黑牛洞銅鋅硫多金屬礦浮選工藝試驗(yàn)

高 林 魏盛耀

（中國(guó)地質(zhì)礦業(yè)有限責(zé)任公司）

黑牛洞銅礦為銅鋅硫多金屬礦，選礦工藝為三段一閉路破碎流程，礦石經(jīng)一段閉路粗磨至-0.074 mm60%，按銅、鋅、硫順序采用優(yōu)先浮選工藝分別產(chǎn)出銅精礦、鋅精礦和硫精礦，根據(jù)市場(chǎng)行情和經(jīng)濟(jì)評(píng)估確定該礦的主要經(jīng)濟(jì)產(chǎn)品為銅精礦［1］。該礦山選礦設(shè)計(jì)處理能力為1 500 t/d，年處理原礦規(guī)模為49.5萬(wàn)t［2］。由于該礦距離冶煉廠較遠(yuǎn)，運(yùn)輸成本高，加之藥劑消耗成本一直居高不下，因此在保證精礦回收率的前提下，提高精礦品位顯得尤為重要。為此，通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新及更換藥劑，提高選礦技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)勢(shì)在必行［3-4］。

1 礦石性質(zhì)

1.1 礦石化學(xué)組成

原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果見(jiàn)表1，銅物相分析結(jié)果見(jiàn)表2。

注:As、In、Au、Ag、Cd、Ga、Ge含量單位為g/t。

由表1可知，試樣中可供回收的有價(jià)元素為銅、鋅、硫，金、銀等元素均未達(dá)到計(jì)價(jià)回收要求，影響選別效果的有害元素砷含量甚微，不會(huì)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量造成影響。

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由表2可知，該礦石總體上可浮性好，可浮性好的原生硫化銅占92.89%，可浮性一般的自然銅和次生硫化銅合計(jì)占5.14%，可浮性差的結(jié)合銅只占0.69%，對(duì)有價(jià)元素的回收影響較小。

1.2 礦石類(lèi)型

礦石中的主要礦物為黃銅礦，含有少量閃鋅礦［5］。礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造致密塊狀礦石占70%以上，浸染狀礦石約占10%，脈狀、團(tuán)塊狀石英脈型礦石和角礫狀礦石合計(jì)約占20%。礦石工業(yè)類(lèi)型為硫化礦石，占94%以上。

1.3 礦物組成

礦石中的金屬礦物以磁黃鐵礦為主，其次有黃銅礦、閃鋅礦，少量和微量礦物有斑銅礦、輝銅礦、赤鐵礦、褐鐵礦、方鉛礦、鈦鐵礦、板鈦礦、金紅石、軟錳礦等；非金屬礦物主要有云母類(lèi)、綠泥石類(lèi)、石英、長(zhǎng)石類(lèi)礦物，其次有方解石、伊利石、蛇紋石及其他黏土類(lèi)礦物等［1］。

1.4 主要礦物的粒度特征

礦石中主要礦物的粒度測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表3。

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由表3可知，礦石中的磁黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦粒度均較粗，磁黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦中+0.074 mm粒級(jí)含量分別占78.4%，73.4%，69.6%。

2 試驗(yàn)研究

2.1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

磨礦系統(tǒng)由?500 mm旋流器與MQY2 700 mm×3 600 mm球磨機(jī)構(gòu)成，由于旋流器工作性能不穩(wěn)定，導(dǎo)致磨礦指標(biāo)波動(dòng)較大。在保證給礦量、磨礦濃度、試驗(yàn)藥劑用量相同的條件下，進(jìn)行磨礦細(xì)度試驗(yàn)，試驗(yàn)流程及藥劑制度見(jiàn)圖1，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖2。

由圖2可見(jiàn)，隨著磨礦細(xì)度的增加，銅精礦品位降低，銅回收率增加；綜合考慮，選擇磨礦細(xì)度-0.074 mm65%為宜。

2.2 捕收劑種類(lèi)試驗(yàn)

固定磨礦細(xì)度-0.074 mm65%、CaO用量2 000 g/t、T2000用量200 g/t、2號(hào)油用量15 g/t，捕收劑用量60 g/t，進(jìn)行生產(chǎn)藥劑T207與新型捕收劑Mac-10、EZ、Mx種類(lèi)試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見(jiàn)圖3，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖4。

由圖4可見(jiàn)，通過(guò)對(duì)比使用不同捕收劑獲得的指標(biāo)，使用新型捕收劑Mac-10時(shí)，獲得的銅品位和回收率指標(biāo)較好,故選擇Mac-10進(jìn)行試驗(yàn)。

2.3 組合捕收劑用量配比試驗(yàn)

為了更好地發(fā)揮捕收劑的協(xié)同作用，選擇丁基黃藥與Mac-10按一定比例復(fù)配使用，進(jìn)一步提高浮選指標(biāo)。固定磨礦細(xì)度-0.074 mm65%、CaO用量2 000 g/t、T2000用量200 g/t、2號(hào)油用量15 g/t、捕收劑用量60 g/t，進(jìn)行Mac-10與丁基黃藥用量及配比試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見(jiàn)圖3，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

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由表4可知，隨著組合捕收劑Mac-10用量的增加，銅粗精礦品位降低，產(chǎn)率增大；綜合考慮，當(dāng)Mac-10和丁基黃藥質(zhì)量配比為1∶5時(shí)，可獲得銅粗精礦銅品位14.71%，銅回收率95.86%的較好指標(biāo)。

2.4 銅循環(huán)閉路試驗(yàn)

在上述條件試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行浮選閉路試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見(jiàn)圖5，試驗(yàn)與實(shí)際生產(chǎn)結(jié)果對(duì)比見(jiàn)表5。

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由表5可知，采用新型浮選藥劑試驗(yàn)獲得了銅品位23.00%，銅回收率94.31%的銅精礦；采用現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)藥劑獲得的銅精礦銅品位22.00%，回收率93.00%；由此可見(jiàn)，新型浮選藥劑的浮選效果優(yōu)于生產(chǎn)藥劑，銅精礦品位提高了1.00個(gè)百分點(diǎn)，銅回收率提高了1.31個(gè)百分點(diǎn)。

3 結(jié)論

（1）黑牛洞銅礦銅化學(xué)物相分析結(jié)果表明，礦石中原生硫化銅含量92.89%，次生硫化銅含量2.67%，自然銅含量2.47%，自由氧化銅含量1.28%，結(jié)合銅含量0.69%，屬易選硫化銅礦石。

（2）針對(duì)黑牛洞銅礦礦石性質(zhì)，采用新型硫化銅捕收劑Mac-10復(fù)配丁基黃藥，通過(guò)1粗2精2掃工藝，閉路試驗(yàn)獲得了銅精礦品位23.00%，回收率94.31%的指標(biāo)，銅精礦品位提高了1.00個(gè)百分點(diǎn)，銅回收率提高了1.31個(gè)百分點(diǎn)，經(jīng)濟(jì)效益顯著。