某含銅磁鐵礦可選性工藝試驗研究

莊杜娟（新疆有色金屬研究所 烏魯木齊 830000）

1 前言

某含銅磁鐵礦為沉積-熱液疊加型礦床，含TFe為30.65%，含Cu為0.98%。該礦的主要有用礦物是磁鐵礦和黃銅礦，礦樣物質組成成分多，脈石礦物種類雜，礦石嵌布粒度較粗，氧化銅含量較高。為獲得高品位鐵精礦和銅精礦，對該含銅磁鐵礦進行實驗室試驗研究,以確定合理的選礦工藝流程和藥劑制度,為礦山的開發和建設提供可行性設計依據。

2 礦石性質

根據工藝礦物學研究，該礦石的礦物組成復雜，金屬礦物主要有磁鐵礦、黃銅礦、黃鐵礦、赤銅礦、褐鐵礦等。非金屬礦物主要有石英、黑云母、白云母、方解石、綠簾石等。礦石以浸染狀、塊狀構造為主。磁鐵礦、黃鐵礦主要呈條帶狀平行分布，部分磁鐵礦與黃鐵礦鑲嵌共生。磁鐵礦粒徑為0.13～2.6mm，黃鐵礦粒徑為0.27～2.8mm，黃銅礦量較少，黃銅礦粒徑為0.12～1.43mm。該礦石物質組成成分多，脈石礦物種類雜，礦石嵌布粒度較粗，氧化銅含量高。礦樣的化學成分分析結果和鐵、銅物相分析結果分別見表1、表2、表3。

表1 礦樣化學成分分析結果 %

表2 礦樣鐵物相分析結果 %

表3 礦樣銅物相分析結果 %

由表1、表2、表3可見:礦樣中可供選別回收的主要組分是鐵,磁鐵礦中鐵占62.74%；銅作為可綜合回收的對象之一，主要以原生硫化銅的形式存在，氧化銅含量高，占19.39%；有害雜質硫的含量達6.75%，磁黃鐵礦具有磁性,在弱磁選過程中會與磁鐵礦一起進入鐵精礦,因此必須采用脫硫工藝才能獲得優質的低硫鐵精礦。綜合化學成分特點,可以認為該礦屬原生含銅磁鐵礦礦石。

3 主要工藝參數對浮選指標的影響

原礦有價礦物組成為磁鐵礦、黃銅礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦等。本試驗原則流程確定首先采用浮選選銅，浮銅尾礦磁選選鐵的工藝流程。

3.1 磨礦細度

試驗流程見圖1。

圖1 磨礦細度試驗流程

隨著磨礦細度的增加，銅精礦浮選指標先升后降，當磨礦細度-0.074mm占75%時，銅精礦品位最高，獲得含Cu5.70%，Cu回收率為90.1%的銅精礦；當磨礦細度-0.074mm占95%時，銅精礦回收率最高，獲得含Cu5.45%，Cu回收率為91.0%的銅精礦，綜合考慮精礦指標與經濟成本，后續試驗采用磨礦細度-0.074mm占75%。

3.2 石灰用量

試驗使用石灰作礦漿pH調整劑及抑制劑，添加入磨礦中，考察其適宜用量，試驗流程見圖1，試驗結果見圖2。

圖2 石灰用量試驗結果

當磨礦中石灰用量不斷增加時，精礦中銅的品位、回收率均有所波動，總體趨勢是隨著石灰用量的增加品位增加，回收率減小，但變化范圍不大。石灰用量加大，會導致銅回收率大幅下降，尾礦銅損失率大幅上升。當石灰用量為3000g/t時，獲得的有用礦物指標最好。因此，后續試驗將采用磨礦中添加石灰用量為3000g/t的藥劑制度。

3.3 組合捕收劑用量試驗

捕收劑的選擇對有效礦物浮選至關重要，試驗探索了丁基黃藥、乙基黃藥、丁銨黑藥、Z-200、Y89、硫胺脂單種用藥及組合用藥等多種形式對該礦物銅的捕收，試驗結果表明捕收劑Z-200和丁銨黑藥組合用藥對該礦樣中銅的捕收效果最好，在此基礎上，開展了組合用藥的用量試驗，試驗工藝為一段粗選兩段精選，試驗結果見圖3。

圖3 捕收劑用量試驗結果

由圖3可以看出，隨著捕收劑Z-200的用量增加，銅精礦中銅的品位先降后升，最高為Z-200+丁銨黑藥用量為20g/t+40g/t時，銅精礦含Cu25.23%，但Cu回收率僅為73.5%，而銅的回收率則是先升后降，當捕收劑Z-200+丁銨黑藥用量為40g/t+40g/t時，可獲得含Cu21.32%，Cu回收率為81.0%的銅精礦，綜合考慮，后續試驗選用捕收劑Z-200+丁銨黑藥用量為40g/t+40g/t。

3.4 浮選閉路試驗

閉路試驗流程見圖4，試驗結果見表4。

圖4 閉路試驗流程圖

表4 閉路試驗結果 %

由閉路試驗結果可知，閉路試驗使用的藥劑制度對該礦物中的銅浮選具有較好的選擇性和捕收性，獲得了含Cu20.77%，Cu回收率86.1%的精礦，通過該浮選工藝及藥劑制度對該礦物中的銅可獲得有效富集。

4 浮選尾礦磁選試驗

對銅浮選尾礦進行磁選，通過一段粗選一段精選流程選鐵，考察不同磁場強度對鐵選別的影響，磁選試驗結果見表5。

表5 磁選試驗結果 %

由表5可以看出，當粗選磁場強度為1200奧斯特、精選磁場強度為800奧斯特時，磁選得到的精礦產品指標較好，可獲得含磁鐵礦68.54%，磁鐵礦回收率為98.9%;含全鐵69.72%,全鐵回收率為79.7%的鐵精礦。

5 結論

⑴本次試驗中礦樣物質組成成分多，脈石礦物種類雜，礦石嵌布粒度較粗，氧化銅含量較高。主要回收對象是黃銅礦，銅品位為0.98%，磁鐵礦含量也很高，鐵品位為20.12%。

⑵推薦工藝流程為一段粗選兩段精選兩段掃選的浮選，浮選尾礦經一段粗選一段精選的磁選。閉路試驗結果為銅精礦品位20.77%，選銅回收率為86.1%，磁鐵礦品位68.54%，磁鐵礦回收率為98.9%。

⑶根據目前的礦石性質來看，生產中對生產工藝按提供的試驗參數進行優化，可使生產指標獲得進一步提高。