新疆某铜矿浮选柱试验研究

张洪博

摘要：新疆某铜矿属于罕见的微细泥质氧化混合铜矿，矿石氧化程度较高，铜主要以氧化铜形式存在，占 55.34%，矿石中铜矿物主要是赤铜矿、蓝铜矿、孔雀石，脉石矿物中含量较高的是方解石、石英、长石和绿泥石等。针对选矿厂目前的三段精选作业，采用两段浮选柱精选作业代替，在流程回收率保持稳定的情况下，最终精矿品位由16%～17%提升到20%以上。

Abstract： A copper mine in Xinjiang is a rare micro argillaceous mixed copper ore with high oxidation degree and copper mainly in the form of copper oxide， accounting for 55.34%. The copper minerals in the ore are mainly chalcopyrite， blue copper ore and malachite. The high content of the gangue minerals is calcite， quartz， feldspar and chlorite. In view of the three stage selection of the concentrator， two section flotation column selection is used instead. The final concentrate grade is raised from 16%～17% to over 20% under the condition of stable process recovery.

关键词：浮选；硫化铜矿；氧化铜矿；浮选柱

Key words： flotation；copper sulphide ore；copper oxide；flotation column

中圖分类号：TD952 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）31-0197-03

0 引言

铜是一种常见的有色金属，在国民生产中拥有重要地位。由于其具有延展性好，导热性和导电性高等优良特性，因而常被用于电气及电子元件。我国是一个铜资源紧缺国家，据不完全统计，至2020年我国铜资源将面临严重短缺[1-5]。常见的含铜矿物可分为硫化铜矿物与氧化铜矿物。在我国探明的铜矿资源中，有四分之一是氧化铜及混合铜矿[3]。目前，针对氧化铜矿通常采用直接浮选和硫化浮选两种工艺，但氧化铜矿物种类繁多，性质复杂，导致在氧化铜矿难以回收的问题至今仍没有完全解决。因此，研究回收低品位氧化铜矿对我国有色金属行业的发展有着重要意义[6-9]。

新疆某铜矿目前已探明的储量在20万吨以上，氧硫混合铜矿远景储量预计可以达到50万吨以上，资源储量巨大，铜矿平均品位在0.90%左右，埋层浅、开采条件优越。矿床上部为氧化带，氧化率在85%左右，下部为原生硫化矿，但氧化率也在25%左右，是一种高氧化率、高含泥量的矿石，且属于罕见的微细泥质氧化混合铜矿。

选厂结合2017年实际生产情况和铜精矿的销售价格核算，在目前原矿平均品位0.90%，最终精矿品位16%～17%，综合回收率80%的情况下，实际利润十分有限。本文针对浮选柱的设备特性，在保证流程综合回收率大致不变的情况下，将最终精矿品位提升至20%以上，进而提高经济效益。

1 矿石性质

选矿厂原矿供给主要来自东、西两个矿区，两个矿区对选矿厂供矿的实际比例按1：2配矿。矿石肉眼下多显灰黑-黄褐色。经扫描电镜分析和X射线衍射分析等研究表明，矿石中铜矿物主要是赤铜矿、蓝铜矿、孔雀石、硅孔雀石，其次为褐铁矿；原生矿物有黄铜矿、斑铜矿；脉石矿物中含量较高的是方解石和石英，其次为长石、白云石、绿泥石、透辉石等。矿石的多元素化学分析结果见表1，铜物相分析结果见表2。

从表1可以看出，原矿 Cu 含量为 1.03%，是试验主要回收对象，银品位达到 7.3g/t，可以在选别过程中进行富集，其余元素在目前的经济技术条件下暂不具有综合回收价值。矿石中钙、镁碱性脉石含量较高，MgO和CaO的含量达到23.63%。由此可见，该铜矿石是一种高氧化、高碱性脉石铜矿。

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 55.34%，其中结合氧化铜占 5.83%，其次为次生硫化铜，分布率为 43.69%。考虑到实际矿床矿石的氧化率变化大，尽管该矿样氧化率高一些，仍将其作为氧硫混合铜矿。

2 试验研究方案

我国自60年代以来即开始浮选柱的研究和实践，并很快在煤、铜、铁等选厂投入工业应用。但浮选柱气泡发生器易堵塞，导致运行不稳定乃至失效，精矿回收率低等方面的问题，浮选柱的研究与应用进入低潮。伴随传统浮选柱气泡发生器及其充气方式的不断改进，我国在80年代中后期又掀起浮选柱研发新高潮，先后研制了多种类型的浮选柱，包括充填介质浮选柱、旋流微泡浮选柱和XLC-75型浮选柱[10-12]。

选厂现有浮选精选作业段流程为三段精选作业，试验采用浮选柱两段精选作业代替现场三段常规浮选机精选作业的试验流程，进行对比试验。

试验采用浮选作业流程的第一段粗选、第二段粗选的粗选泡沫按1：1比例为浮选试验原矿，搅拌均匀后使用XLC-75型浮选柱进行两次连续精选作业试验，浮选柱试验在投料调试正常后间隔一定周期分别对给矿、精矿、尾矿进行取样化验，与浮选柱入选样品取样当班的浮选机生产相应指标进行对比，考查浮选柱作业的精矿品位情况和富集比情况。（图1）

3 试验结果与讨论

3.1 一段精选作业对比试验

将第一次浮选柱精选作业的精矿品位、中矿品位、富集比，与流程一次精选作业的中矿品位、富集比进行对比，确定差异性（理论上来说，第一次浮选柱精选作业指标应与一段半流程作业指标进行对比，但是在无法实现，所以与一段精选流程作业指标进行对比）。

从一段精选作业对比试验试验数据来看，浮选柱试验的富集比3.26，流程一段精选的富集比2.12，结果较为明显。

3.2 两次浮选柱代替三段精选作业试验

两次柱选代替三段精选作业试验阶段，前期主要是确定浮选柱作业的充气量和液位两个参数的相对最佳值，尽而确定相对适宜的泡沫产率，获得最佳的浮选柱精选作业指标，尽而通过稳定的两次浮选柱精选作业指标与流程精选段作业指标进行对比，确定浮选柱浮选作业的优劣性。

从试验数据与现场流程实际数据对比，浮选柱精矿品位平均可达到22%以上，针对原矿来说流程最终精矿富集比在18.48倍，浮选柱试验最终精矿针对流程原矿而言富集比可达到25倍。

4 结论

①从一段精选作业对比试验试验数据来看，浮选柱试验的富集比3.26，流程一段精选的富集比2.12，结果较为明显。

②浮选柱一段精选作业的中矿品位较流程一段精选作业，也有较为明显的下降趋势，从选矿回收率和精矿品位平衡的角度考虑，浮选柱一段精选作业的中矿较流程一段精选作业中矿品位预计可以下降0.2%-0.5%的品位，具体要根据实际的生产情况进行调节。

③两段浮选柱精选试验代替流程三段精选作业的结果显示，可以较为容易的将浮选作业阶段的精矿品位提升至20%以上，且两次浮选柱精选作业的可调空间更大，可以通过对气量和泡沫层厚度的调整在精矿品位和回收率之间做出平衡，以获得最佳的生产指标。

参考文献：

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