欒川三道莊鉬鎢礦綜合回收銅試驗研究

吳玉潔， 張宗合

(洛陽欒川鉬業集團股份有限公司選礦二公司,河南 欒川 471543)

欒川三道莊鉬鎢礦綜合回收銅試驗研究

吳玉潔， 張宗合

(洛陽欒川鉬業集團股份有限公司選礦二公司,河南 欒川 471543)

洛鉬集團三道莊露天礦區為一特大矽卡巖型鉬鎢礦床，選礦二公司技術人員通過實驗室試驗和工業試驗，對從鉬精掃尾礦中回收銅進行了系統試驗研究，解決了三道莊鉬鎢礦中極低品位銅綜合回收的難題。通過濃縮、過濾、活化、浮選等工藝，采用一粗—四精—兩掃的閉路流程，獲得了品位為20%的銅精礦。研究不僅綜合回收了鉬鎢礦中的銅資源，而且對洛鉬集團各分子公司和同類型礦山有重要的借鑒意義。

鉬鎢礦；浮選；綜合回收；銅

0 引 言

隨著資源的日趨衰竭，從尾礦中綜合回收有價資源越來越受到重視。目前眾多學者針對鉬尾礦的綜合利用進行了大量的研究，并取得了一定的成果[1-5]。本文針對洛鉬集團選礦二公司鉬精掃尾礦，通過實驗室試驗和工業試驗對其進行了系統的研究，確定了最佳的藥劑制度和工藝流程。綜合回收銅資源，不僅避免資源的浪費，而且給企業帶來了一定的經濟效益，促進企業長久發展，同時對同類型礦山具有一定的借鑒意義。

1 礦石性質研究

1.1 原礦多元素分析

三道莊鉬鎢礦原礦化學多元素分析結果見表1。

表1 原礦多元素分析 %

注：Au、Ag的單位為g/t，下同。

由表1可知，原礦中Mo、 WO3和Cu的含量分別為0.128%、0.114%和0.012%，具有一定的回收價值。鑒于此，研究對原礦在進行鉬和鎢回收的同時，對銅回收進行了系統探索試驗。

1.2 原礦X衍射分析

原礦X衍射分析結果見表2。

從表2可以看出，該礦石中主要金屬礦物為黃鐵礦、輝鉬礦、磁黃鐵礦、白鎢礦、黃銅礦等，其中輝鉬礦為主要回收礦物，白鎢礦和黃銅礦為綜合回收礦物。脈石礦物為石榴子石、石英、長石、云母和螢石等硅酸鹽類礦物。結合原礦鑒定可知，黃銅礦的嵌布粒度較細，一般為0.02～0.3 mm，也有部分細粒的黃銅礦被包裹在脈石礦物中。

表2 原礦X衍射分析 %

2 實驗室試驗

2.1 銅回收可行性分析

為了分析銅回收的可行性，研究對現場選鉬精選尾礦進行了為期一個月的連續取樣，并對試樣銅含量進行了化學分析，結果見表3。

表3 鉬精選尾礦中銅含量 %

從表3可以看出，根據連續鉬精掃尾礦取樣化驗結果，鉬精掃尾礦中銅平均品位為0.484%，已達到可回收標準。從選鉬精掃尾礦中綜合回收銅，節省了采礦、原礦運輸及破碎、磨礦費用，以及尾礦處理費用，僅需選別和精礦處理費用，回收成本低，具有較高的回收價值。

2.2 銅金屬量分布率

試驗前對鉬精選尾礦進行取樣篩析，并對各個粒級中的銅金屬量進行測定，結果見表4。

從表4可以看出，鉬精選尾礦中銅累計品位為0.51%；銅主要分布在較細的粒級中，-400目以下占89.64%。篩析時鉬精選尾礦濃度較低為7.84%，浮選前需進行濃縮脫水。

2.3 捕收劑種類及用量試驗

研究對鉬精選尾礦綜合回收銅粗選工藝進行了大量的探索試驗。硫酸銅用量為200 g/t，利用Z-200、黑藥、金堆城捕收劑T-2K、丁基黃藥做捕收劑，用量均為30 g/t，采用一次粗選流程，試驗結果見表5。

表5 不同種類捕收劑對比浮選試驗結果 %

從表5可以看出，使用丁基黃藥作為本次試驗的捕收劑時，浮選指標最好。因此，本次試驗的捕收劑為丁基黃藥。在后續的試驗中，當丁基黃藥的用量為30 g/t時，銅粗精礦選礦指標最好。因此，丁基黃藥的最佳用量為30 g/t。

2.4 硫酸銅用量試驗

鉬精選作業抑銅浮鉬選用氰化鈉作為抑制劑，故鉬精選尾礦中有氰化鈉殘留。為消除CN-離子對銅回收的影響，試驗采用硫酸銅作為銅礦物的活化劑。濃縮礦漿濃度為17.55%，加入石灰調節礦漿pH值為10，丁基黃藥用量為30 g/t，硫酸銅用量為變量，試驗流程采用一次粗選，試驗結果見圖1。

