福建某銅金礦浮選試驗研究

2021-09-10 07:22:44徐今冬朱玉華廖紫鑫

黃金 2021年1期

徐今冬朱玉華廖紫鑫

摘要：福建某銅金礦為典型的含銅金多金屬硫化礦，礦石中可綜合回收的主要有價元素為金、銀、銅、硫。針對該礦石性質，進行了混合浮選—粗精礦再磨—銅硫分離工藝研究，考察了磨礦細度、抑制劑、捕收劑等因素對浮選指標的影響。結果表明：在最佳試驗條件下，閉路試驗獲得的銅精礦銅品位23.61 %、金品位185.00 g/t，銅、金回收率分別為95.77 %、85.86 %;硫精礦銅品位僅為0.03 %、金品位3.30 g/t，銅、金回收率分別為0.47 %、5.97 %。研究結果對該礦石中銅、金的回收利用及工業生產起到了指導作用。

關鍵詞：銅金礦;多金屬礦;浮選;再磨;綜合回收

銅廣泛應用于電氣、輕工、國防工業等領域[1];金則是中國戰略儲備資源之一，不僅可用于儲備和投資，還是首飾業、現代通訊等領域的重要材料[2]。銅、金均是中國重要的基本金屬和戰略資源，自然界中的銅多以化合物形式存在[3]，金常以自然金的形式與黃銅礦、黃鐵礦等礦物共生。銅金多金屬硫化礦石選礦捕收劑一般選擇聯合用藥，即銅捕收劑和金捕收劑聯合使用[4-6]，如Z-200+丁銨黑藥、BY-309+B-5050、丁基黃藥+丁銨黑藥等。浮選原則流程一般有優先浮選、混合浮選等，在浮選銅金多金屬硫化礦石時，則常采用銅金硫混合浮選—銅硫分離、銅金混合浮選等流程[7-9]。福建某銅金礦礦石中銅品位0.48 %、金品位4.82 g/t，金屬礦物主要為黃銅礦、黃鐵礦、自然金等，脈石礦物以硅酸鹽礦物為主。本文以該礦石為研究對象，通過采用混合浮選—粗精礦再磨工藝，以乙基黃藥、丁銨黑藥和Z-200作為組合捕收劑，取得了較好的試驗指標，為該銅金礦資源的高效開發和利用提供了技術依據。

1 礦石性質

福建某銅金礦為中低溫熱液充填型銅金礦床，銅主要以硫化銅形式存在，金與銅礦物緊密伴生。礦石中金屬礦物以自然金、自然銀、黃鐵礦、赤鐵礦、黃銅礦、褐鐵礦為主，脈石礦物主要有石英、長石、綠泥石、方解石、絹云母、石墨、綠簾石等。礦石X射線衍射分析結果見圖1，礦石主要化學成分分析結果見表1，礦石粒級分布統計結果見表2。

由圖1和表1可知，礦石中可綜合回收的主要有價元素為金、銀、銅、硫，品位分別為4.82 g/t、15 g/t、0.48 %、3.48 %。

由表2可知，銅與金的分布情況非常相似，銅、金均有20 %左右分布在0.074 mm以下，若要提高銅、金回收率，則需要對該礦石進行細磨。而對于含硫銅金礦石而言，采用混合浮選—再磨工藝有利于金、銅礦物和硫化礦物分離。

2 試驗結果與討論

根據該礦石性質，浮選原則流程采用混合浮選的全浮選流程，即將硫化礦物全部浮出，混合粗精礦再進行精選得到銅精礦，選銅尾礦視具體情況單獨處理[10-12]。浮選時，采用碳酸鈉作為pH調整劑，硅酸鈉作為抑制劑。浮選原則流程見圖2，粗選條件試驗流程見圖3。

2.1 磨礦細度

磨礦細度是影響浮選指標的一個重要因素，因此首先進行了不同磨礦細度試驗，結果見圖4。

由圖4可知：隨著磨礦細度的增加，粗精礦銅品位略有下降，銅回收率小幅波動。當磨礦細度-0.074 mm占65 %時，粗精礦銅品位3.28 %，銅回收率達到94.62 %;此時，粗精礦金品位32.25 g/t、金回收率達到95.93 %。雖然在磨礦細度-0.074 mm占95 %時，粗精礦金回收率可達到97.52 %，但金品位下降至27.36 g/t?？紤]到在粗選階段磨礦細度達到-0.074 mm占95 %需要采用二段磨礦工藝流程，磨礦成本大幅度上升，經濟上不合理。因此，選擇磨礦細度-0.074 mm占65 %為宜。

2.2 硅酸鈉用量

硅酸鈉是硫化礦混合浮選常用的抑制劑，同時具有調節礦漿pH的作用，在水中會發生強烈的水解作用，使礦漿呈堿性。因此，在調節礦漿pH時，調整劑碳酸鈉的用量不宜過高，試驗中以800 g/t為最佳。固定磨礦細度-0.074 mm占65 %。試驗流程見圖3，硅酸鈉用量對粗精礦銅、金回收的影響見圖5。

