某氧化銅礦石選礦試驗研究

呂淑湛 崔拴芳

摘要：某氧化銅礦石銅品位為1.24 %，自由氧化銅分布率占93.65 %。針對該礦石性質，進行了浮選工藝研究，考察了磨礦細度、藥劑用量等工藝條件對選別指標的影響。結果表明：在磨礦細度-0.074 mm占70 %，硫化鈉和硫酸銨作為硫化劑，異戊基黃藥和苯甲基羥戊酸作為捕收劑的條件下，原礦經兩次粗選、兩次精選、兩次掃選浮選流程，中礦集中再選，獲得銅品位30.11 %、銅回收率89.79 %，銀品位954.90 g/t、銀回收率91.46 %的良好選別指標。

關鍵詞：氧化銅礦;浮選;硫化劑;捕收劑;綜合回收

中圖分類號：TD952文獻標志碼：A開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

文章編號：1001-1277（2021）04-0056-04doi：10.11792/hj20210412

銅作為中國重要的礦產資源之一，廣泛應用于電力、建筑、機械、交通等行業。氧化銅礦石除存在于硫化銅礦床上部的氧化帶外，還存在于大量獨立的氧化銅礦床中。據統計，中國氧化銅礦約占銅礦資源總儲量的10 %～15 %[1]。氧化銅礦石一般具有礦物組成復雜、品位低、氧化率高、含泥量高等特點，因此開展氧化銅礦石綜合回收利用研究，對中國工業經濟和社會發展具有重要的現實意義[2]。本文根據某氧化銅礦石性質，確定了合理的浮選工藝流程和藥劑制度，有效回收了礦石中的銅，同時綜合回收了礦石中伴生的銀，為實現氧化銅礦資源的高效利用提供了技術支撐。

1 礦石性質

某氧化銅礦石銅品位為1.24 %、銀品位為37.2 g/t，二氧化硅品位較高，為83.19 %。礦石中礦物組成較復雜，目標礦物主要為孔雀石和藍銅礦，伴生的金屬礦物有黃鐵礦、黃銅礦、褐鐵礦和赤銅礦，脈石礦物主要為碳酸鹽、泥質巖、硅質巖、石英等。礦石化學成分分析結果見表1，銅物相分析結果見表2。

2 試驗結果與討論

工藝礦物學研究結果表明，礦石中銅主要以自由氧化銅的形式存在，其分布率為93.65 %。綜合考慮，

試驗采用硫化浮選工藝，主要考察了磨礦細度、硫化劑添加方式、硫化劑用量、捕收劑用量對浮選效果的影響[3-7]。針對礦石中伴生的銀，考慮在捕收劑中添加苯甲基羥戊酸對其加強回收[8]。

2.1 磨礦細度

試驗首先考察了磨礦細度對浮選效果的影響，硫化劑選用硫化鈉和硫酸銨。磨礦細度試驗流程見圖1，試驗結果見圖2。

由圖2可知：隨著磨礦細度的增加，銅回收率整體呈增大趨勢，但粗精礦銅品位先增大后明顯降低;當磨礦細度-0.074 mm占70 %時，粗精礦銅品位、銅回收率均達到最高;繼續增加磨礦細度，銅回收率趨于相對穩定。分析原因是磨礦細度過粗不利于粗粒銅礦物上浮，磨礦細度過細會由于銅礦物和脈石礦物過磨泥化使浮選效果變差，且會增加磨礦成本。綜合考慮，確定磨礦細度-0.074 mm占70 %為宜。

2.2 硫化劑添加方式

為使硫化效果達到最佳，試驗考察了3種硫化劑添加方式：方式1為硫化劑直接加入磨機;方式2為硫化劑加入浮選機，不充氣攪拌;方式3為硫化劑加入浮選機，充氣攪拌。在磨礦細度-0.074 mm占70 %的條件下，考察粗選一硫化劑添加方式對浮選效果的影響。試驗流程見圖1，試驗結果見圖3。由圖3可知，3種添加方式中，硫化劑加入浮選機并充氣攪拌的硫化效果最佳，可獲得粗精礦銅品位11.64 %、銅回收率89.93 %的良好指標。

2.3 硫化劑用量

在磨礦細度-0.074 mm占70 %，硫化劑加入浮選機并充氣攪拌的條件下，考察粗選一硫化劑用量對浮選效果的影響。試驗中硫化鈉與硫酸銨質量比為1∶1，試驗流程見圖1，試驗結果見圖4。由圖4可知，增加硫化劑用量，粗精礦銅品位有所下降，銅回收率逐漸升高。綜合考慮，硫化劑硫化鈉和硫酸銨的用量均為8 000 g/t較合適。