圖1 硫酸銅用量試驗結果

從圖1可以看出，隨著硫酸銅用量的增加，銅粗精礦的品位先呈上升趨勢，當硫酸銅用量達到200 g/t之后，銅粗精礦的品位開始出現下降的趨勢；隨著硫酸銅用量的增加，銅粗精礦的回收率呈逐步上升的趨勢，當硫酸銅用量達到200 g/t之后，銅粗精礦的回收率變化不大。綜合考慮硫酸銅最佳用量為200 g/t。另外，硫酸銅用量與鉬精選尾礦中殘余CN-離子濃度有關，入選礦漿中殘余CN-離子濃度越大，硫酸銅用量也就越大。因此工業生產中要根據生產情況酌情調整活化劑硫酸銅的用量。

2.5 銅浮選流程確定

研究在進行了粗選探索試驗之后，通過精選次數試驗和掃選次數試驗，以確定最佳的浮選流程，從而達到最好的浮選效果。為確保銅回收精礦品位達到國家標準，對銅綜合回收浮選工藝精選次數進行試驗。試驗前先對鉬精選尾礦進行濃縮，濃度達到26.75%，采用一次粗選、四次精選的工藝流程時，第四次精選銅精礦品位為20.68%。因此，確定該試驗浮選流成采用四次精選。從鉬精掃尾礦中回收銅的精選試驗流程見圖2。

圖2 從鉬精掃尾礦中回收銅精選試驗流程

為了盡可能回收鉬精選尾礦中的銅，對銅浮選流程中的掃選次數進行試驗。因為當時鉬浮選作業生產中用巰基抑銅浮鉬，故銅浮選試驗中不需加銅活化劑硫酸銅。從鉬精掃尾礦中回收銅的掃選試驗流程見圖3。

圖3 從鉬精掃尾礦中回收銅掃選試驗流程

對每次掃選精礦進行稱重和銅品位檢測，并對最終掃選尾礦進行品位分析，掃選精礦產率及品位見圖4。

圖4 從鉬精掃尾礦中回收銅掃選試驗結果

試驗結果表明，一次掃選精礦品位為0.22%，二次掃選精礦品位為0.06%；當掃選兩次后，第三次及第四次精礦品位與尾礦品位相近，不具有回收價值，故確定掃選兩次為宜。

3 工業化試驗

3.1 第一次工業試驗

選礦二公司首先回收鉬礦物，然后從鉬精掃尾礦中綜合回收銅。鉬精選作業采用的是浮選柱浮選工藝，精選區的尾礦作為中礦返回到粗選作業。這種流程結構，雖然有利于中礦中鉬的回收，但原礦中銅含量高時，會導致精選過程中被抑制下來的銅礦物在中礦返回時容易在精礦中富集，被抑制的銅礦物通過精選尾礦再次進入中礦浮選，部分銅礦物進入鉬精選區。返回礦漿中銅礦物易與抑銅藥劑脫落，造成銅礦物上浮，此時必須添加抑制劑，造成藥劑消耗。同時，鉬精選尾礦回收銅并實現單獨拋尾可避免殘余藥劑對鉬精選的干擾和銅礦物在流程中的惡性循環。因此，如何更好地提高選鉬回收率，并有效回收尾礦中的銅礦物，成為選礦二公司的一個重點而又迫切的研究課題。

在第一次工業試驗中，為了降低試驗成本，所用設備都是用舊設備改造的。從第一次工業試驗來看，銅精礦最高品位為14.9%，銅平均品位為9.19%，不太理想。現場試驗與實驗室試驗結果相差較大，主要原因有：(1)脫水使用的旋流器型號太大(利用是閑置和廢棄設備)，旋流器脫藥脫水效果不好，細粒銅金屬隨旋流器溢流大量損失，影響回收率；(2)生產回水pH過高，導致泡沫較粘，浮選不易操作；(3)試驗所采用的給礦立式泵壓力不夠，給礦管抗壓能力小，且停機時給礦泵葉輪容易堵塞，需吊出沖洗，開機前再重新吊裝固定，維修工勞動強度大，導致每次開機困難；(4)精礦過細，精礦過濾設備效果不理想，精礦過濾效率較低，試驗暫時中斷。

3.2 第二次工業試驗

在不影響正常生產的情況下，進行了第二次工業試驗。浮選設備及工藝與第一次工業試驗相同，并修繕和改造部分設備與管道，改進了脫水工藝，采用φ24 m濃密機作為濃縮設備，給礦泵也采用不易堵塞并且具有較大揚程的臥式渣漿泵，重新進行工業試驗。與第一次工業試驗不同，第二次工業試驗期間，鉬精選作業改加氰化物抑銅浮鉬，因此鉬精選尾礦進行銅回收浮選作業前需要增置活化劑攪拌桶。本次銅回收工業試驗采用CuSO4作為活化劑，丁基黃藥作為捕收劑，生石灰作為絮凝調整劑，本次試驗鉬精掃尾礦(選銅原礦)銅含量為0.444%，選銅尾礦中銅的品位為0.089%，最終浮選銅精礦品位為17.872%，相對于鉬精選尾礦銅理論回收率為77.03%。

