某銅礦選礦廠銅鋅分離探索試驗研究

張慧芳，胡 俊

（江西銅業股份有限公司，江西 南昌 330096）

某銅礦選礦廠生產的高鋅銅精礦，分別應用浮選、磁選和濕法冶金的方法進行了銅鋅分離試驗研究，探索實現銅鋅高效分離的工藝及條件[5]。

1 浮選分離試驗

試驗礦樣為銅鋅混合精礦，采自某銅礦選礦廠。其中含銅20.89%、含鋅9.35%、含硫31.72%，水分9.80%。細度為-325目占82.98%。

圖1 磨礦產品粒度分布圖

礦石工藝礦物學研究結果表明，銅鋅礦物粒度微細且嵌布關系復雜，采用常規球磨機磨礦的方法難以將銅礦物與閃鋅礦充分解離。為了實現礦物的有效解離，采用QHJM-2立式超細攪拌磨機對銅鋅混合精礦進行細磨，并應用歐美克LS-POP（9）激光粒度儀對磨礦產品進行粒度分析[2]，結果見圖1。根據分析結果，經攪拌磨機細磨后D90達到29.25um。

1.1 抑制劑種類試驗

通過攪拌磨進行細磨的條件下，采用硫酸鋅（2000 g/t）、硫酸鋅+亞硫酸鈉（2000+1000g/t）、硫化鈉+硫酸鋅+亞硫酸鈉（500+2000+1000g/t）作為閃鋅礦抑制劑，考察不同抑制劑對銅鋅分離的效果[1]，試驗結果見表1。

由表1可以看出，在細磨的情況下，采用硫酸鋅、硫酸鋅+亞硫酸鈉、硫化鈉+硫酸鋅+亞硫酸鈉作為閃鋅礦抑制劑，銅鋅分離效果不明顯。

表1 抑制劑種類試驗結果

1.2 抑制劑用量試驗

通過攪拌磨進行細磨的條件下，采用硫酸鋅+亞硫酸鈉作為閃鋅礦抑制劑，考察抑制劑用量對銅鋅分離的效果，試驗結果見表2。

由表2可以看出，隨著閃鋅礦抑制劑用量的增大，銅鋅分離效果仍不明顯。浮選精礦和尾礦銅鋅品位相近，并沒有分離的趨勢。可見，采用常規浮選的方法難以實現銅鋅的高效分離。

表2 抑制劑用量試驗結果

2 磁選分離試驗

采用Slon-100（1.75T）周期式脈動高梯度磁選機對銅鋅混合精礦進行了銅鋅磁選分離探索試驗，結果見表3。其中，細磨礦樣D90為29.25um。

表3 磁選分離試驗結果

由表3可以看出，在銅鋅混合精礦未磨的情況下，通過“一粗一精”流程，可以獲得產率為35.29%～39.05%，含銅25.56%～26.47%、含鋅5.39%～5.60%，銅回收率為43.94%～50.00%、鋅回收率為22.13%～25.27%的合格銅精礦。但是細磨之后精礦的產率有所降低，銅鋅的品位變化較小，但回收率下降明顯。因此，細磨并不利于銅礦物的磁選回收。

磁選分離試驗結果表明，通過高梯度磁選機可獲得部分低鋅合格銅精礦，磁選尾礦可通過冶金的方法進一步處理，實現銅鋅資源的回收。

3 濕法冶金分離試驗

該礦山銅鋅礦石嵌布粒度細，有的呈乳滴狀互含；含有較多的次生銅礦物，使閃鋅礦受到活化，采用常規浮選分離的方法未達到預期效果。為解決該類復雜、難選銅鋅礦物的分離問題，采用濕法冶金的方法進行了銅鋅分離試驗[3]。

3.1 常壓浸出試驗

考察了溫度、硫酸濃度、浸出時間和液固比對常壓浸出效果的影響，優化浸出工藝條件，使閃鋅礦選擇性浸出，實現銅鋅高效分離的目的。

常壓浸出試驗結果表明，在溫度為95℃、硫酸濃度為50%、液固比為6:1，浸出時間為2h的條件下，浸出渣（銅精礦）含銅24.57%，含鋅1.82%。根據濾渣計算銅的浸出率為0.69%、鋅的浸出率為84.66%。

3.2 加壓浸出試驗

加壓浸出試驗結果表明，溫度對銅的浸出率影響較大，而對鋅的浸出率影響較小，銅的浸出率隨著溫度的提高呈現逐漸降低的趨勢。較高的酸度有利于鋅的浸出，但同時也會造成銅精礦中殘酸過多。加壓浸出2h，鋅的浸出反應已基本完成。

4 小結

（1）采用超細攪拌磨機對銅鋅混合精礦進行細磨，并經激光粒度儀分析，細磨后D90可達29.25um。

（2）浮選試驗結果表明，在細磨的情況下，采用浮選的方法難以實現銅鋅礦物的有效分離。可以推斷，礦物的解離并不是造成銅鋅難以分離的原因[4]。

（3）磁選試驗結果表明，采用高梯度磁選機通過一次粗選一次精選的流程，可以獲得產率為35.29%～39.05%，含銅25.56%～26.47%、含鋅5.39%～5.60%，銅回收率為43.94%～50.00%、鋅回收率為22.13%～25.27%的合格銅精礦。

（4）通過濕法冶金工藝，可以實現閃鋅礦選擇性浸出，獲得合格銅精礦產品。同時，開發成本低、回收率高、環境友好的工藝流程，進一步回收浸出液中的鋅及其他有價組分，需要進一步深入研究和探索[6]。