2.4 捕收劑用量

為了同時回收該礦石中的銅和銀，采用組合藥劑異戊基黃藥和苯甲基羥戊酸作為捕收劑，其中苯甲基羥戊酸對銀的捕收能力較強。為考察捕收劑對浮選效果的影響，在磨礦細度-0.074 mm占70 %，粗選一硫化鈉和硫酸銨用量均為8 000 g/t，粗選二硫化鈉和硫酸銨用量均為2 000 g/t，硫化劑加入浮選機并充氣攪拌，粗選二捕收劑用量減半的條件下進行浮選試驗。試驗流程見圖1，試驗結果見圖5、圖6。

由圖5可知：隨著捕收劑用量的增加，粗精礦銅品位先增大后減小，銅回收率逐漸增大;當捕收劑異戊基黃藥和苯甲基羥戊酸用量均超過300 g/t時，銅回收率增大趨勢減緩。

由圖6可知：隨著捕收劑用量的增加，銀回收率逐漸增大;當捕收劑異戊基黃藥和苯甲基羥戊酸用量均超過300 g/t時，銀回收率幾乎不再增大。綜合考慮銅、銀指標，確定捕收劑異戊基黃藥和苯甲基羥戊酸用量均為300 g/t。

2.5 閉路試驗

在條件試驗及開路試驗基礎上，對工藝條件優化后進行閉路試驗。在閉路試驗過程中，若中礦返回對銀選別指標的影響不大，但對銅的影響較大，銅選別指標變得極差。為了減少中礦返回對銅選別指標的影響，對浮選中礦集中單獨處理，最后將得到的精礦1與精礦2合并作為銅精礦。試驗流程見圖7，試驗結果見表3。

由表3可知：原礦經兩次粗選、兩次精選、兩次掃選，中礦集中再選，即一次粗選、兩次精選、一次掃選的浮選流程，最終可獲得銅精礦銅品位30.11 %、銅回收率89.79 %，銀品位954.90 g/t、銀回收率91.46 %的良好指標。

3 結 論

1）某氧化銅礦石銅品位為1.24 %，銀品位為37.2 g/t;自由氧化銅分布率為93.65 %。礦石中礦物組成較復雜，銅礦物存在形式以孔雀石和藍銅礦為主，脈石礦物主要為碳酸鹽、泥質巖、硅質巖、石英等。礦石中伴生少量銀，具有綜合回收價值。

2）根據礦石性質及試驗過程中選別指標，選擇中礦集中再選方案，可減少中礦返回對銅選別指標的影響，提高銅精礦銅品位和銅回收率。

3）在磨礦細度-0.074 mm占70 %時，采用硫化鈉和硫酸銨作為硫化劑，異戊基黃藥和苯甲基羥戊酸作為捕收劑，原礦經兩次粗選、兩次精選、兩次掃選，中礦集中再選，最終獲得的銅精礦銅品位30.11 %、銅回收率89.79 %，銀品位954.90 g/t、銀回收率91.46 %。

[參 考 文 獻]

[1]印萬忠，吳凱.難選氧化銅礦選冶技術現狀與展望[J].有色金屬工程，2013，3（6）：66-70.

[2]丁鵬.碳酸鹽型含銀氧化銅礦選礦試驗研究[D].昆明：昆明理工大學，2014.

[3]喬吉波，王少東，張晶，等.緬甸某氧化銅礦選礦工藝研究[J].礦冶工程，2018，38（3）：71-73，78.

[4]孫忠梅，龍翼，張興勛，等.提高難選氧化銅礦選礦回收率試驗研究[J].有色金屬（選礦部分），2019（5）：45-49.

[5]呂超，趙軒，梁溢強，等.云南某氧化銅浮選試驗研究[J].有色金屬（選礦部分），2019（3）：46-50.

[6]張立征，李曉東，薛偉.新疆某氧化銅礦工藝礦物學特征及選礦流程的選擇[J].礦冶，2018，27（5）：96-99.

[7]彭英健，呂超，姚有利.云南東川某氧化銅礦浮選試驗研究[J].礦業研究與開發，2019，39（3）：25-28.

[8]潘自維，路良山，張立征，等.新疆難處理銅礦浮選試驗研究與應用[J].礦產綜合利用，2019（3）：31-35.

Experimental study on the beneficiation of certain copper oxide ores

Lü Shuzhan，Cui Shuanfang

（Sino Shaanxi Nuclear Ecological Environment Co.，Ltd.）

Abstract：The copper grade of certain copper oxide ores is 1.24 % with free copper oxide accounting for 93.65 %.Based on the ore property，the study on the flotation flowsheet is carried out，investigating the influence of grinding fineness and reagent dosage on mineral processing indexes.The results show that with grinding fineness -0.074 mm accounting for 70 %，sodium sulfide and ammonium sulfide used as vulcanizing agent，and isoamyl xanthate and benzyl hydroxy valeric acid used as collector，the process including twice roughing，twice cleaning and twice scavenging for run of mill ores and concentration before re processing for middlings，can obtain good processing indexes：copper grade 30.11 %，copper recovery rate 89.79 %，silver grade 954.90 g/t，silver recovery rate 91.46 %.

Keywords：copper oxide ore;flotation;vulcanizing agent;collector;comprehensive recovery