云南某高碳氧化銅礦浮選實驗研究

王德英，楊社平，孫廣周，李向益

(國土資源部三江成礦作用及資源勘查利用重點實驗室，國土資源部昆明礦產資源監督檢測中心，云南 昆明 650217)

云南某地礦石，其中銅主要以獨立礦物砷黝銅礦、藍銅礦和孔雀石的形式產出，分別占總銅的49.29%、30.71%和16.43%。目的礦物有硫化銅礦物和氧化銅礦物，銅礦物種類較多，類型較復雜；此外，銅氧化率較高為48.06%，對提高選礦回收率不利。主要脈石礦物有石英、方解石、白云石和絹云母等。另礦石中有機碳含量為0.59%，該礦石屬于含碳難選氧化銅礦[1]。氧化銅礦的浮選分為直接浮選和硫化浮選。直接浮選包括脂肪酸浮選 、胺類浮選等。硫化浮選是先加入硫化鈉等硫化劑進行硫化 ，然后再添加黃藥類捕收劑進行浮選[2]。本人在查閱大量文獻的基礎上[3-8]，針對該高碳氧化銅礦進行浮選實驗研究，對是否需要脫碳進行對比研究后，確定直接浮選為最優選別流程，獲得良好的技術指標，同時為該類礦石的開發利用及生產實踐提供一定的技術依據和參考。

1 原礦性質

實驗所用礦樣采自云南省鎮源縣，原礦化學多元素分析和銅物相分析結果見表1、2。含銅 1.52 %、碳0.59%；銅氧化率為48.06%，屬于氧化銅礦，對提高銅回收率不利。

表2 原礦銅物相分析結果Table 2 Copper phase analysis results of the raw ore

2 選礦實驗研究

原礦中砷黝銅礦屬硫化銅礦，為易浮礦物，用浮選法就可較好地選別；氧化銅礦物藍銅礦和孔雀石也可用先硫化后浮選方法回收。礦石中的銀以類質同象的形式分布于砷黝銅礦中，可與銅同步回收。根據礦石性質，采用硫化浮選對該氧化銅礦進行浮選實驗研究。

2.1 脫碳-浮選流程實驗

在磨礦細度-74 μm 75%，預先脫除碳質，再進行浮選。流程見圖1，實驗結果見表3。

圖1 探索性脫碳-浮選流程 Fig. 1 Flowsheet of the decarbonization- flotation test

表3 探索性脫碳-浮選流程實驗結果Tabel 3 Results of the decarbonization- flotation test

2.2 直接浮選流程實驗

在磨礦細度-74 μm 75%，進行探索性直接浮選，流程見圖2，實驗結果見表4。

圖2 探索性直接浮選流程Fig .2 Flowsheet of the direct flotation test

表4 探索性直接浮選流程實驗結果Tabel 4 Results of the direct flotation test

對比直接浮選與脫碳-浮選工藝流程實驗結果，雖然前者銅粗精礦品位比后者低9.27%，但回收率高2.96%，且也能獲得合格品位的銅精礦，加之直接浮選還具有流程簡單、生產成本低等優點。綜合考慮，“直接浮選”（下面簡稱浮選流程）作為合理的選銅流程。

3 主要浮選條件優化實驗

3.1 磨礦細度條件實驗

在硫化鈉用量為2000 g/t，捕收劑B-135用量為1300 g/t，丁黃藥用量為150 g/t，2#油用量為56 g/t的條件下進行磨礦細度條件實驗。實驗結果見表5。

表5 磨礦細度條件實驗結果Tabel 5 Condition test results of grinding fineness

隨著磨礦細度的提高，銅精礦產率不斷提高，銅粗精礦品位隨之下降，而回收率不斷提高，綜合考慮，確定磨礦細率為-74 μm 90%。

3.2 粗選捕收劑用量條件實驗

粗選捕收劑用量條件實驗,實驗結果見表6。

表6 粗選捕收劑用量條件實驗結果Tabel 6 Results of dosage of collector in roughing test

由表6可以看出，捕收劑添加量不足時，銅粗精礦回收率偏低；而捕收劑添加量過大時，純屬無意義的消耗。因此，適宜的粗選捕收劑B-135用量為1000 g/t ，丁黃藥用量為120 g/t。

3.3 閉路實驗

通過磨礦細度實驗研究，確定了較佳的磨礦細度-74 μm 90%；粗選捕收劑用量實驗，確定了捕收劑B-135用量為1000 g/t，丁黃藥用量120 g/t。浮選流程結構為“一粗兩掃一精”。浮選開路實驗可獲得銅精礦Cu品位35.85%，Cu回收率為72.12%； Ag品位 1055 g/t，Ag回收率68.35%的選礦指標。在條件實驗和開路實驗的基礎上進行浮選閉路實驗，實驗結果見表7，其工藝流程見圖3。

表7 閉路實驗結果Table 7 Results of the closed-circuit test

圖3 閉路流程Fig .3 Flowsheet of the closed-circuit test

原礦經“一粗兩掃一精”閉路流程選別后，可獲得銅精礦產率4.24%，Cu品位33.46%、回收率82.97%；富集在銅精礦中的Ag 924g/t、回收率73.78%的技術經濟指標。主元素銅得到了回收，伴生有益元素銀也得到了較好的綜合回收利用。

4 結論

（1）該氧化銅礦中金屬礦物為砷黝銅礦、藍銅礦和孔雀石；主要脈石礦物有石英、方解石、白云石和絹云母等。礦石中存在大量的石英，石英的硬度和耐磨性遠大于砷黝銅礦、藍銅礦和孔雀石，在磨礦過程中銅礦物易造成過粉碎，從而影響銅回收率的提高。

（2）礦石中砷黝銅礦、藍銅礦和孔雀石是選銅的主要目的礦物，目的礦物有硫化銅礦物和氧化銅礦物，銅礦物種類較多，類型較復雜；此外，銅氧化率較高為48.06%，對提高選礦回收率不利。

（3）礦石中部分砷黝銅礦粒度細小，在常規磨礦細度條件下，難以單體解離，對提高銅回收率不利；部分藍銅礦和孔雀石呈浸染狀分布于泥質中，對提高銅精礦品位和回收率均不利。

（4）原礦含有0.59%的碳質，經過對比實驗研究，采用“直接浮選”工藝流程進行浮選回收。 經實驗室小型“一粗兩掃一精”閉路流程，獲得銅精礦產率4.24%，Cu品位33.46%、回收率82.97%、富集在銅精礦中的Ag 924 g/t、回收率73.78%，獲得較好的技術經濟指標。 銅和銀均得到了較好的回收利用。