3.3 第三次工業試驗

為了確保銅精礦品位在20%以上，進一步優化工業試驗指標，進行了第三次產業擴大化工業試驗，第三次工業試驗流程見圖5。

根據選礦二公司目前的實際生產狀況及現有場地勘測，基于銅的綜合回收存在巨大潛力，故提出現場技術改造，改造著眼對選礦車間的精掃選尾礦進行統一的銅綜合回收。該項目需新建場地、改造并增加浮選設備、壓濾車間以及其他附屬配套設施，主要設備見表6。

表6 銅綜合回收所需主要設備

在攪拌桶內加入硫酸銅進行活化，然后添加丁基黃藥進行一次粗選(2槽8 m3)，二次掃選(各2槽8 m3)，四次精選(精Ⅰ精Ⅱ各是2槽2 m3，精Ⅲ精Ⅳ各是1槽2 m3)，精Ⅳ泡沫即為銅精礦。銅精礦經20 m2壓濾機壓濾后，所得的濾餅經螺旋溜槽進入銅精礦存儲池。

圖5 第三次工業擴大化試驗流程

第三次工業試驗，銅回收累計品位20.32%，平均每月生產干礦為98.80 t，理論回收率為81.53%。第三次工業試驗之所以取得理想的選礦指標，主要是因為：采用濃縮工藝對精掃尾礦先進行濃縮，一方面可以提高礦漿內藥劑濃度，為選銅創造最佳礦漿濃度條件，同時減少設備負荷，減少藥劑用量，節省成本；另一方面通過脫水脫泥的濃縮過程，可以脫去一部分選鉬的殘余藥劑，減少藥劑的相互作用，節省銅捕收劑及活化劑用量，更有利于銅的回收。

第三次工業試驗結果見表7。

4 結 論

(1)三道莊鉬鎢礦銅綜合回收采用一次粗選、二次掃選、四次精選的工藝流程，可獲得20%的銅精礦。工藝結構緊湊、簡單、合理，設備用量少，節能降耗，此流程尤其適用于粗選、精選有二次排尾的鉬選廠，改造容易，效益明顯，易于推廣。

(2)選礦二公司率先從鉬精選尾礦中綜合回收銅，綜合回收成本低，節省了采礦、原礦運輸及破碎、磨礦費用及尾礦處理費用，僅需選別和精礦處理費用，符合洛鉬集團堅持走可持續發展道路、依靠科技進步、致力于礦產資源的高效開發利用的理念。同時使公司增加了一個產品種類，新增了就業崗位，符合國家的產業政策。同時對各分子公司具有重大的現實借簽意義，目前洛鉬集團其他分子公司也在進行銅回收工業擴大化投產，經濟效益和社會效益顯著。

表7 鉬粗選中銅回收率工業試驗結果 %

[1] 胡卜亮, 王快社, 胡 平, 等.鉬尾礦資源回收綜合利用研究進展[J].材料導報,2015(19):123-127,134.

[2] 席曉光, 張金良.淺談鉬尾礦綜合利用[J].礦業工程, 2013(5):62-64.

[3] 郭小宏.金堆城鉬精選尾礦選銅技術發展[J].中國鉬業, 2003, 27(4):5-9.

[4] 田朝暉, 王 斌, 李繼濤.三道莊鉬礦床中白鎢礦的賦存特征及其綜合回收新進展[J].中國鉬業, 2004, 25(2):16-19.

[5] 崔延遂, 卞孝東, 郭俊剛,等.河南欒川三道莊鉬礦工藝礦物學研究[J].礦產保護與利用, 2011(1):36-39.

EXPERIMENTALSTUDYONRECOVERINGCOPPERFROMMOLYBDENUM-TUNGSTENMINEINSANDAOZHUANGOFLUANCHUAN

WU Yu-jie, ZHANG Zong-he

(The Second Mineral Processing Company of China Molybdenum Co., Ltd.,Luanchuan 471543, Henan,China)

Sandaozhuang open pit mine is an extra big skarn molybdenum-tungsten deposit.Recovering copper from molybdenum roughing tailings were studied experimentally and systematically through laboratory and industrial tests by technicians from the Second Mineral Processing Company , the problem of comprehensive recovery low grade copper from Sandaozhuang molybdenum-tungsten ore was solved.Through concentration, filtration, activation, flotation and the closed-circuit process of one roughing four concentration-two scavening, copper concentrate with grade of 20% was obtained.The study has significant reference value to subsidiaries of China Molybdenum Co., Ltd and the same type mines.

molybdenum and tungsten ore; flotation; comprehensive recovery; copper

2017-06-30；

2017-08-05

吳玉潔(1976—)，女，選礦工程師。E-mail: 360763205@qq.com

10.13384/j.cnki.cmi.1006-2602.2017.06.006

TD952

A

1006-2602(2017)06-0031-05