提高德興銅礦泗洲選礦廠銅回收率的途徑

羅時(shí)軍 劉建國 何月華 唐冬梅 毛祥榮 劉 勝 黃耀國 劉廣義

（1.江西銅業(yè)集團(tuán)有限公司德興銅礦，江西德興334224；2.中南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙410083）

德興銅礦屬特大型斑巖銅礦床［1-4］。近年來，隨著德興銅礦的持續(xù)開采，礦石變得越來越硬，礦石銅品位也不斷下降。現(xiàn)有破碎—磨礦工藝條件下，達(dá)不到最終磨礦粒度-0.074 mm占65%的設(shè)計(jì)要求，并且，微細(xì)粒嵌布于石英、絹云母、綠泥石、水白云母、伊利石等脈石礦物中的銅占總銅的比例增多［5-9］，造成磨礦產(chǎn)品銅礦物單體解離度較低，連生體含量高，粗選段銅品位和回收率明顯下降，銅綜合回收率下降明顯［10-11］。為此，開展德興銅礦銅廠低品位銅礦石浮選試驗(yàn)，優(yōu)化藥劑制度，提高銅綜合回收率，實(shí)現(xiàn)減排增效，意義明顯。

1 礦樣性質(zhì)

試驗(yàn)礦樣取自德興銅礦泗洲選礦廠一期皮帶樣，破碎至-2 mm備用。試驗(yàn)礦樣銅礦物主要為黃銅礦，其次為黝銅礦，其余金屬礦物主要為黃鐵礦、赤鐵礦和輝鉬礦。黃銅礦主要呈浸染狀構(gòu)造分布礦石中。連生體中的黃銅礦主要與脈石礦物毗鄰嵌布，部分呈粒狀小顆粒分布在脈石礦物中或被脈石礦物包裹。少量黃銅礦與黃鐵礦毗鄰嵌布，黝銅礦與黃銅礦共生，銅礦物粒徑3～100μm。黃鐵礦主要呈他形粒狀結(jié)構(gòu)分布，連生體中的黃鐵礦主要與脈石礦物毗鄰嵌布，黃鐵礦粒徑10～160μm。輝鉬礦呈片狀、皮膜狀分布于脈石礦物中，片徑40～110μm。試樣化學(xué)成分分析結(jié)果見表1。

注：其中Au、Ag含量的單位為g/t。

泗洲選礦廠現(xiàn)采用Mac-12（硫脲類捕收劑）+丁黃藥的銅硫混浮—分離流程［12-13］，其銅硫混浮段推薦的藥劑制度為粗選pH=9.0、Mac-12用量20 g/t、丁黃藥用量10 g/t，掃選一Mac-12用量4 g/t、丁黃藥用量10 g/t，掃選二 Mac-12 用量 4 g/t、丁黃藥用量 10 g/t。取樣當(dāng)班銅浮選指標(biāo)見表2。

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

磨礦時(shí)每次取礦樣1 kg，磨礦濃度62.5%。銅粗選采用3L XFD-63型單槽浮選機(jī)，銅硫分選采用0.75L XFD-63型單槽浮選機(jī)，銅硫精選Ⅰ采用0.5L XFD-63型單槽浮選機(jī)，精選Ⅱ采用0.25L XFD-63型單槽浮選機(jī)。

2.1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

在粗選石灰調(diào)pH=8.5～9.0、Mac-12用量20 g/t、丁黃藥用量10 g/t，掃選Mac-12用量4 g/t、丁黃藥用量10 g/t，粗選精礦和掃選精礦合并為粗精礦條件下，考察磨礦細(xì)度對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)的影響。結(jié)果見表3。

表3表明：采用現(xiàn)有藥劑制度，即使磨礦粒度較粗時(shí)，也能取得較好的銅浮選回收率；當(dāng)磨礦細(xì)度為-0.074 mm占61.60%時(shí)，粗精礦銅回收率為89.15%，選別指標(biāo)較好。因此，選擇磨礦細(xì)度為-0.074 mm占61.60%。

2.2 石灰用量試驗(yàn)

