铜硫等可浮与优先浮选工艺技术研究

叶岳华，曾克文，王立刚，孙志健，田祎兰，刘万峰，刘水红

（北京矿冶研究总院矿物加工科学与技术国家重点实验室，北京 102600）

铜硫等可浮与优先浮选工艺技术研究

叶岳华，曾克文，王立刚，孙志健，田祎兰，刘万峰，刘水红

（北京矿冶研究总院矿物加工科学与技术国家重点实验室，北京 102600）

云南某铜硫矿铜品位较低，含铜矿物嵌布粒度不均匀，且与主要的含硫矿物磁黄铁矿共生关系密切，脉石矿物复杂，因此，本文对该矿进行了详细的工艺矿物学及选矿试验研究。根据矿石特点，分别进行了铜硫等可浮与铜优先浮选工艺流程对比试验研究。采用铜硫等可浮－铜硫分离浮选工艺流程最终实验室闭路试验结果为铜精矿含铜18.97%，铜回收率81.08%；硫精矿含硫37.71%，硫回收率26.09%。采用铜优先浮选工艺流程最终实验室闭路试验结果为铜精矿含铜20.12%，铜回收率82.15%；硫精矿含硫37.41%，硫回收率84.48%。

铜硫矿；等可浮；优先浮选；铜硫分离

铜是人类最早发现并使用的金属，铜在自然界中储量非常丰富，且便于加工，是人类用于生产的第一种金属。自然界中铜分为自然铜、氧化铜和硫化铜。自然铜和氧化铜的储量相对较少，大部分的铜都提取于硫化铜中。我国铜矿资源很贫乏，主要体现在易选富矿较少，贫、杂、细难选共生矿较多［1－3］。

云南某铜硫矿含铜0.58%，含硫8.27%，黄铜矿与黄铁矿、磁黄铁矿共生关系密切，铜硫分离较为困难。为了经济可行的利用该部分资源，本文对该矿石进行了选矿试验研究，通过不同工艺流程方案的对比，获得了较好的选别指标。

1 矿石性质

对试验矿样大块原矿进行了加工制样，并进行了工艺矿物学研究。研究结果表明，该矿主要有价组分是铜、硫，原矿含铜0.58%，硫8.26%。矿石中主要金属矿物有黄铜矿、磁黄铁矿和黄铁矿，并含有微量的闪锌矿、方铅矿，非金属矿物有石英、白云母、绿泥石等。

1.1 原矿主要化学成分及物相分析

该试验矿样主要化学成分分析结果见表1，铜、硫物相分析分别见表2、表3。

从表2、表3物相分析结果可以看出，铜的氧化率为6.90%；硫主要存在于磁黄铁矿中，其次是黄铁矿和白铁矿，少部分存在于黄铜矿中。

表1 矿石主要化学成分分析结果/%

表2 原矿铜物相分析结果/%

表3 原矿硫物相分析结果/%

1.2 矿石中矿物组成

矿石中铜矿物主要是黄铜矿，其次是极少量的斑铜矿和铜蓝；硫矿物主要为磁黄铁矿和黄铁矿、白铁矿；其他的金属矿物有闪锌矿、方铅矿等。脉石矿物主要为石英，其次是白云母、绿泥石、长石、石榴子石、方解石和白云石，另外有微量的高岭石、滑石等。

1.3 矿物的嵌布特征

矿石中黄铜矿主要呈不规则状嵌布在脉石矿物、磁黄铁矿、黄铁矿中，或者是与磁黄铁矿、黄铁矿呈简单共边结构一同共生在脉石矿物中，黄铜矿以细粒和中等粒度嵌布为主，其次是粗粒嵌布，微细粒黄铜矿较少。

矿石中含有微量的斑铜矿和铜蓝，主要与黄铜矿紧密共生，以细粒为主。

矿石中磁黄铁矿主要以不规则状嵌布于脉石矿物中，粒度多数分布在0.02～0.2mm之间，其次是部分中粗粒磁黄铁矿呈块状结构嵌布在脉石矿物中，磁黄铁矿中常包裹有细粒黄铜矿、闪锌矿、黄铁矿。

