新疆某地难处理氧化铜矿选矿试验

＊王文海叶树峰

(1.招金矿业股份有限公司河东金矿 山东 265400 2.中国科学院过程工程研究所 北京 100190）

新疆某地难处理氧化铜矿选矿试验

＊王文海1叶树峰2

(1.招金矿业股份有限公司河东金矿 山东 265400 2.中国科学院过程工程研究所 北京 100190）

新疆某铜矿矿石属于凝灰岩型氧化铜矿石，选矿厂采用硫化浮选工艺，存在回收率低、捕收剂耗量高、泡沫量大且发黏等问题。本文主要针对新疆滴水铜矿火山凝灰岩型氧化铜矿样进行了选矿试验研究，试验结果表明：采用混合捕收剂，经过一次粗选，三次扫选和三次精选的浮选流程，可获得铜精矿品位为18.94%，回收率为85.05 %的浮选指标。

火山凝灰岩；氧化铜矿石；工艺矿物学；硫化浮选

1.原矿性质研究

试验所用矿样表层氧化率占90%以上，中、下部氧化率占25%左右，原生矿泥约占60%。金属矿物主要有赤铜矿、蓝铜矿、孔雀石、硅孔雀石、褐铁矿、黄铜矿、斑铜矿。脉石矿物主要有绢云母、方解石、长石、石英、白云石、绿泥石、绿帘石、白云母、岩屑、浆屑。

原矿铜化学物相分析结果表明，矿石氧化程度较高，铜主要以氧化铜形式存在，占54．20%，其中结合氧化铜占4．67%，其次为次生硫化铜，分布率为44．86%。

2.浮选试验研究

根据该矿石的性质、所含铜矿物的物相分布状态，结合现场实际的浮选生产工艺，最终确定在实验室采用浮选法回收铜，并对浮选的一些主要工艺条件和流程结构进行了前期探索。

通过两段磨矿-硫化矿/氧化矿分选、混选；一段连续磨矿-硫化矿/氧化矿分选、混选4个原则流程对比试验。从实验结果来看，两段磨矿-硫化矿/氧化矿混合浮选实验尾矿回收率最好，明显低于其他流程。然而按照“粗磨先选硫化铜矿再选氧化铜，再磨再选氧化铜”思路开展后续实验中发现，有三点原因造成矿泥积聚严重，闭路试验失败：

该矿石不适宜使用中矿顺序返回的闭路流程。由于中矿的品位低、矿泥含量高，顺序返回后造成矿泥积聚，恶化了浮选过程影响铜矿物的上浮，使之逐步流失到尾矿中造成精矿回收率降低；

该流程虽然优点较多，但不可避免地造成流程复杂化，造成闭路试验的中矿不易平衡；

精选过程需要添加捕收剂以保证回收率，但同时矿泥也会上浮并影响精矿的品位，所以还需要添加水玻璃来抑制和分散矿泥。

由于前期试验并未能取得预期效果，接下来着重进行的是一段连续磨矿-混合浮选流程研究。

(1)磨矿细度

磨矿细度是浮选好坏的关键因素，若磨矿时间不够，有用矿物不能单体解离，与脉石连生或机械包裹，导致捕收剂未能与矿物颗粒作用，降低选矿回收率；若磨矿时间过长，造成过粉碎，产生泥化，增加磨矿成本和药剂消耗，还会对后续浮选产生不利影响。因此，确定合理的磨矿细度至关重要。

从试验结果可以看出，随着磨矿细度的增加粗精产率增加，粗精的品位降低，这是由于随着磨矿细度的增加，矿泥增加，造成矿泥在矿浆中吸附大量药剂，同时造成矿浆分散不好，使矿泥团聚，使粗精品位下降，当磨矿细度在-74μm占82．96%时，粗精品位3．62%，尾矿0．15%获得较好指标。

(2)分散剂实验种类及用量

工艺矿物学研究表明该矿中含有大量的易泥化的硅酸盐类和碳酸盐类脉石矿物，当磨矿细度达到-74μm占82．96%时，次生矿泥量很大，浮选过程中泡沫粘度较大，严重影响浮选指标。

实验对比六偏磷酸钠、水玻璃、高价金属盐类分散剂以及丙烯酸等分散剂实验效果：①六偏磷酸钠对该本矿石中的铜矿物抑制能力较强，不适合使用；②水玻璃的分散效果较明显；③高价金属盐类分散剂，在相同的离子摩尔浓度情况下，硫酸铝的效果略好，但是有待进一步验证；④丙烯酸的效果不明显。综合考虑水玻璃对石英、硅酸盐及铝硅酸盐矿物有良好的抑制作用，对矿泥亦有较强的分散作用。因此试验着重实验水玻璃用量对浮选指标的影响。

试验条件：磨矿细度为-74μm占82．96%、硫化钠800 g/t、异戊基黄药600g/t、2号油70g/t。

从试验结果可知，随水玻璃用量增加，粗精产率逐渐降低，同时粗精品位先增加后降低，水玻璃1500g/t时，精矿品位为2．49%，回收率为62．97%，说明水玻璃用量增加强化了其对脉石矿泥的分散和抑制作用，改善浮选环境，从而提高分选效率。此后继续增加水玻璃用量，精矿品位变化不大，但回收率略有下降，表明水玻璃用量过大，对矿泥的抑制作用虽增强但选择性降低，不利于浮选分离，因此水玻璃用量以1500g/t为宜。

