楊 陽(yáng) 張大勇 王 樂(lè)

(1.煤炭科學(xué)研究總院唐山研究院;2.河北聯(lián)合大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院;3.長(zhǎng)安大學(xué)地質(zhì)工程與測(cè)繪學(xué)院)

銅是我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要原材料之一。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，對(duì)銅的需求量日益增大，可選性好的單一硫化銅礦石資源日益減少，氧化－硫化混合型銅礦資源的開(kāi)發(fā)研究已成為選礦科研領(lǐng)域的新熱點(diǎn)。大量的研究表明，混合型銅礦石的可選性與礦物組成、銅礦物嵌布狀態(tài)以及含泥量等關(guān)系密切，浮選法和浸出法是目前處理此類礦石的主要方法。

新疆某銅礦礦石屬于氧化－硫化混合型銅礦石，銅品位為1.45%，試驗(yàn)對(duì)該銅礦石進(jìn)行了浮選工藝研究。

1 礦石性質(zhì)

礦石中主要硫化銅礦物為銅藍(lán)，主要氧化銅礦物為孔雀石、藍(lán)銅礦，脈石礦物主要是石英、方解石、白云石、長(zhǎng)石等。礦石主要化學(xué)成分分析結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 礦石主要化學(xué)成分分析結(jié)果 %

從表1可以看出，礦石中有價(jià)元素為銅，其他元素沒(méi)有回收價(jià)值。

對(duì)磨礦細(xì)度為－200目占67%的該銅礦石進(jìn)行了篩析，結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 －200目占67%磨礦產(chǎn)品篩析結(jié)果

從表2可以看出，磨礦產(chǎn)品中越細(xì)粒級(jí)的銅品位越高，+200目粒級(jí)銅品位明顯低于－200目粒級(jí)。表明銅礦物的粗粒連生體較少，大部分以細(xì)粒單體或連生體的形式存在，因此，在進(jìn)行浮選試驗(yàn)研究時(shí)應(yīng)重點(diǎn)考慮對(duì)細(xì)粒級(jí)的回收。

2 試驗(yàn)研究與討論

2.1 粗選條件試驗(yàn)

按圖1所示的流程進(jìn)行粗選條件試驗(yàn)。

圖1 粗選條件試驗(yàn)流程

2.1.1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

磨礦細(xì)度試驗(yàn)活化劑硫化鈉用量為200 g/t，捕收劑丁基黃藥為100 g/t，起泡劑2#油為30 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖2。

圖2 磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果

從圖2可以看出，隨著磨礦細(xì)度的提高，粗精礦銅品位和回收率均先上升后下降，說(shuō)明提高磨礦細(xì)度有利于銅礦物的單體解離，粗精礦指標(biāo)雙雙上升;但當(dāng)磨礦細(xì)度超過(guò)－200目占65%以后，泥化現(xiàn)象的加劇會(huì)惡化浮選過(guò)程，影響銅礦物的浮選，因而粗精礦指標(biāo)雙雙下降。綜合考慮，確定后續(xù)試驗(yàn)的磨礦細(xì)度為－200目65%。

2.1.2 捕收劑試驗(yàn)

2.1.2.1 捕收劑選擇試驗(yàn)

捕收劑選擇試驗(yàn)?zāi)サV細(xì)度為－200目65%，硫化鈉用量為200 g/t，2#油為30 g/t，捕收劑丁基黃藥、丁基黃藥+丁銨黑藥(質(zhì)量比為1∶1)、乙硫氮用量均為100 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 捕收劑種類選擇試驗(yàn)粗精礦指標(biāo) %

從表3可以看出:丁基黃藥選擇性捕收效果最好，因而粗精礦銅品位最高;丁基黃藥+丁銨黑藥捕收能力最強(qiáng)，因而粗精礦銅回收率最高。從盡量提高粗選回收率出發(fā)，選擇丁基黃藥+丁銨黑藥為捕收劑。

2.1.2.2 捕收劑用量試驗(yàn)

在探索試驗(yàn)確定了丁基黃藥與丁銨黑藥質(zhì)量比為3∶1后，按此比例進(jìn)行粗選丁基黃藥+丁銨黑藥用量試驗(yàn)。試驗(yàn)的磨礦細(xì)度為－200目65%，硫化鈉用量為200 g/t，2#油為30 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖3。

圖3 丁基黃藥+丁銨黑藥粗選用量試驗(yàn)結(jié)果

從圖3可以看出，隨著丁基黃藥+丁銨黑藥用量的增加，粗精礦銅品位呈先快后慢的下降趨勢(shì)，回收率先上升后下降。綜合考慮，確定后續(xù)銅粗選試驗(yàn)的丁基黃藥+丁銨黑藥用量為100 g/t。

2.1.3 硫化鈉用量試驗(yàn)

氧化－硫化混合型銅礦浮選用硫化鈉活化氧化銅礦物時(shí)，硫化鈉的用量很重要，其用量過(guò)大時(shí)，會(huì)引起礦漿pH值的變化，最終導(dǎo)致已經(jīng)硫化的銅礦受到抑制，因此，硫化鈉的用量是影響銅礦物分選效果的重要因素。

粗選硫化鈉用量試驗(yàn)的磨礦細(xì)度為－200目65%，丁基黃藥+丁銨黑藥用量為100 g/t，2#油為30 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖4。

圖4 硫化鈉用量試驗(yàn)結(jié)果

從圖4可以看出，隨著硫化鈉用量的增加，粗精礦銅品位先顯著下降后緩慢上升，回收率先顯著上升后下降明顯。綜合考慮，確定后續(xù)銅粗選試驗(yàn)的硫化鈉用量為200 g/t。

2.1.4 2#油用量試驗(yàn)

2#油用量試驗(yàn)的磨礦細(xì)度為－200目65%，丁基黃藥+丁銨黑藥用量為100 g/t，硫化鈉用量為200 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖5。

圖5 2#油用量試驗(yàn)結(jié)果◆—品位;■—回收率

從圖5可以看出，隨著2#油用量的增加，精礦銅品位下降，回收率先上升后下降。綜合考慮，確定銅粗選的2#油用量為30 g/t。

2.2 閉路試驗(yàn)

在條件試驗(yàn)和開(kāi)路試驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行了閉路流程試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見(jiàn)圖6，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

圖6 閉路試驗(yàn)流程

從表4可以看出，該氧化－硫化混合型銅礦石采用1粗3精2掃、中礦順序返回流程處理，可獲得銅品位為24.98%、回收率為83.58%的銅精礦。

表4 閉路試驗(yàn)結(jié)果 %

3 結(jié)論

(1)新疆某銅礦石為氧化－硫化混合型銅礦石，磨礦細(xì)度為－200目占65%時(shí)，銅礦物粗粒連生體較少，銅在細(xì)粒級(jí)明顯富集。

(2)礦石在磨礦細(xì)度為－200目占65%的情況下，采用1粗3精2掃、中礦順序返回流程處理，可獲得銅品位為24.98%、回收率為83.58%的銅精礦。

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