矿石中黄铁矿主要呈半自形以粒状、不规则状嵌布在脉石矿物中，其次是与磁黄铁矿、黄铜矿、白铁矿共生，矿石中黄铁矿的粒度主要分布在0.02～0.3mm之间。

2 选矿试验研究

铜硫等可浮工艺是在一定p H范围内，采用常规药剂如黄药类捕收剂同时浮选铜、硫矿物，得到铜硫混合精矿，然后进行再磨分离，分别得到铜精矿和硫精矿。优先浮选工艺是采用对铜具有较强选择性的捕收剂优先选铜，得到铜精矿，选铜尾矿再进行硫浮选，得到硫精矿［4－5］。

2.1 铜硫等可浮工艺流程试验研究

2.1.1 p H 试验

在磨矿细度－0.074mm占65%，固定捕收剂和起泡剂用量条件下，进行粗选p H试验，试验结果见图1。从图1中试验结果可以看出，随着p H值的升高，铜回收率先增加后降低，硫回收率逐渐增加。

2.1.2 磨矿细度试验

在p H、捕收剂和起泡剂用量均固定条件下，进行磨矿细度试验，试验结果见图2。从试验结果可以看出，随着磨矿细度的增加，铜回收率逐渐增加。

图1 p H试验结果

图2 磨矿细度试验结果

2.1.3 铜硫分离抑制剂用量试验

对铜硫混合粗精矿进行一道空白浮选，得到铜硫混合精矿，作为给矿，进行铜硫分离的条件试验。

石灰是常用的黄铁矿抑制剂，BD是北京矿冶研究总院近年研制的一种高效硫化矿物抑制剂，本文采用石灰和BD作为组合抑制剂，进行铜硫分离条件试验，试验结果见图3，从试验结果可以看出，随着抑制剂用量的增加，即p H的升高，硫回收率逐渐降低，但是当p H过高时，铜的回收率也逐渐降低。

2.1.4 铜硫分离再磨细度试验

在固定抑制剂用量条件下，进行铜硫分离再磨细度试验，试验结果结果见图4，从图4中可以看出，随着再磨细度的增加，铜、硫精矿品位逐渐升高，而硫回收率均逐渐降低。

图3 铜硫分离抑制剂用量试验

2.1.5 铜硫等可浮－铜硫分离全流程闭路试验

在前面条件试验的基础上，进行全流程闭路试验，试验流程见图5，试验结果见表4。

图4 铜硫分离再磨细度试验

图5 铜硫等可浮－铜硫分离全流程闭路试验流程

表4 铜硫等可浮－铜硫分离全流程闭路试验结果

2.2 优先浮选工艺流程试验研究

根据黄铜矿与磁黄铁矿、黄铁矿的可浮性差异，选铜时采用选择性较强的捕收剂，选铜尾矿采用丁基黄药进行对硫的捕收，即优先浮选工艺流程。本文选用BK404作为优先选铜的捕收剂，BK404是北京矿冶研究总院近年研制的具有高效选择性的捕收剂。

2.2.1 p H 试验

在磨矿细度－0.074mm占65%、捕收剂用量为28g/t、起泡剂BK201用量为21g/t的添加下进行铜粗选的p H试验，试验结果见图6，从图6中可知，随着p H值的升高，铜回收率先增加后降低。

2.2.2 磨矿细度试验

固定p H、捕收剂用量为28g/t、起泡剂用量为21g/t条件下进行铜粗选磨矿细度试验，试验结果见图7，从图7中试验结果可以看出，随着磨矿细度的增加，铜回收率先增加后降低。