在磨礦細(xì)度為-200目占61.60%，粗選Mac-12用量20 g/t、丁黃藥用量10 g/t，掃選Mac-12用量8 g/t、丁黃藥用量10 g/t條件下，考察粗選礦漿pH值對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)的影響，結(jié)果見表4。

表4表明，在試驗(yàn)pH范圍內(nèi)（石灰用量500～1 250 g/t），采用現(xiàn)有藥劑都能取得較好的銅回收率，粗精礦銅回收率超過87%，硫回收率高于85%，鉬的回收率超過77%。然而，粗選礦漿pH值影響浮選泡沫結(jié)構(gòu)，在礦漿pH值低于8.5時(shí)，浮選泡沫少，需添加適量起泡劑621#調(diào)整浮選泡沫。綜合考慮，選擇礦漿pH為8.5～9.0。

2.3 捕收劑種類及其配比試驗(yàn)

在磨礦細(xì)度-200目占61.60%，粗選礦漿pH值為8.5～9.0條件下，考察捕收劑種類及其配比對(duì)浮選指標(biāo)的影響，試驗(yàn)結(jié)果見表5。

注：?jiǎn)我欢↑S藥為捕收劑時(shí)，補(bǔ)充添加起泡劑621#，粗選用量20 g/t，掃選用量8 g/t。

表5表明，與丁黃藥、O-異丙基-N-乙基硫氨酯（Z-200）+丁黃藥以及S-烯丙基-N，N-二乙基二硫代氨基甲酸酯（酯-105）+丁黃藥相比，Mac-12+丁黃藥組合粗精礦取得了較好的銅、鉬浮選回收率，銅回收率為89.15%、鉬回收率為77.17%。硫脲類捕收劑Mac-12給電子能力強(qiáng)于硫氨酯類捕收劑Z-200，而其接收銅原子富裕d軌道成對(duì)電子的能力又強(qiáng)于硫氮酯類捕收劑酯-105［14-17］。因此，添加Mac-12時(shí)，選別指標(biāo)較好。選擇Mac-12+丁黃藥為捕收劑。

2.4 全流程閉路試驗(yàn)

在條件試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了全流程閉路浮選試驗(yàn)，其流程及部分用藥條件見圖1，各方案藥劑用量見表6，試驗(yàn)結(jié)果見表7。

表7表明，方案Ⅰ獲得了銅回收率與品位分別為81.89%和28.12%的銅精礦，差于選礦廠當(dāng)班生產(chǎn)指標(biāo)（表2），方案Ⅱ獲得的銅精礦銅回收率和品位分別為84.79%、28.22%、鉬回收率與品位分別為24.33%、0.198%，與方案Ⅰ相比銅、鉬回收率分別提高了2.90和6.07個(gè)百分點(diǎn)；方案Ⅲ獲得的銅精礦銅回收率和品位分別為85.56%、27.27%，鉬回收率和品位分別為24.84%、0.195%，與方案Ⅰ相比銅、鉬回收率分別提高了3.67和6.58個(gè)百分點(diǎn)。因此，方案Ⅲ的選別指標(biāo)較好。通過藥劑制度優(yōu)化，可提高銅、鉬回收效果。

3 結(jié)論

德興銅礦泗洲選礦廠礦石銅品位為0.314%、硫品位為1.10%、鉬含量為0.007 7%。礦石黃銅礦主要呈浸染狀分布于礦石中，部分呈細(xì)小粒狀分布于脈石中或被脈石包裹，少量黃銅礦與黃鐵礦毗鄰嵌布。在磨礦細(xì)度為-0.074 mm占6.60%，粗選石灰調(diào)礦漿pH值為8.0時(shí)，以Mac+丁黃藥為捕收劑，經(jīng)1粗2掃銅硫混合浮選，粗精礦再磨至-0.037 mm占68%，經(jīng)1粗2精2掃銅硫分離浮選，獲得的銅精礦銅回收率和品位分別為85.56%、27.27%，較現(xiàn)場(chǎng)當(dāng)班銅精礦銅品位提高了1.68個(gè)百分點(diǎn)，銅回收率提高了3.95個(gè)百分點(diǎn)。