由圖5可知：隨著硅酸鈉用量的增加，粗精礦銅品位有所下降，銅回收率小幅增大;粗精礦金品位逐漸下降，金回收率先升高后略微下降。為最大程度提高銅、金綜合利用率，選擇硅酸鈉用量為2 500 g/t，此時礦漿pH值約為10，粗精礦銅品位3.28 %、銅回收率94.62 %，金品位32.25 g/t、金回收率達95.93 %。

2.3 捕收劑種類

對于銅金礦石的捕收，一般采用選銅捕收劑與選金捕收劑聯合用藥，試驗選取了常用的捕收劑丁基黃藥、乙基黃藥、Z-200、丁銨黑藥，考察藥劑種類對該銅金礦石的浮選效果。固定磨礦細度-0.074 mm占65 %，硅酸鈉用量2 500 g/t。試驗流程見圖3，不同組合捕收劑對粗精礦銅、金回收的影響見圖6。

由圖6可知：丁基黃藥對銅的捕收能力較好，但對金的捕收能力相對較弱，總體上選擇性不如乙基黃藥，但乙基黃藥的捕收能力比丁基黃藥弱;Z-200捕收能力強，但選擇性較差，浮選過程中泡沫產品產率容易過大，且并未顯示出更優于黃藥類捕收劑的選擇性。而選擇乙基黃藥、Z-200與丁銨黑藥組合用藥，能兼顧對銅、金的選擇性和捕收能力。當其用量為（150+50+75）g/t時，粗精礦銅品位2.89 %、銅回收率94.94 %，金品位34.74 g/t、金回收率96.55 %。

2.4 粗精礦再磨

為了進一步提高銅品位，得到高品位銅精礦，粗精礦需要進行再磨。同時，粗精礦再磨能更好地避免一次多段磨礦產生的過粉碎現象，減少磨礦能耗。粗精礦再磨試驗流程見圖7，其中再磨細度-0.074 mm大于90 %，試驗結果見圖8。

由圖8可知：粗精礦不再磨雖然可以保證金、銅的回收率，但無法提高粗精礦中銅、金品位，難以得到合格的銅精礦產品;采用再磨工藝流程，可獲得良好的銅、金浮選指標，銅精礦銅品位達到28.85 %、金品位169.00 g/t，銅、金回收率分別為91.76 %、42.61 %。

2.5 精選抑制劑種類

粗精礦中主要有用元素為銅和金，硫可作為副產品回收。精選抑制劑的主要作用是抑制黃鐵礦，從而得到高品位銅精礦。根據礦石性質及浮選現象可知，該礦石中的金大部分與銅礦物緊密共生，這部分金的走向與銅一致，而其他部分金的走向則與黃鐵礦一致。由此選擇了多種抑制劑，并考察其對浮選的影響，試驗流程見圖7，其中再磨細度-0.074 mm大于90 %，試驗結果見圖9。

由圖9可知：硅酸鈉及石灰對銅和金的抑制作用都較弱，有利于獲得高品位的含銅、金精礦;次氯酸圖9 精選抑制劑種類對銅精礦銅、金回收的影響鈣、腐殖酸鈉、丹寧都對金的浮選有一定的抑制作用，其中次氯酸鈣對銅和金都有較強的抑制作用。使用硅酸鈉可獲得銅品位6.64 %、銅回收率97.26 %，金品位78.00 g/t、金回收率82.68 %的銅精礦;使用石灰可獲得銅品位4.33 %、銅回收率91.02 %，金品位56.00 g/t、金回收率80.46 %的銅精礦。綜合考慮藥劑的作用、成本和浮選指標，選擇石灰作為精選抑制劑。后續試驗確定石灰用量為500 g/t。

2.6 全流程閉路試驗

在上述條件試驗基礎上，進行了全流程閉路試驗。試驗流程見圖10，試驗結果見表3。

由表3可知：閉路試驗獲得的銅精礦銅品位23.61 %、銅回收率可達95.77 %，金品位185.00 g/t、金回收率85.86 %。硫精礦銅品位僅為0.03 %，說明銅、硫分離效果顯著。尾礦銅品位0.02 %、金品位0.38 g/t，銅回收率僅為3.76 %、金回收率僅為8.17 %，說明銅、金得到了高效回收。

3 結論

1）福建某銅金礦礦石中主要有價元素為金、銀、銅、硫，品位分別為4.82 g/t、15 g/t、0.48 %、3.48 %。銅作為銅精礦回收，金、銀可作為銅精礦中的附屬產品回收，硫作為硫精礦回收。

2）采用混合浮選—粗精礦再磨—銅硫分離工藝流程，閉路試驗獲得了銅品位23.61 %、銅回收率95.77 %，金品位185.00 g/t、金回收率85.86 %的銅精礦和銅品位0.03 %、銅回收率0.47 %，金品位3.30 g/t、金回收率5.97 %的硫精礦。

3）試驗結果為該銅金礦處理工藝選擇提供了依據，對其選礦生產具有指導意義。

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