栾川三道庄钼尾矿中低品位铜综合回收工艺研究及产业化

吴玉洁，张燕红，赵文雅,王 花

(洛阳栾川钼业集团股份有限公司选矿二公司,河南 栾川 471543)

0 引 言

三道庄钼矿原矿含铜0.012%，铜主要为黄铜矿，部分为辉铜矿。由于原矿中铜品位较低，嵌布粒度较细，分布不均匀，导致铜精矿品位偏低，技术复杂，回收难度较大。且铜易在选钼过程中富集，进入钼粗精矿，在钼粗精矿再磨精选过程中，铜矿物被抑制进入精选段尾矿抛掉。随着资源日趋衰竭，从尾矿中综合回收有价资源越来越受到重视。目前众多学者针对钼尾矿的综合利用进行了大量的研究，并取得了一定的成果[1-6]。

早在2008年8月初，选矿二公司就开始对4 500 t/d系统精扫尾矿回收铜进行了初步探索试验。当时，车间钼精选作业抑铜浮钼采用的抑制剂为巯基乙酸钠，初步探索试验结果表明：在未加任何铜活化剂、仅添加丁基黄药捕收剂的情况下，铜的回收率就能达到80%左右。2008～2015年，选矿二公司多次进行实验室试验和三次工业试验，克服技术难关，从极低品位的钼矿中实现了铜的综合回收。本文采用硫酸铜为活化剂，丁基黄药为捕收剂，进行了钼精选尾矿中铜的综合回收浮选试验，以期为钼浮选尾矿中铜的回收利用起到一定的借鉴意义。

1 后期实验室补充试验

1.1 活化种类及用量试验

当浮选中需抑制黄铜矿、辉铜矿等铜矿物时，通常使用硫化物作为铜抑制剂[1-5]。国外一般采用硫氢化钠及氰化钠作为铜抑制剂，硫氢化钠用于铜钼分离及钼精选的前段，而氰化钠用于钼精选的后期。本文中铜在抑铜浮钼流程中被氰化钠抑制。氰化钠通过使CN―吸附在矿物表面，增强矿物的亲水性，阻止矿物表面与捕收剂作用起到抑制作用，因此，需要将其重新活化，提高铜的可浮性。

活化剂种类试验流程采用一次粗选，捕收剂丁基黄药用量为25 g/t，活化剂种类为变量，试验结果见表1。

表1 活化剂种类试验结果

从表1可看出，不添加活化剂时，铜粗精矿的品位为0.528%，回收率为29.4%；添加活化剂后铜粗精矿的品位为1.515%，相对于入选钼精扫尾矿中铜回收率为92.64%。相比之下，当钼生产中使用氰化钠抑铜浮钼时，活化剂硫酸铜用量为 250 g/t，精扫尾矿在添加活化剂之后使铜的回收效果显著提高。

1.2 捕收剂用量试验

捕收剂采用丁基黄药，试验流程采用一次粗选，活化剂硫酸铜用量为 250 g/t，试验结果见表2。

表2 捕收剂用量试验结果

由表2可知，随着捕收剂的用量增加，粗精矿回收率逐渐增大，品位降低，捕收剂用量大于30 g/t时，回收率增幅降低，故捕收剂用量定为30 g/t。

1.3 开路试验

在进行精选次数及扫选次数实验，确定了铜回收为一次粗选、四次精选、二次扫选的后工艺流程，并确定了活化剂药剂种类实验及用量实验后，进行最优条件下的开路试验，试验流程见图1，试验结果见表3。

2 闭路试验

闭路试验硫酸铜用量为250 g/t，丁基黄药用量为30 g/t。最终可获得品位为23.14%、回收率为86.52%的铜精矿，但本次实验中矿循环量过大，因此工业试验中应注意中矿循环的问题。闭路试验流程如图2所示，数质量流程图见图3。

图1 开路试验流程

产品名称产 率/%铜品位/%铜回收率/%铜精矿0.9424.7850.46精中四0.746.6810.71精中三2.751.398.28精中二4.860.616.42精中一14.190.4313.22扫中一12.030.266.78扫中二7.020.0751.14铜尾矿57.470.0242.99合 计100.000.462100.00

图2 硫化铜浮选工艺闭路试验流程图

3 产业化生产实践

3.1 产业化过程

该技术研究分别在2011年和2014年进行了第一次工业实验与第二次工业试验。因为该项目从钼精选尾矿中回收铜矿物，省去了矿山开采、碎矿、磨矿、调浆成本，远低于全国其他铜类矿山。2015年选矿二公司铜精矿产量及生产成本见表4。

图3 硫化铜浮选工艺闭路数质量流程

生产月份8月9月10月11月12月本年累计铜精矿产量(18%)/t149.1276.43109.77133.86115.33469.18铜精矿成本 /(元·t-1)1 373.882 203.731 822.161 462.071 626.771 639.11

3.2 预期经济效益估算

钼精选尾矿产率约为1%左右，选矿二公司原矿日处理量为1.6万t ，根据浓度为8%～15%计算，流量约为80～160 m3/h ，钼粗选作业铜回收率为59%，钼精扫尾矿中铜作业回收率为81%，铜综合回收率为45%～50%，铜精矿品位大于15%～21%，达到冶炼要求。铜金属产量为20 t/月左右。

3.3 经济效益与社会效益

选矿二公司自2015年3月开始进行铜回收产业化，并于当年7月投产。2016年，选矿二公司生产铜精矿1 200 t，铜精矿品位15%～21%，铜综合回收率45%～50%，铜精矿成本约1 600元/t。洛钼集团2016年全年实现铜精矿产量3 896 t，折金属量778.4 t，销售收入2 057万元，净利润1 600万元。2017年实现铜精矿利润约3 000万元，经济效益及社会效益显著。