图6 铜优先浮选p H试验结果

图7 铜优先浮选磨矿细度试验结果

2.2.3 铜精选抑制剂种类试验

采用铜粗精矿作为给矿，进行铜精选抑制剂种类条件试验，试验结果见图8，从图8中可知，在石灰和BD组合抑制条件下能获得较高的铜精矿品位。

2.2.4 铜精选再磨细度试验

铜精选再磨细度试验结果见图9，从图9中可知，随着再磨细度的增加，铜精矿品位逐渐升高，作业回收率逐渐降低。

2.2.5 硫粗选活化剂种类试验

优先选铜的尾矿作为给矿，进行硫浮选。由于选铜是在高碱条件下进行，磁黄铁矿、黄铁矿等含硫矿物受到了强烈的抑制，为了提高被抑制的含硫矿物的浮游活性，必须添加活化剂加以活化［6－8］。选硫活化剂种类试验结果见图10，从图10中可知，BKFE对硫的活化效果比较理想，能获得较高的硫作业回收率。

图8 铜精选抑制剂种类试验结果

图9 铜精选再磨细度试验结果

图10 活化剂种类试验结果

2.2.6 硫精选抑制剂种类试验

采用硫粗精矿作为给矿，进行硫精选抑制剂种类试验，试验结果见图11，从图11中可知，添加抑制剂后硫精矿品位变化不大。

图11 硫精选抑制剂种类试验结果

2.2.7 优先浮选工艺全流程闭路试验

优先浮选工艺全流程闭路试验流程见图12，试验结果见表5。

表5 铜优先浮选全流程闭路试验结果

图12 铜优先浮选全流程闭路试验流程

3 结语

1）该矿主要有价组分是铜、硫，原矿含铜0.58%、硫8.26%。矿石中主要金属矿物有黄铜矿、磁黄铁矿和黄铁矿，并含有微量的闪锌矿、方铅矿，非金属矿物有石英、白云母、绿泥石等。

2）物相分析结果可以看出，铜的氧化率为6.90%；硫主要存在于磁黄铁矿中，其次是黄铁矿和白铁矿，少部分存在于黄铜矿中。

3）采用铜硫等可浮－铜硫分离浮选工艺流程最终实验室闭路试验结果为铜精矿含铜18.97%，铜回收率81.08%；硫精矿含硫37.71%，硫回收率26.09%。采用铜优先浮选工艺流程最终实验室闭路试验结果为铜精矿含铜20.12%，铜回收率82.15%；硫精矿含硫37.41%，硫回收率84.48%。

［1］胡为柏.浮选［M］.北京：冶金出版社，1982.

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Study on ISO－flotation and differential－flotation flowsheet technology of copper－pyrite ore

YE Yue－hua，ZENG Ke－wen，WANG Li－gang，SUN Zhi－jian，TIAN Wei－lan，LIU Wan－feng，LIU Shui－hong
（State Key Laboratory of Mineral Processing Science and Technology，Beijing General Research Institute of Mining and Metallurgy，Beijing 102600，China）

A copper－pyrite ore with low grade of Cu in Yunnan，China，which size is disseminated unevenly，and the symbiotic relationship is close with the pyrrhotite，also，there are much complex gangue minerals.So，the paper researched the process mineralogy and the mineral processing experimentsparticularly.According to the ore characteristic，the iso－flotation and differential－flotation flowsheet were both researched in the paper.The final laboratory closed－circuit test results are Cu concentrate with Cu 18.97% ，r ecovery Cu 81.08%and S concentrate with S 37.71%，recovery S 26.09%by using iso－flotation flowsheet，which can be obtained Cu concentrate with Cu 20.12%，recovery Cu 82.15%and S concentrate with S 37.41%，recovery S 84.48%by using differential－flotation flowsheet.

copper－pyrite ore；iso－flotation；differential－flotation；copper－pyrite separation

叶岳华（1984－），男，江西玉山人，工程师，从事有色金属选矿工艺与药剂研究。E－mail：yeyuehua＠bgrimm.com。

TD952

A

1004－4051（2014）S2－0225－05

2014－10－17