(3)硫化剂实验及用量

因该矿样氧化率高，根据浮选所采用的常规方法，利用硫化法加以回收，为了考察其硫化效果，进行了硫化剂试验。硫化钠用量分别为1200g/t，1600g/t，2000g/ t，2400g/t。试验结果见表1。

表1 硫化剂用量试验结果（%）

注：硫酸铵用量为硫化钠用量1/2。

从试验结果可以看出，硫化剂的最佳用量为硫化钠2000g/t、硫化铵1000g/t。

(4)捕收剂种类试验

根据矿石性质，赤铜矿、硅孔雀石等氧化铜矿物均需要强化捕收，所以采用长碳链异戊基黄药以及丁基黄药进行实验捕收剂，进行两种药剂对比，试验结果见表2。

捕收剂应用 产品名称 产率(%) Cu品位(%) Cu回收率(%)粗精 15.27 2.47 49.73异戊基钠黄 尾矿 84.73 0.45 50.27药800g/t原矿 100 0.76 100粗精 15.43 2.14 41.52丁基黄药 尾矿 84.57 0.55 58.48 800g/t原矿 100 0.80 100

由表2可知，采用异戊基钠黄药浮选效果最好，这是因为该矿样氧化度较高，异戊基钠黄药捕收效果较强，可增强了矿粒与气泡间的黏附能力，从而改善和提高了浮选过程和效果。因此，确定捕收剂为异戊基钠黄药。

(5)捕收剂实验剂量差异

捕收剂选用异戊基钠黄药，用量分别为600g/t、800g/ t、1000g/t，从试验结果可以看出，异戊基用量增加，粗选产率增加，当用量为800g/t时，获得粗精品位3．44%，尾矿0．13%的指标，当异戊基用量1000g/t时，指标变化不大，如果异戊基用量过大，还会造成泡沫发粘，所以异戊基800g/t为宜。

3.闭路实验

单因素条件试验确定的最佳工艺条件为磨矿细度-0．074 mm占82．96%，矿泥分散剂水玻璃加入量1000g/t，硫化钠用量2000g/t，捕收剂选用异戊基钠黄药，用量为800g/t。

试验流程选择一粗三精三扫，由于扫一精矿中铜的品位较高，因此在闭路试验时将扫一精矿与粗选精矿合并进行精选，以期提高铜的回收率。试验结果见表3。

表2 不同捕收剂的试验结果

表3 闭路实验结果

从试验结果可以看出，经过三次精选，铜精矿品位18．94%，这是由于矿石氧化严重，细泥过多，细泥黏着在目的矿物上，造成精矿品位不易提高，铜的回收率达到85．05 %，较现场生产指标有较大提高。同时，试验确定的一次粗选，三次精选，三次扫选的浮选流程较现场流程更为简单（现场采用的流程一次磨矿-200目的在90%的细度，两次分级，一次粗选，三次扫选，三次精选，一次精扫选，中矿顺序返回的闭路流程），有利于降低生产控制成本。

4.结论

(1)试验所用矿样是一种高氧化率、高碱性脉石、高含泥的矿石，且属于罕见的微细泥质氧硫混合铜矿，氧化铜矿物种类繁多，主要包括赤铜矿、孔雀石、蓝铜矿、黑铜矿、硅孔雀石等；脉石矿物以石英、钙镁碳酸盐为主。

(2)由于矿石氧化严重，易于泥化，造成捕收剂、分散剂等的用量很大，也造成矿浆分散不好、泡沫发粘不易破碎，同时细泥黏着在矿物表面，影响精矿品位的提高。

(3)合理控制硫化钠的加入方法和硫化时间，以及添加水玻璃做矿泥分散剂都将有利于选矿指标的提高。采用一粗三扫三精的闭路浮选流程，可获得铜精矿品位18．94%，铜回收率85．05%的浮选指标。

王文海（1982～），男，招金矿业股份有限公司河东金矿，研究方向：黄金选冶。

(责任编辑李鹏波）

Experiment of Copper Oxide Ore in One Region of Xinjiang

Wang Wenhai1, Ye Shufeng2
（1.Zhaojin Mining Industry Limited Liability Company, Shandong, 265400 2.Engineering Institute of The Chinese Academy of Sciences (CAS), Beijing, 100190）

One copper ore in Xinjiang belongs to tuff type of oxidized copper ore, and the ore-dressing plant adopts the vulcanization flotation technology, which has the problems of low recovery rate, high consumption of collectors, large amount of bubbles and clamminess etc. This article takes ore-processing experiment study mainly aimed at the dropped volcanic tuff type of oxidized copper sample in Xinjiang. The experimental results show that: adopting mixed collector, after one time of roughing and three times of scavenging and choiceness of flotation process, the copper concentrates grade of 18.94% and the flotation index with 85.05% recovery rate can be obtained, .

volcanic tuff；copper oxide ore；technological mineralogy；vulcanization flotation随着社会的不断发展，人们对金属资源的需求持续增长，“贫、杂、氧、难”的铜矿石也作为矿产资源中重要的组成部分，对其进行开发利用有着十分重要的意义。此次实验研究的矿石，原矿氧化率高达85%、MgO+CaO达23%、-20微米原生矿泥含量高达60%。目前，实际生产作业过程中，铜的综合回收率仅为70%左右，经济效益较差。实验探索中，着重制定了控泥、强化活化、强化捕收的实验过程，使生产指标满足实际生产的需要。

T

A