青海某含銅多金屬硫化礦石選礦試驗

劉 文 范廣勤

（青海省有色地質勘查局地質礦產勘查院，青海西寧810006）

含銅多金屬硫化礦床通常結構構造多樣，礦物組成及嵌布特征復雜，有價金屬品位普遍偏低且波動較大，這給有價金屬的高效綜合回收造成了很大的困難［1-5］。

青海某含銅多金屬硫化礦石銅、鉛、鋅含量分別為1.82%、1.87%和1.78%，屬于典型的高銅低鉛鋅多金屬硫化礦石，為給礦石的高效開發利用提供依據，對有代表性礦石進行了選礦試驗。

1 試驗礦樣、設備及藥劑

1.1 試樣

試樣主要化學成分分析結果見表1，銅、鉛、鋅物相分析結果分別見表2、表3和表4。

注：Au、Ag的含量單位為g/t。

由表1可知，試樣中銅、鉛、鋅含量分別為1.82%、1.87%、1.78%，是選礦回收的主要元素，試樣中金、銀、硫含量分別為0.44 g/t、55.00 g/t和13.10%，達到綜合回收的品位要求。

由表2～表4可知，試樣屬于原生銅多金屬硫化礦石，銅、鉛、鋅主要以硫化物形式賦存，其中銅以原生硫化銅為主，其次是次生硫化銅；鉛礦物存在部分氧化現象，氧化鉛占有率為8.60%；氧化鋅、結合鋅占有率很低，絕大部分為硫化鋅。因此，礦石可采用常規硫化礦浮選法對有價金屬礦物進行綜合回收。

1.2 試驗設備及藥劑

磨礦采用XMQ-240×90型錐形球磨機，浮選在XFD系列單槽和XFG系列掛槽浮選機中進行。

試驗藥劑乙基黃藥、丁基黃約、羧甲基纖維素鈉（CMC）、Z-200、乙硫氮、2#油為工業品，氧化鈣、硫酸鋅、碳酸鈉、亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉、硫化鈉、活性炭、水玻璃、氰化鈉、硫酸銅為分析純試劑，試驗用水為自來水。

2 試驗結果與討論

銅鉛鋅多金屬硫化礦石的浮選工藝主要包括銅鉛鋅優先浮選工藝、銅鉛部分混合優先浮選工藝、等可浮浮選工藝和全混合浮選工藝［6-7］。探索試驗表明，礦石中銅鉛礦物浮選行為相近，分選難度較大，采用銅鉛鋅優先浮選流程難以獲得合格的銅、鉛精礦；采用等可浮浮選和全混合浮選流程進行選別時，雖然能獲得合格的精礦產品，但銅精礦鉛鋅含量較高；以銅鉛部分混合浮選流程選別時獲得的選礦指標最為理想。因此，確定采用銅鉛部分混合優先浮選工藝（銅鉛混浮—銅鉛分離—混浮尾礦抑硫浮鋅工藝）對礦石進行選礦工藝研究。

2.1 條件試驗

2.1.1 銅鉛混浮條件試驗

對于銅鉛優先混浮來說，鋅礦物的有效抑制、有價金屬礦物間的充分解離和實現銅鉛的高效回收是關鍵。因此，重點介紹了抑制劑的選擇及用量、磨礦細度的試驗情況。

2.1.1.1 銅鉛混合粗選抑制劑種類試驗

對于絕大多數銅鉛鋅硫化礦床來說，閃鋅礦均或多或少地被銅、鉛等其他可溶性重金屬離子所活化，在磨礦過程中這種現象更是難免。因此，在進行銅鉛與鋅浮選分離時，必須對閃鋅礦進行有效抑制。目前，常用鋅礦物的抑制劑多以硫酸鋅為主體，包括單一硫酸鋅，硫酸鋅與亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉、碳酸鈉等的配合使用，為此，在磨礦細度為-0.074 mm占75%、捕收劑乙基黃藥用量為60 g/t，2#油用量為20 g/t條件下進行了鋅礦物抑制劑選擇試驗，結果見表5。

由表5可知，采用硫酸鋅或硫酸鋅與碳酸鈉、亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉組合為鋅礦物的抑制劑均難以獲得理想的浮選效果，而采用硫酸鋅+硫化鈉為組合抑制劑的浮選效果較好。因此，后續試驗采用硫酸鋅+硫化鈉為銅鉛混浮時鋅礦物的抑制劑。

2.1.1.2 硫化鈉用量試驗

適量的硫化鈉配合硫酸鋅可高效抑制鋅礦物的上浮，硫化鈉用量過大則會對銅鉛礦物產生抑制作用。因此，必須進行硫化鈉的用量試驗。試驗固定磨礦細度為-0.074 mm占75%、硫酸鋅用量為1 000 g/t、乙基黃藥為60 g/t，2#油為20 g/t，試驗結果見表6。

由表6可知，隨著硫化鈉用量的增大，銅鉛混合粗精礦銅鉛品位上升，鋅含量下降，銅、鉛、鋅回收率均下降，表明浮選過程中硫化鈉對鋅形成抑制的同時，也會對銅鉛礦物的上浮產生抑制作用。綜合考慮，確定銅鉛混合粗選的硫化鈉用量為300 g/t。

