新疆某氧化铜矿浮选试验研究

魏邦峰

（新疆有色金属研究所乌鲁木齐830000）

新疆某氧化铜矿浮选试验研究

魏邦峰

（新疆有色金属研究所乌鲁木齐830000）

针对新疆某氧化铜矿石含铜品位较低且氧化率较高，实验室小型试验研究表明，采用常规氧化铜矿浮选药剂，在弱碱性条件下常规硫化浮选+硫酸铵活化浮选工艺流程，获得铜精矿品位20.93%，铜回收率为86.27%的指标。

氧化铜矿硫化浮选硫酸铵活化

1 引言

新疆某氧化铜矿，原矿铜品位较低且氧化率较高。该类铜矿石在新疆境内储量可观且分布较广。由于该类氧化铜矿石类型复杂，且有用矿物与脉石易于泥化，药剂有效作用等问题，找到合理的选矿工艺和药剂制度，具有重要的意义。

针对该试验样矿石性质，通过选矿试验研究，最终确定了采用常规氧化铜矿浮选药剂，在弱碱性条件下常规硫化浮选+硫酸铵活化浮选工艺流程，可获得较为满意的浮选闭路指标。

试验证明硫酸铵活化对氧化铜矿常规硫化浮选起到促进作用，主要原因为：1.硫酸铵对氧化铜矿的硫化－黄药浮选具有硫化促进作用;2.硫酸铵在氧化铜矿的浮选中具有活化作用。这种活化作用经历了从固相到液相再到固相的相转移活化过程。

2 矿石性质

试验样品矿石铜品位为0.65%，氧化率为55%，矿石中铜矿物以孔雀石、蓝铜矿为主，还含有部分的硫化铜矿物，主要是黄铜矿、斑铜矿，脉石矿物以长石、石英、角闪石为主，其次为透闪石、绿泥石等。矿石多元素分析和铜物相分析结果见表1、表2。

表1 矿石多元素分析结果%

表2 矿石铜物相分析结果%

3 试验研究

3.1原则工艺流程的确定

该试验样品属氧化铜矿石。氧化铜矿浮选，常用的有硫化浮选法，脂肪酸浮选法以及胺类浮选法，以及上述几种方法的混合使用。矿石可选性试验中将进行氧化铜浮选方法的探索试验，通过对比试验结果找出较适宜的流程方案及药剂条件以确定原则流程。验流程及药剂制度见图1，试验结果见表3。

图1 浮选探索试验流程图

表3 浮选探索试验结果%

由表3结果可知,该矿使用硫化浮选法较使用脂肪酸类浮选法和胺类浮选法获得的精矿品位较高。脂肪酸类浮选法和胺类浮选法使用时选择性较差，夹杂现象较重，精矿富集比较低。根据该矿的矿石性质与对比试验结果，选择硫化浮选法进行试验。

3.2磨矿细度试验

在药剂用量硫化钠200 g/t，丁基纳黄药80 g/t，丁胺黑药40 g/t,2#油30 g/t条件下，按照图1的流程进行了磨矿细度试验，由图2看出随着磨矿细度的提高，铜精矿品位降低，回收率有所提高，结合铜品位与回收率变化趋势，确定适宜的磨矿细度-0.074 mm含量为80%。

图2 磨矿细度试验结果

3.3矿浆调整剂试验

该矿石自然PH值呈弱酸性，由于该矿石需硫化作业等因素，选择合适的矿浆调整剂至关重要。在磨矿细度-0.074 mm含量为80%，硫化钠200 g/t，丁基纳黄药80g/t，丁胺黑药40 g/t,2#油30 g/t条件下，按图1的流程进行了矿浆调整剂试验。

表4 试验结果

由表4矿浆调整剂试验结果可看出，使用调整剂碳酸钠比石灰铜精矿品位略高，铜回收率接近，结合铜品位与回收率变化趋势，确定选用石灰1 000 g/t进行后续实验。

3.4硫化钠添加方式及用量试验

试验中发现该试验矿样对于相同用量Na2S选择不同的添加方式，对回收率起到一定的影响作用。Na2S添加于磨矿中的硫化法较阶段添加Na2S硫化法所得精矿品位接近，但铜回收率高约5%。选用Na2S添加于磨矿中硫化法进行后续试验。

