甲瑪復雜銅多金屬礦石合理配礦的實驗研究與生產實踐

解釗，劉明實，王李鵬，白麗萍，李磊

（西藏華泰龍礦業開發有限公司,西藏 拉薩 850000）

伴隨我國礦產資源的不斷開采，“貧、細、雜”的特點日益突出，同一礦體不同平臺采取的礦石性質和品位差異較大，配礦逐漸成為礦山企業的常規性管理措施，很多礦山企業通過應用精細化采礦技術手段融合，健全供配礦管理體系，提升地質供配礦管理，可穩定選礦廠入選原礦品位及性質，為生產技術指標穩定提供了良好的基礎[1]。國內外各礦山配礦的目的可歸納為以下幾點[2-5]：①提高選礦生產技術指標，對富礦和貧礦進行合理配礦，穩定原礦入選品位和選礦技術指標，將難選礦石與易選礦石合理搭配，借助載體浮選理論，實現生產技術指標的優化提升；②提升低品位殘礦及低品位圍巖的綜合利用率，將高品位原礦與低品位殘礦或圍巖配礦入選，提升資源利用率；③實現不同類型礦產資源的高效綜合回收，將選礦工藝差異較大的不同類型礦石分類分批集中處理，提升資源綜合回收利用效率；④依據脈石組分差異，合理配礦優化磨礦分級效率，提升選廠產能、降低能耗。

甲瑪地區銅金銀礦石性質復雜多變、出礦礦井較多、銅礦物種類多[6-7]，為穩定選礦廠入選礦石性質，提高選礦廠生產技術指標，解決難選礦石單獨處理產品質量不合格、選礦回收率差等突出問題，本文開展了礦石性質，供配礦及選礦技術優化的生產實踐，取得了較好的生產技術指標和社會經濟效益，關鍵技術具有廣泛的推廣前景。

1 礦石性質

該礦石主要組分是SiO2、CaO，可供回收的元素是Cu，Au、Ag，屬于伴生金銀硫化銅礦石。銅礦物種類較多，分布不勻，粒徑呈微細粒狀，部分與脈石不易單體解離；銅礦物種類有斑銅礦、輝銅礦，其次為黃銅礦、黝銅礦，少量藍輝銅礦、銅藍、硫鉍銅礦等。脈石礦物以石榴子石、硅灰石、方解石、綠簾石、石英為主，其次有鉀長石、斜長石、絹云母、白云母、黑云母、角閃石等。各礦井代表性實驗試樣的主金屬品位分析結果見表1，銅物相分析結果見表2。

表1 各礦井代表性試樣的主金屬品位分析結果/%Table 1 Main metal grade analysis results of representative samples in each ore

表2 各礦井代表性試樣銅礦石物相分析結果Table 2 Phase analysis results of copper ores with representative samples in each ore

2 小型實驗研究

2.1 各礦井礦石可選性實驗研究

在礦石性質研究基礎上，分別對A、B、C、D 四個礦井所采代表試樣進行礦石可選性實驗研究。可選性實驗在不改變現場生產工藝流程的前提下，進行了各工藝參數的條件實驗、開路實驗及小型閉路實驗，閉路實驗研究結果見表3。

由表3 可知，甲瑪礦區銅金銀礦屬一般可選性礦石，各礦點可選性難易程度差異較大。A、B、C 三個礦井的試樣相對易選，D 礦井試樣較難選，且其在綜合樣中比例過高會影響銅精礦質量，礦石含泥大會造成綜合樣浮選礦化環境惡化。

表3 各礦井代表性試樣礦石可選性閉路浮選實驗結果Table 3 Closed-circuit flotation test results of ore separability of representative samples of each ore

2.2 綜合樣優化實驗研究

在各礦點礦石可選性實驗研究的基礎上，結合各礦井實際生產能力及資源狀況，確定綜合樣按 A、B、C、D 分別占43%、21%、26%、10%的比例配礦，綜合樣銅品位0.73%、金品位0.37 g/t、銀品位17.87 g/t。

針對綜合樣中銅礦物種類較多，各礦點礦石可浮性差異較大等特點，在探索實驗基礎上，進行了詳細的條件優化實驗研究，取得了較好的優化實驗研究結果。本節重點介紹調整劑種類優化實驗和快速浮選優化實驗內容。

