淺析云南普朗銅礦區銅鉬分離浮選中硫化鈉的作用

楊建文

（云南迪慶有色金屬有限責任公司，云南香格里拉 674400）

1 項目背景

礦區位于青藏高原東南緣、滇西北橫斷山脈東北部。地處甘孜－理塘結合帶西側，德格-中甸陸塊東緣，印支期義敦-中甸島弧帶南段。總體構造呈北北西向展布。本區在晚古生代為碳酸鹽巖臺地環境。礦床成礦作用發生在復式斑巖體內。巖體中心形成由細脈浸染狀礦石組成的筒狀礦體，巖體邊部產出脈狀礦體。成礦元素以銅為主，伴有金、銀、鉬、硫等有用組分。礦化帶長大于2300m，寬600-800m，面積約1.09km2，呈穹窿狀。圈出主礦體KT1，另有5個小礦體，KT2-KT6 分布在KT1 周邊。礦石物質成份見表1。

表1 礦石多元素化學分析結果

輝鉬礦為礦區中唯一含鉬礦物，含量少。半自形－它形粒狀結構，粒徑0.02-0.5mm。常呈鱗片粒狀集合體分布于脈石礦物間，與磁黃鐵礦、黃鐵礦等礦物共生，入選品位為0.011%。經化學分析，礦石中Mo 的含量有0.011%，經鏡下觀察、人工重砂分析等方法研究發現，鉬主要以獨立礦物的形式賦存在輝鉬礦中。

表2 鉬的賦存狀態及其分配率

2 選礦流程及方法

2.1 選礦流程

主要選礦工藝銅鉬混合精礦經濃縮機脫藥后立磨機擦洗二次脫藥、銅鉬分選（一粗一掃四精）產出銅精礦和鉬精礦。工藝流程如下：

（1）碎磨工藝流程：根據半自磨試驗結果，結合“大規模、高起點、高效益”項目要求，及近年來國內外大型礦山生產實踐，碎磨工藝流程采用半自磨+球磨工藝。

（2）浮選工藝流程：浮選工藝流程采用銅鉬混合浮選-掃選尾礦拋尾-銅鉬混合精礦脫藥后進行銅鉬分選的工藝。設計采用兩段浮選柱進行銅鉬混合精礦的精選，銅鉬分選全部采用浮選柱。

（3）脫水工藝流程：銅礦產出銅精礦和鉬精礦兩種精礦產品，銅精礦采用濃縮+過濾兩段脫水工藝，鉬精礦采用濃縮+過濾+干燥三段脫水工藝。

（4）設計工藝指標：指標的選取主要依據昆明冶金研究院2013 年7 月連續擴大浮選試驗結果，并綜合考慮了2012年小型試驗的試驗結果。

圖1 銅鉬礦選礦方法及流程圖

2.2 選礦方法

2012 年選礦小型試驗和2013 年連選試驗基礎上，最終決定采用KYY-1 做捕收劑的工藝流程可以得到Cu品位25.85%，回收率87.728%的銅精礦和Mo品位46.35%，回收率76.35%，含Cu 品位0.52%，回收率0.02%的鉬精礦；采用KYY-1 做捕收劑的選礦工藝流程，噸礦Na2S用量4278g，用量很大；半自磨試驗表明普朗銅礦礦石采用半自磨工藝可行，由于未進行全部的半自磨工藝試驗，半自磨工藝中的相關參數（如臨界粒子尺寸及循環量）及設備選擇確定，更多源于試驗單位的經驗數據及生產實踐。

在實際生產中初選硫化鈉添加為9.319kg/t，精I添加硫化鈉為4.193 kg/t，共計為13.512 kg/t，經化驗指標為：

表3 礦石利用前后指標對比

3 硫化鈉在銅鉬分離中的作用

硫化鈉又名臭堿、硫化堿，是一種十分重要的化學藥劑，在有色金屬的選礦和冶金方面有廣泛應用。硫化鈉除可用作金屬硫化礦物浮選的抑制劑外，還有去除浮選后殘余藥劑和脫除礦漿中過渡金屬離子的作用。

3.1 輝鉬礦對硫化鈉的催化氧化

輝鉬礦對硫化鈉的催化試驗的電位監測結果如圖2所示。由于輝鉬礦表面疏松，可吸附溶液中的硫化鈉，剛開始的3min硫電位上升很快，隨后電位的上升趨于穩定。而17min時電位開始迅速上升，此時應發生了催化硫化鈉氧化分解的化學反應，使硫電位急劇升高。硫電位僅30min 就從-650mV 上升至-31mV，且溶液由無色變為淺棕色。與空白試驗相比，輝鉬礦對硫化鈉的吸附和催化氧化作用明顯，是銅鉬分離精選中硫化鈉大量消耗的原因之一。

圖2 輝鉬礦對硫化鈉氧化分解影響試驗中硫離子電位圖

3.2 黃銅礦對硫化鈉的催化氧化

黃銅礦催化氧化硫化鈉試驗的2h電位監測情況如圖3 所示。與空白試驗相比，前50min 的緩慢上升可能與黃銅礦表面對S2-或HS-的吸附有關，從而發揮硫化鈉對黃銅礦的抑制作用；而55min 和100min 時的電位上升應是發生了催化硫化鈉氧化分解的反應，使電位快速上升。雖然其催化作用不如輝鉬礦強烈，但由于粗選分離礦漿中含有大量的黃銅礦，所以黃銅礦對硫化鈉的催化氧化作用是銅鉬分離中硫化鈉大量消耗的原因之一。

圖3 黃銅礦對硫化鈉氧化分解影響試驗中硫離子電位圖

4 結論

首先，根據資料顯示銅鉬浮選分離選礦過程中如果鼓入空氣或者對礦漿采取不加溫措施將會使硫化鈉的氧化消耗增加，此是硫化鈉消耗量大的主要原因之一；其次，在浮選過程中礦漿中的一些礦物（如輝鉬礦、黃銅礦和黃鐵礦）對硫化鈉具有催化其氧化分解的作用，加上礦物本身對硫化鈉的吸附作用，是造成銅鉬浮選分離過程中硫化鈉消耗的又一原因；礦漿中溶出的少量金屬陽離子（如二價銅離子和三價鐵離子）對硫化鈉的氧化分解也有一定作用，將進一步加劇了硫化鈉的消耗。所以在銅鉬分選的藥劑中除硫化鈉外使用了D117、D108、D118，尾礦中使用了煤油等藥劑提高了鉬的回收率，且有效的降低了硫化鈉的消耗。