黃 剛，杜延雷，齊越超

（1.綠紗礦業(yè)股份有限公司，剛果（金）加丹加?。?.廣東省科學院資源利用與稀土開發(fā)研究所，廣東 廣州510650；3.廣州粵有研礦物資源科技有限公司，廣東 廣州510650）

近幾年，在國內外發(fā)現大量的含碳銅鉛鋅或銅鈷礦石［1-3］，雖然這類礦石中有價元素含量較高，但也存在大量細?；蛭⒓毩Ｇ恫嫉奶假|物，碳質物影響有價礦物的可浮性，或造成浮選成本過高，成為目前選礦領域難以解決的一個難題［4-6］。本文根據剛果（金）某硫化銅與碳質脈石礦物的工藝礦物學關系，采用新型起泡劑GYG進行選礦試驗研究，考察了磨礦細度、浮選工藝、起泡劑種類及用量對含碳硫化銅浮選指標的影響，并探究了降低含碳硫化銅浮選成本的有效途徑。

1 礦石性質

試驗樣品采自剛果（金）加丹加省，礦石中銅礦物種類較多，以黃銅礦為主，其次為斑銅礦、輝銅礦，少量銅藍，并存在少量氧化銅礦物，包括黑銅礦、赤銅礦、孔雀石等；脈石礦物中富含有機碳，其次為白云石、絹云母和石英；礦石氧化率大于20%。原礦化學多元素分析結果見表1，原礦銅物相分析結果見表2。

表1 原礦化學多元素分析結果（質量分數）／%

表2 原礦銅物相分析結果

礦石中銅礦物最顯著的特點是嵌布粒度較不均勻。黃銅礦為礦石中的主要銅礦物，金屬光澤、不透明、性脆。礦石賦礦巖石主要為白云巖和碳質板巖，基于兩種巖性的差異性，受白云巖和碳質板巖縫隙空間大小的控制，黃銅礦粒度大小較不均勻，總體以中細粒為主，部分浸染狀分布的銅礦物嵌布粒度較微細。

礦石中還有少量其他銅礦物，包括斑銅礦、輝銅礦、自然銅、赤銅礦、硅孔雀石、黑銅礦、水鈷礦、銅鈷硬錳礦等，這些銅礦物大多呈微細?；蚰z態(tài)狀分散于脈石礦物中。

主要脈石礦物為白云石、石英、絹云母、有機碳等。礦石中有機碳含量較多，主要是在還原環(huán)境下沉積的有機質，也是碳質板巖的特征物質組成之一，多數以微細質點分散于碳質板巖中，與板巖中絹云母混雜，具有易浮性和吸附性，一方面干擾銅分選，另一方面吸附藥劑，增大藥劑用量。

2 試驗研究

2.1 浮選工藝流程探索試驗

含碳硫化銅礦浮選的主要問題是碳質物和硫化銅礦物的可浮性差異，以及碳質物與硫化銅礦物的嵌布關系。采用3種浮選工藝進行工藝流程探索試驗：直接浮銅工藝、抑碳?浮銅工藝和預先脫碳?浮銅工藝。給礦為磨至-0.074 mm粒級占75.43%的原礦樣品，藥劑制度和試驗結果見表3。

表3 工藝流程探索試驗結果

試驗結果表明，抑碳?浮銅或預先脫碳?浮銅效果都不理想，這可能是因為：①該礦石硫化銅礦與碳質物可浮性接近，且兩者都非常易?。虎诹蚧~與碳質物共生關系復雜，由于原礦銅礦物嵌布粒度較不均勻，部分細粒銅礦物與碳質物連生，不論抑碳工藝或者預先脫碳工藝都將造成這部分銅礦物的損失，導致銅精礦中銅回收率下降。

該礦石性質復雜，且含碳過高，抑碳?浮銅或預先脫碳?浮銅工藝并不能降低捕收劑和抑制劑用量，使用抑制劑或增加脫碳工藝流程反而使浮選成本更高。確定工藝流程為直接浮選。

2.2 磨礦細度試驗

硫化銅礦物充分單體解離、盡量減少過粉碎是保證銅有效回收的先決條件。捕收劑丁基黃藥用量800 g／t、起泡劑2＃油用量600 g／t，按圖1所示流程進行了磨礦細度條件試驗，結果見圖2。由圖2可知，隨磨礦細度增加，銅精礦品位和回收率均呈先上升后下降的趨勢。雖然增加磨礦細度有利于提高銅礦物單體解離度，但也會產生更多細粒碳質物以及過磨現象，增加浮選藥劑消耗，導致浮選指標下降。這一現象在閉路試驗中會更加嚴重。綜合考慮磨礦成本、浮選成本以及碳質物的影響，確定該含碳硫化銅的磨礦細度為-0.074 mm粒級占75.43%，此時銅精礦品位15.41%、回收率77.83%。工業(yè)生產中適當降低磨礦細度，有利于提升浮選指標并降低綜合成本。

圖1 試驗流程

圖2 磨礦細度試驗結果

2.3 起泡劑種類及用量試驗

硫化銅礦石中大量的碳質物對浮選藥劑消耗較大，對起泡劑消耗尤為嚴重。起泡劑GYG是廣州粵有研礦物資源科技有限公司根據含碳礦石性質研發(fā)的一種新型起泡劑，該起泡劑為混合醇與烴油的混合物，具有活性好、起泡能力強、泡沫穩(wěn)定、夾帶較少等特點。磨礦細度-0.074 mm粒級占75.43%、捕收劑丁基黃藥用量800 g／t，比較了新型起泡劑GYG和2＃油對浮選指標的影響，結果見表4。結果表明，與2＃油相比，GYG起泡劑活性更好，浮選指標相近時，GYG用量比2＃油用量減少了50%，且浮選過程中泡沫夾帶更少，有利于提高精礦品位。使用新型起泡劑GYG是降低藥劑成本的有效途徑之一。

表4 起泡劑對比試驗結果

2.4 閉路流程試驗

在條件試驗基礎上進行了閉路試驗，結果見表5，試驗流程見圖3。采用新型起泡劑GYG，可以獲得銅品位27.13%、回收率77.99%的合格銅精礦。

表5 閉路試驗結果

圖3 閉路試驗流程

3 結 論

1）剛果（金）某含碳硫化銅礦石中銅礦物種類較多，以黃銅礦為主，其次為斑銅礦、輝銅礦，并存在少量黑銅礦、赤銅礦、孔雀石等氧化銅礦物；脈石礦物主要為有機碳、白云石、絹云母和石英；礦石氧化率大于

20%。

2）由于礦石性質復雜，抑碳?浮銅或預先脫碳?浮銅工藝無法提高選礦指標或降低生產成本；適當降低磨礦細度，有利于提升浮選指標并降低綜合成本。

3）新型起泡劑GYG活性好、泡沫穩(wěn)定，在浮選指標相近時，其用量是2＃油用量的50%，且浮選過程中泡沫夾帶更少，有利于提高精礦品位。以GYG為起泡劑，閉路試驗可獲得銅品位27.13%、回收率77.99%的合格銅精礦。使用新型起泡劑，是提升浮選指標并降低綜合成本的有效途徑之一。