选矿试验Na2S用量超过500 g/t时,铜回收率均明显下降。Na2S用量在超过硫化用量后，会对铜起到明显抑制作用。试验选用Na2S 500 g/t进行后续试验。

3.5活化剂种类及用量试验

在磨矿细度-0.074 mm含量为80%，硫化钠500 g/t，石灰1000 g/t，丁基纳黄药80 g/t，丁胺黑药40 g/t, 2#油30 g/t条件下，按图1的流程进行了活化剂种类及用量试验。

图3 硫酸铜用量试验结果

图4 硫酸铵用量试验结果

由图3和图4结果对比可知,活化剂的添加对该矿起到不同的作用。添加CuSO4后试验现象表现为浮选泡沫产品易碎且破灭快，试验结果表现为铜回收率的大幅降低。添加（NH4）2SO4由尾矿品位对比可看出，其添加对降低尾矿铜品位有一定的帮助作用。选用（NH4）2SO4进行后续试验。由图4结果可知,（NH4）2SO4的用量在150 g/t至300 g/t时精矿铜品位保持在11%左右，铜粗选回收率提升至87%左右，由尾矿铜品位对比发现其活化效果较好。随着（NH4）2SO4用量增加至400 g/t时，精矿铜品位与回收率都呈现下降趋势。选用（NH4）2SO4200 g/t进行后续试验。

3.6捕收剂用量试验

通过捕收剂种类及配比对比试验，得出该试验样品相对有效捕收剂为丁黄药+丁胺黑药混合捕收剂，二种药剂配比为2∶1。在磨矿细度-0.074 mm含量为80%，硫化钠500 g/t，石灰1 000 g/t，（NH4）2SO4200 g/t,2#油30 g/t条件下，按图1的流程进行了混合捕收剂用量试验。

图5 混合捕收剂用量试验结果

由图5结果可知,混合捕收剂用量的升高，回收率呈上升趋势，铜精矿品位呈下降趋势，综合品位与回收率之间的变化，混合捕收剂用量为90 g/t。

3.7闭路试验

试验流程及药剂制度见图6，试验结果见表5。

图6 闭路试验流程图

表5 试验结果%

试验结果表明，该氧化铜矿经过硫化后，在（NH4）2SO4活化作用下，选用丁黄药与丁胺黑药配合作为捕收剂条件下，可得到有效的回收。

4 结语

⑴针对新疆某氧化铜矿的矿石性质，采用硫化钠硫化浮选，在（NH4）2SO4活化作用下，选用丁黄药与丁胺黑药配合作为捕收剂，能取得较理想的选别效果，在原矿含铜0.65%时，经过一段磨矿、一次粗选、一次扫选和二次精选，取得铜精矿品位20.93%，回收率86.27%的技术指标。

⑵试验证明硫酸铵活化对氧化铜矿常规硫化浮选的起到促进作用，主要原因为：

①硫酸铵对氧化铜矿的硫化－黄药浮选具有硫化促进作用；

②硫酸铵在氧化铜矿的浮选中具有活化作用。这种活化作用经历了从固相到液相再到固相的相转移活化过程。

⑶在“相转移活化”中，硫酸铵的主要作用表现为下列三个方面：

①增溶作用，即硫酸铵能选择性地溶解孔雀石表面反应活性大的离子，溶解后的矿物表面易于吸附黄药；

②传递作用，即所溶解的铜离子与硫酸铵结合成铜氨络离子，加入黄药后．铜氨络离子离解，将铜离子传递给黄原酸阴离子；

③对黄药具有增强吸附作用，即硫酸铵的存在能增加黄药在矿物表面的吸附量，加快吸附过程，同时还阻止了黄原酸铜向溶液解吸．这三种作用构成了硫酸铵对孔雀石“相转移活化”的实质。

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收稿：2014-07-21

项目资助：自治区科研机构创新发展专项资金《新疆有色金属科研与产业化创新基地建设》，项目编号2013005。