都龙矿区铜粗精矿铜硫分离试验研究
2018-08-05李品福
李品福
(云南华联锌铟股份有限公司,云南 文山 663701)
云南华联锌铟股份公司都龙矿区,是我国继云南个旧和广西大厂之外的又一大型、含有大量共伴生稀贵金属的铜锌锡多金属矿床,含铟5669吨、锌324万吨、锡30万吨,铟保有储量居全国第一,锡储量居全国第三,锌储量居全省第三。由于矿石中的铜矿物、锌矿物、锡石和硫化铁等矿物嵌布粒度细,共生关系密切,导致铜-锌和铜-硫分离困难、铜精矿中金属互含严重,而曾经一度被判为不能经济有效利用的“呆”矿[1]。
经过多年的研究与实践,探索出了该低品位伴生铜矿的选矿工艺流程,即铜锌硫混合浮选-抑锌浮选-铜硫分离的选矿工艺流程。本文针对铜精选中的铜-硫分离进行了试验研究,并取得了良好的试验效果,为该伴生铜矿的高效回收提供技术支撑。
1 矿石性质及试验方法
1.1 矿石性质
都龙矿区矿石性质较为复杂,重要金属元素铜、锌、铁、锡、铁等都主要以独立矿物形式存在。其中,铜矿物主要为黄铜矿,经显微镜下观察,黄铜矿与闪锌矿关系最为密切,多以包裹体的形式嵌布在闪锌矿中,闪锌矿中包裹的黄铜矿一般嵌布粒度较细,多数呈乳滴状嵌生的黄铜矿不能充分单体解离,这是影响铜有效选别的重要矿物学因素。除与闪锌矿紧密共生外,也常见黄铜矿与黄铁矿、磁黄铁矿、毒砂等矿物紧密共生,其中黄铜矿或与磁黄铁矿呈简单共边结构或以细粒包体形式嵌布在磁黄铁矿中,多数黄铜矿充分单体解离十分困难;除此之外,黄铜矿也与闪锌矿一起嵌布在毒砂的裂隙中,磨矿作业时黄铜矿虽然嵌布粒度细,但易于与毒砂单体解离,易于铜精矿降砷[1,2]。
1.2 试验方法
图1 条件试验流程图
称取具有代表性300g矿样装入XMQ-Φ240×90型球磨机中磨至所需粒度,磨后的矿浆转入1.5L的XFD型单槽浮选机中,矿样经加药调浆后,依次进行铜粗精矿粗选和精扫选试验;铜硫分离粗选作业所得的泡沫产品在0.5L的XFD型单槽浮选机中进行精选试验。
浮选时间根据实际浮选情况进行调节,刮泡完毕后将得到的浮选样品进行过滤和烘干处理,浮选获得的最终泡沫产品及槽内产品分别称重,制样后进行化验分析,条件试验流程图见图1。
2 试验研究
2.1 铜硫分离石灰用量试验
在浮选领域,石灰是最便宜二易得到的黄铁矿抑制剂,主要通过提高矿浆的pH值使黄铁矿表面发生氧化,生产氢氧化亚铁和氢氧化铁亲水性薄膜。此外,由于钙离子的存在而使黄铁矿表面形成硫酸钙、碳酸钙和氧化钙的水合物薄膜,从而抑制黄铁矿[3,4]。
铜粗精矿中含有大量的黄铁矿和礠黄铁矿,严重影响铜精矿品位,为了抑制黄铁矿的上浮,在再磨细度-0.045mm占91%前提下,进行了石灰用量条件试验,试验结果见图2。试验结果表明:随着石灰用量的增加,铜粗精矿中铜的品位呈现出较好的上升趋势,但铜粗精矿的铜作业回收率显著下降,说明石灰在抑制黄铁矿的同时,也抑制了铜矿的上浮,与不添加石灰相比,选择性抑制效果不佳。因此,黄铁矿的抑制剂不考虑石灰。
图2 石灰用量试验结果
2.2 铜硫分离BD用量试验
BD抑制剂是由北京矿冶研究总院提供的硫铁矿有效抑制剂,为了验证其效果,进行了铜硫分离BD抑制剂用量试验,试验结果见图2。
试验结果表明:随着BD用量的增加,铜粗精矿中铜的品位逐渐增加,但铜粗精矿的作业回收率逐渐下降,下降的幅度远远低于石灰,因此采用BD作为硫铁矿的抑制剂,适宜的BD用量为20g/t。
图3 BD用量试验结果
2.3 铜硫分离再磨细度试验
图4 铜硫分离再磨细度试验结果
图5 铜硫分离闭路试验流程
对铜粗精矿进行了显微镜下观察,超过半数的黄铜矿为连生体,黄铁矿含量高,为了得到合格的铜精矿品位和较好的回收率,需要进行再磨使铜矿物充分解离试验[5]。铜硫分离再磨细度试验结果见图4。
试验结果表明:随着再磨细度的增加,铜粗精矿中铜的品位逐渐增加,但铜粗精矿的作业产率、作业回收率逐渐下降,综合考虑铜精矿的品位和回收率,适宜的再磨细度为-0.045mm占86%。
2.4 铜硫分离作业闭路试验
表1 闭路试验结果
通过铜硫分离条件试验的基础上,进行了闭路试验,试验工艺流程见图5,试验结果见表1。闭路试验表明,铜硫混合粗精矿经过一次铜硫分离粗选,两次精选,两次精扫选的选矿工艺流程,可得到品位18.54%,作业回收率86.31%的铜精矿和品位28.2%,作业回收率73.66%的硫精矿,铜精矿含锌品位为7.34。
3 结论
(1)黄铜矿与闪锌矿、黄铁矿以及雌黄铁矿共伴生关系复杂,多以包裹体的形式嵌布在闪锌矿中,闪锌矿中包裹的黄铜矿一般嵌布粒度较细,黄铜矿与黄铁矿、磁黄铁矿物紧密共生,多数呈乳滴状嵌生,致使黄铜矿不能充分单体解离,这是影响铜有效选别的重要矿物学因素。
(2)采用铜锌硫混合浮选-抑锌浮选-铜硫分离的选矿工艺流程,可得到品位18.54%,作业回收率86.31%的铜精矿和品位28.2%,作业回收率73.66%的硫精矿,铜精矿含锌品位为7.34,充分的将铜硫进行了分离。