某难选铜硫矿石的选矿工艺研究

庄杜娟

（新疆有色金属研究所乌鲁木齐830000）

某难选铜硫矿石的选矿工艺研究

庄杜娟

（新疆有色金属研究所乌鲁木齐830000）

根据新疆某铜硫矿物的矿石特性，在工艺矿物学研究和小型试验的基础上，通过采用新型捕收剂ZK-1对铜硫矿物进行了选别，得到含铜21.75%，铜回收率为87.4%的铜精矿，获得了较好的选矿工艺指标。

浮选铜硫分离捕收剂ZK-1

铜硫分离是指对有用含硫矿物主要是磁黄铁矿和黄铁矿等的分离作业。而对于铜硫分离，浮选法使用的最为广泛，浮选法中捕收剂的研究是非常重要的一个方向。传统的铜硫浮选是在矿浆中加入大量的石灰，在高碱的环境下使用黄药或黑药抑硫浮铜，此工艺已非常成熟，分离效果较好，但是在使用中会使得生产设备腐蚀及管路结垢、固结、堵塞，矿山废水排放不达标，有价伴生元素难以得到综合回收等问题。因此，对于分离难选铜硫矿物，研究高效的捕收剂在低石灰用量的情况下实现铜硫有效分离，提高有用矿物的综合回收，具有非常重要的实践意义。

1 矿石性质

1.1 原矿多元素分析及物相分析

新疆某铜矿石为热液强烈蚀变变质的原生硫化铜矿，矿物氧化程度较高，矿石类型主要为含铜石英岩型、含铜黑云母矽卡岩型、含铜磁黄铁矿大理岩型等。矿物组成复杂，含硫铜矿物主要是黄铁矿、磁黄铁矿，磁黄铁矿占比有用矿物含量比例较大，黄铁矿和磁黄铁矿的嵌布粒度较细，还含有一定比例的磁铁矿，属于难选矿物。主要脉石矿物为石英、黑云母、白云母、蛇纹石、滑石、绿帘石、方解石等。原矿化学组成及物相分析分别见表1、表2。

表1 原矿化学多元素分析结果%

表2 原矿物相分析结果%

1.2 矿石组成

该矿石金属矿物主要有磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿、赤铜矿、褐铁矿等。非金属矿物主要有石英、黑云母、白云母、绿帘石、方解石、绿泥石等。

硫铁矿物主要为磁黄铁矿和黄铁矿，黄铁矿嵌布粒度相对较细，与铜矿物嵌布关系较复杂，黄铁矿中还有部分微细包裹铜矿物，因此两者解离困难，会影响铜的选别指标。

2 小型试验

2.1 试验方案的制定

根据工艺矿物学研究结果可知，该矿石含铜矿物与黄铁矿嵌布关系较复杂，因此，原则方案定为抑硫浮铜，结合前期探索试验，决定采用铜的高效捕收剂ZK-1来处理该矿石，通过分步添加石灰来抑制黄铁矿，水玻璃抑制硅酸盐脉石矿物，采用捕收剂ZK-1对铜进行捕收，实现在低碱度条件下铜硫分离。

2.2 主要工艺参数的确定

2.2.1 磨矿细度试验

合适的磨矿细度，须使得目的矿物最大程度的解离，且又不过粉碎，为浮选取得良好指标奠定基础。本研究为分析浮选效果同磨矿细度的关系，进行了磨矿细度条件试验，综合考虑了矿物性质和工艺流程，决定设计磨矿细度为-0.074 mm占65%、75%、85%、90%，试验流程和药剂制度见图1，试验结果见图2。

图1 磨矿细度试验流程

图2 磨矿细度对铜浮选的影响

由图2可知，随着磨矿细度的增加，精矿中铜的品位先增后减，而回收率不断增加，当磨矿细度为-0.074 mm含量76%时，铜品位最高为19.21%，回收率为87.2%，考虑到现场选矿工艺和铁矿磁选细度条件，粗选适宜的磨矿细度为-0.074 mm含量75%。

2.2.2 浮选石灰用量试验

试验以石灰为黄铁矿的抑制剂和矿浆pH调整剂，试验流程如图1，试验结果见图3。

图3 石灰用量对铜浮选的影响

由图3可知，随着粗选中石灰用量的增加，粗精矿中铜的品位和回收率均呈现先上升后下降的趋势，当石灰用量为1 500 g/t时，粗精矿含Cu 7.69%，Cu回收率为82.36%，铜精矿指标最优，因此，后续试验将采用粗选中调整剂石灰用量为1 500 g/t。

2.2.3 捕收剂ZK-1的用量试验

捕收剂的选择对浮选至关重要，因此，试验分别对丁基黄药、丁铵黑药、硫胺脂、Z-200及ZK-1等捕收剂进行浮选探索试验，结果显示ZK-1对该铜硫矿石具有较好的选择捕收性，在此基础上进行了ZK-1的用量试验，试验流程如图1，试验结果见图4。

图4 ZK-1用量对铜浮选的影响

由图4可知，随着ZK-1用量的逐渐增加，粗精矿中铜的品位不断上升，回收率先上升后下降，当ZK-1的用量为60 g/t时，粗精矿铜品位为9.6%左右，回收率达到峰值90%左右，当继续增大ZK-1的用量，粗精矿中铜的回收率开始下降。综合考虑，粗精矿中捕收剂ZK-1的用量为60 g/t。

2.3 闭路试验

在条件试验的基础上，进行闭路试验，试验流程见图5，试验结果见表3。

图5 闭路试验流程图

表3 闭路试验结果%

由表3可知，闭路试验数质量流程图可知，此次的药剂制度对该矿物具有较好的选择性，获得了含Cu 21.75%，Cu回收率87.4%的精矿，试验结果取得良好的试验指标。

3 结论

（1）原矿样中Cu含量1.19%，S含量6.95%，矿物组成复杂，含硫铜矿物主要是黄铁矿、磁黄铁矿，磁黄铁矿占比有用矿物含量比例较大，黄铁矿和磁黄铁矿的嵌布粒度较细，还含有一定比例的磁铁矿，属于难选矿物。脉石矿物主要为石英、黑云母、白云母、蛇纹石、滑石、绿帘石、方解石等。

（2）在工艺矿物学研究的基础上确定采用抑硫浮铜的工艺，分段添加石灰，并在粗选作业时添加水玻璃以抑制硅酸盐脉石矿物，通过新型捕收剂ZK-1对含铜矿物进行有效捕收选别，实现了低碱度条件下的铜硫分离，最终获得了含铜21.75%，铜回收率为87.4%的铜精矿。

收稿：2014-05-15