2.1.1.3 磨礦細度試驗

合適的磨礦細度既可保證銅鉛礦物與鋅礦物及脈石礦物的充分解離，也可為后續銅鉛分離創造條件［8］。磨礦細度試驗固定硫酸鋅+硫化鈉用量為1 000+300 g/t，乙基黃藥用量為60 g/t，2#油用量為20 g/t，試驗結果見表7。

由表7可知，磨礦細度從-0.074 mm占65%提高至95%，銅鉛混合粗精礦銅鉛品位下降，銅鉛回收率上升，鋅含量下降，鋅回收率上升。綜合考慮，確定磨礦細度為-0.074 mm占85%。

2.1.2 銅鉛分離試驗

銅鉛分離試驗的給礦為1粗2精開路銅鉛混浮試驗精礦，試驗對比了浮銅抑鉛和浮鉛抑銅工藝的浮選分離效果，試驗流程見圖1（藥劑用量為對原礦，下同）、圖2，結果見表8。

由表8可知，采用抑鉛浮銅工藝可以高效分離銅鉛。因此，后續試驗采用抑鉛浮銅工藝處理銅鉛混合精礦。

2.1.3 鋅粗選條件試驗

在鋅硫浮選分離過程中，優先浮選硫化鋅礦物的前提是較好地抑硫，并提高鋅礦物的活性和浮選效果。因此，對鋅浮選的硫抑制劑石灰、鋅礦物活化劑硫酸銅和捕收劑丁基黃藥的用量進行了試驗，試驗采用1次粗選流程，給礦為1粗1掃銅鉛混浮尾礦。

2.1.3.1 石灰用量試驗

石灰用量試驗固定硫酸銅用量為200 g/t，丁基黃藥用量為30 g/t，2#油用量為20 g/t，試驗結果見圖3。

由圖3可見，隨著石灰用量的增大，鋅粗精礦鋅品位上升，鋅回收率先升高后下降。綜合考慮，確定石灰粗選用量為1 000 g/t。

2.1.3.2 硫酸銅用量試驗

硫酸銅用量試驗固定石灰用量為1 000 g/t，丁基黃藥用量為30 g/t，2#油用量為20 g/t，試驗結果見圖4。

由圖4可見，隨著硫酸銅用量的增大，鋅粗精礦鋅品位變化不大，鋅回收率先明顯上升后下降，因此，確定硫酸銅的用量為300 g/t。

2.1.3.3 丁基黃藥用量試驗

丁基黃藥用量試驗固定石灰用量為1 000 g/t，硫酸銅用量為300 g/t，2#油用量為20 g/t，試驗結果見圖5。

由圖5可知，隨著丁基黃藥用量的增大，鋅粗精礦鋅品位呈先慢后快的下降趨勢，鋅回收率先上升后趨于平穩。因此，確定鋅粗選的丁基黃藥用量為30 g/t。

2.2 閉路試驗

在開路試驗過程中發現銅鉛混合浮選中礦存在一定程度的銅鉛礦物與鋅礦物解離不充分的問題，而對銅鉛混合浮選精選1尾礦與掃選精礦合并進行再磨再選可有效解決銅、鉛、鋅礦物的解離問題。因此，在此基礎上進行了閉路試驗，試驗流程見圖6，結果見表9。

由表9可知，采用圖6所示的流程處理礦石，獲得了銅品位為26.44%、含鉛3.93%、含鋅3.88%、銅回收率為91.46%的銅精礦，鉛品位為58.17%、含銅0.60%、含鋅5.82%、鉛回收率為62.16%的鉛精礦，以及鋅品位為50.48%、含銅1.95%、含鉛2.63%、鋅回收率為70.46%的鋅精礦。

進一步的研究表明，礦石中伴生的金、銀主要富集在銅精礦和鉛精礦中。

3 結論

（1）青海某含銅多金屬硫化礦石銅、鉛、鋅含量分別為1.82%、1.87%和1.78%，金、銀的含量分別為0.44 g/t和55.00 g/t，屬于典型的含金銀高銅低鉛鋅多金屬硫化礦石，礦石中的銅、鉛、鋅主要以硫化物的形式存在。

（2）礦石在磨礦細度為-0.074 mm占85%、銅鉛混合精選1尾礦與掃選精礦合并再磨細度為-0.037mm占80%的情況下，采用1粗2精1掃銅鉛混合浮選、中礦再磨后1粗1精1掃混浮銅鉛、銅鉛混浮精礦1粗2精1掃抑鉛浮銅銅鉛分離、銅掃選尾礦1粗1精1掃選鉛、1粗3精1掃抑硫浮鋅、其余中礦順序返回流程處理礦石，最終獲得銅品位為26.44%、含鉛3.93%、含鋅3.88%、銅回收率為91.46%的銅精礦，鉛品位為58.17%、含銅0.60%、含鋅5.82%、鉛回收率為62.16%的鉛精礦，以及鋅品位為50.48%、含銅1.95%、含鉛2.63%、鋅回收率為70.46%的鋅精礦。