（1）調整劑種類優化實驗

國內外硫化銅浮選常用弱堿性介質，對于高硫銅礦石采用中堿或強堿介質。采用按圖1 工藝流程，丁基黃藥、丁銨黑藥作為捕收劑，2#油作為起泡劑，在磨礦細度均為-0.074 mm 70%的條件下，重點對比了石灰、石灰+六偏磷酸鈉、石灰+硫化鈉幾種調整劑對銅金銀礦物浮選指標的影響，實驗結果見表4。

圖1 綜合樣調整劑種類試驗工藝流程Fig.1 Process flow of comprehensive sample adjuster type test

由表4 可知，在磨礦過程中，加入石灰調整礦漿介質為弱堿性，同時加入少量硫化鈉，銅粗精礦中銅品位明顯升高，且銅、金回收率均有明顯提升，有效改善了高次生硫化銅和高泥化礦漿體系中的浮選礦化環境。

表4 綜合樣調整劑種類實驗結果Table 4 Test results of comprehensive sample adjuster types

（2）浮選工藝閉路優化實驗

在條件實驗和全流程開路實驗基礎上，進行了原生產工藝和快速浮選工藝小型優化對比實驗，原生產工藝和快速浮選流程分別見圖2、3，實驗結果見表5。

圖2 原生產工藝閉路浮選試驗流程及條件Fig.2 Closed-circuit flotation test flow and conditions of the original production process

由表5 可知，采用快速浮選工藝較原生產工藝，銅金銀回收率分別提高1.85%、1.92%、2.28%，獲得了合格銅精礦，避免了中礦循環造成的金屬損失。

表5 原生產工藝與快速浮選工藝實驗結果Table 5 Closed-circuit optimized flotation test results of original production process and rapid flotation process

3 工業生產實踐

在綜合樣優化實驗基礎上，采用“石灰+硫化鈉”作為礦漿介質調整劑、前兩槽泡沫直接作為銅精礦的快速浮選工藝，進行了甲瑪礦區銅金銀礦合理配礦的工業生產實踐。工業生產連續27天，A、B、C、D 礦井礦石供礦比例為34.92%、27.36%、14.48%、23.08%（D 礦井難選礦石占比大于小型優化實驗），獲得累計技術指標見表6。

表6 工業生產技術指標累計結果Table 6 Accumulated results of technical indexes consecutive days of industrial production selection

圖3 快速浮選工藝閉路浮選流程及條件Fig.3 Closed-circuit flotation process and conditions of rapid flotation process

生產實踐表明，在D 礦井難選礦石比例較小型優化實驗增加的條件下，工業生產連選27 天累計獲得的銅精礦中銅品位21.90%、金品位8.04 g/t、銀品位447.04 g/t，銅回收率91.75%，金回收率67.63%，銀回收率66.12%，與合理配礦及工藝技術優化前的年技術指標累計相比，銅金銀回收率分別提高1.85、2.27、3.17 個百分點.

4 結論

（1）該礦石屬伴生金銀硫化銅礦石，銅礦物種類較多，分布不勻，銅礦物有斑銅礦、輝銅礦，其次為黃銅礦、黝銅礦，少量藍輝銅礦、銅藍、硫鉍銅礦等；脈石礦物以石榴子石、硅灰石、方解石、綠簾石、石英為主。

（2）礦石可選性實驗表明，A、B、C 三個礦井的試樣相對易選，D 礦井試樣較難選，且D 礦井礦石在綜合樣中比例過高會影響銅精礦質量，礦石含泥大會造成綜合樣浮選礦化環境惡化。綜合樣小型優化實驗結果表明，通過合理配礦方案優化、磨礦中添加“石灰+硫化鈉”的組合調整劑、快速浮選工藝等技術措施，可有效提高銅金銀的選礦技術指標。

（3）工業生產實踐表明，連續27 天的生產累計獲得銅精礦中銅品位21.90%、金品位8.04 g/t、銀品位447.04 g/t，銅回收率91.75%，金回收率67.63%，銀回收率66.12%，與合理配礦及工藝技術優化前的年技術指標累計相比，銅金銀回收率分別提高1.85、2.27、3.17 個百分點，取得了顯著經濟效益和社會效益。