俄羅斯某銅鋅礦選礦試驗研究

駱 任

（湖南有色金屬研究院，湖南 長沙 410100）

銅鋅硫化礦石由于所含金屬硫化礦種類較多，使得銅鋅選礦分離難度較大；國內外對于硫化銅鋅礦石的選別工藝種類較多，主要包含有：優先浮選、快速浮選、部分優先浮選、異步浮選、混合浮選再分離、重選—浮選組合流程等；采用的藥劑制度也是千差萬別；不同礦石的生產指標也存在較大差異［1～8］。俄羅斯某銅鋅礦采用優先浮選工藝對礦石中的Cu和Zn依次浮選回收，但是在Cu浮選過程中Zn難以抑制，導致銅精礦中Zn含量超標，不但降低了產品的市場競爭力，更是對資源造成了巨大的浪費。因此針對該區域的銅鋅礦石尋找更合適的選礦工藝和藥劑制度對資源的合理開發意義巨大。

1 礦石性質

1.1 礦石的化學成分

原礦化學多元素分析見表1。

表1 原礦化學多元素分析結果 %

從表1的結果可知，原礦中含量最高的化學組分為非金屬SiO2，其次是Al2O3；主要有價組分為Cu和Zn，其它有價組分含量不高。

1.2 化學物相

原礦中Cu和Zn的化學物相分析結果分別見表2和表3。

表2 原礦Cu的物相分析結果%

從表2的結果可知，Cu在礦石中主要以原生硫化銅礦物的形式存在，約占總銅的66.30%，其次是次生硫化銅，約占23.91%，其它類型的銅含量相對較少。

表3 原礦Zn的物相分析結果 %

從表3的結果可知，Zn在礦石中主要以硫化鋅礦物的形式存在，約占總鋅的92.02%，其它形式的鋅礦物含量甚少。

2 選礦試驗

2.1 試驗方案的確定

在探索試驗中發現，在磨礦作業中添加Na2S等次生銅離子屏蔽劑的方式對降低銅精礦中Zn的含量效果有限，即使將銅優先浮選作業中抑制劑ZnSO4的用量加大至15 kg／t以上仍然難以有效降低銅精礦中Zn的含量。進一步分析造成銅精礦含Zn超標的主要原因可能是：礦石中的次生硫化銅在磨礦過程中產生了大量次生Cu2+，使得部分硫化鋅礦物過早活化而難以抑制，說明礦石中的含Zn礦物易浮難壓，因此試驗的主要研究方向為銅鋅混浮—分離。

2.2 銅鋅混合浮選試驗

在銅鋅混合浮選試驗研究中主要進行了：磨礦細度、礦漿pH值、丁黃藥用量等條件試驗，最終推薦采用的閉路試驗工藝流程及藥劑制度如圖1所示，試驗結果見表4。

圖1 銅鋅混浮閉路試驗工藝流程及藥劑制度

表4 銅鋅混浮閉路試驗結果 %

從表4的試驗結果可知，閉路試驗獲得的銅鋅精礦含Cu、Zn分別為9.23%、37.52%，回收率分別為89.14%、95.08%，銅鋅混合浮選的指標較好。

2.3 銅鋅分離試驗

2.3.1 銅鋅分離硫化鈉用量試驗

銅鋅分離采用抑鋅浮銅的原則流程，銅鋅分離硫化鈉用量試驗條件為：HN-2用量400 g／t、硫酸鋅用量12 kg／t、Z-200用量10 g／t，硫化鈉用量為變量。試驗結果如圖2所示。

從圖2可知，銅精礦中Cu的含量隨著硫化鈉用量的增加先上升后下降，在硫化鈉用量超過3.5 kg／t之后Cu回收率急劇下降；Zn在銅精礦中的損失率呈下降趨勢。因此，初步確定銅鋅分離硫化鈉用量為3.5 kg／t。

2.3.2 銅鋅分離HN-2用量試驗

銅鋅分離HN-2用量試驗條件為：硫酸鋅用量12 kg／t、硫化鈉用量3.5 kg／t、Z-200用量10 g／t、HN-2用量為變量。試驗結果如圖3所示。

圖2 銅鋅分離硫化鈉用量試驗結果

圖3 銅鋅分離HN-2用量條件試驗結果

從圖3的試驗結果可知，隨著HN-2用量的增加，銅精礦中Cu含量呈緩慢上升趨勢，在其用量超過400 g／t之后回收率明顯下降；Zn的損失率總體呈下降趨勢。說明HN-2在一定用量范圍之內對Zn抑制效果明顯，綜合考慮，其適宜的用量為400 g／t左右。

2.3.3 銅鋅分離硫酸鋅用量試驗

銅鋅分離硫酸鋅用量試驗條件為：HN-2用量400 g／t、硫化鈉用量3.5 kg／t、Z-200用量10 g／t、硫酸鋅用量為變量。試驗結果如圖4所示。

圖4 銅鋅分離硫酸鋅用量條件試驗結果

從圖4的試驗結果可知，硫酸鋅的添加有利于強化Cu-Zn的分離效果，銅精礦中Cu的含量隨著硫酸鋅用量的增加整體呈上升趨勢，回收率先趨緩后下降；Zn的含量先下降后趨緩，損失率呈下降趨勢。綜合考慮適宜的硫酸鋅用量為15 kg／t左右。

2.3.4 銅-鋅分離閉路試驗

推薦采用的銅-鋅分離閉路試驗工藝流程及藥劑制度如圖5所示，試驗結果見表5。

圖5 銅鋅分離閉路試驗工藝流程及藥劑制度

表5 銅鋅分離閉路試驗結果 %

從表5的試驗結果可知，針對銅鋅混合精礦采用硫化鈉進行預先脫藥、HN-2與硫酸鋅分步抑鋅，閉路試驗經過一粗兩掃兩精獲得的銅精礦含Cu 26.73%，Cu作業回收率91.39%（對原礦81.47%），鋅精礦含Zn 52.45%，Zn作業回收率95.03%（對原礦90.35%）。

3 結 論

1.礦石中主要目的回收元素為Cu和Zn，Cu、Zn主要以硫化礦的形式存在，次生Cu約占總Cu的23.91%。

2.試驗采用銅鋅混合浮選—銅鋅分離的原則流程，閉路試驗獲得銅精礦含Cu 26.73%，回收率81.47%；鋅精礦含Zn 52.45%，回收率90.35%。

3.銅鋅分離采用硫化鈉進行長時間攪拌脫藥、（HN-2+ZnSO4）組合抑制含Zn礦物能有效降低產品互含，工藝流程簡單，工業實施的風險低。