提高德兴铜矿泗洲选矿厂铜回收率的途径

罗时军 刘建国 何月华 唐冬梅 毛祥荣 刘 胜 黄耀国 刘广义

（1.江西铜业集团有限公司德兴铜矿，江西德兴334224；2.中南大学化学化工学院，湖南长沙410083）

德兴铜矿属特大型斑岩铜矿床［1-4］。近年来，随着德兴铜矿的持续开采，矿石变得越来越硬，矿石铜品位也不断下降。现有破碎—磨矿工艺条件下，达不到最终磨矿粒度-0.074 mm占65%的设计要求，并且，微细粒嵌布于石英、绢云母、绿泥石、水白云母、伊利石等脉石矿物中的铜占总铜的比例增多［5-9］，造成磨矿产品铜矿物单体解离度较低，连生体含量高，粗选段铜品位和回收率明显下降，铜综合回收率下降明显［10-11］。为此，开展德兴铜矿铜厂低品位铜矿石浮选试验，优化药剂制度，提高铜综合回收率，实现减排增效，意义明显。

1 矿样性质

试验矿样取自德兴铜矿泗洲选矿厂一期皮带样，破碎至-2 mm备用。试验矿样铜矿物主要为黄铜矿，其次为黝铜矿，其余金属矿物主要为黄铁矿、赤铁矿和辉钼矿。黄铜矿主要呈浸染状构造分布矿石中。连生体中的黄铜矿主要与脉石矿物毗邻嵌布，部分呈粒状小颗粒分布在脉石矿物中或被脉石矿物包裹。少量黄铜矿与黄铁矿毗邻嵌布，黝铜矿与黄铜矿共生，铜矿物粒径3～100μm。黄铁矿主要呈他形粒状结构分布，连生体中的黄铁矿主要与脉石矿物毗邻嵌布，黄铁矿粒径10～160μm。辉钼矿呈片状、皮膜状分布于脉石矿物中，片径40～110μm。试样化学成分分析结果见表1。

注：其中Au、Ag含量的单位为g/t。

泗洲选矿厂现采用Mac-12（硫脲类捕收剂）+丁黄药的铜硫混浮—分离流程［12-13］，其铜硫混浮段推荐的药剂制度为粗选pH=9.0、Mac-12用量20 g/t、丁黄药用量10 g/t，扫选一Mac-12用量4 g/t、丁黄药用量10 g/t，扫选二 Mac-12 用量 4 g/t、丁黄药用量 10 g/t。取样当班铜浮选指标见表2。

2 试验结果与讨论

磨矿时每次取矿样1 kg，磨矿浓度62.5%。铜粗选采用3L XFD-63型单槽浮选机，铜硫分选采用0.75L XFD-63型单槽浮选机，铜硫精选Ⅰ采用0.5L XFD-63型单槽浮选机，精选Ⅱ采用0.25L XFD-63型单槽浮选机。

2.1 磨矿细度试验

在粗选石灰调pH=8.5～9.0、Mac-12用量20 g/t、丁黄药用量10 g/t，扫选Mac-12用量4 g/t、丁黄药用量10 g/t，粗选精矿和扫选精矿合并为粗精矿条件下，考察磨矿细度对试验指标的影响。结果见表3。

表3表明：采用现有药剂制度，即使磨矿粒度较粗时，也能取得较好的铜浮选回收率；当磨矿细度为-0.074 mm占61.60%时，粗精矿铜回收率为89.15%，选别指标较好。因此，选择磨矿细度为-0.074 mm占61.60%。

2.2 石灰用量试验

在磨矿细度为-200目占61.60%，粗选Mac-12用量20 g/t、丁黄药用量10 g/t，扫选Mac-12用量8 g/t、丁黄药用量10 g/t条件下，考察粗选矿浆pH值对试验指标的影响，结果见表4。

表4表明，在试验pH范围内（石灰用量500～1 250 g/t），采用现有药剂都能取得较好的铜回收率，粗精矿铜回收率超过87%，硫回收率高于85%，钼的回收率超过77%。然而，粗选矿浆pH值影响浮选泡沫结构，在矿浆pH值低于8.5时，浮选泡沫少，需添加适量起泡剂621#调整浮选泡沫。综合考虑，选择矿浆pH为8.5～9.0。

2.3 捕收剂种类及其配比试验

在磨矿细度-200目占61.60%，粗选矿浆pH值为8.5～9.0条件下，考察捕收剂种类及其配比对浮选指标的影响，试验结果见表5。

注：单一丁黄药为捕收剂时，补充添加起泡剂621#，粗选用量20 g/t，扫选用量8 g/t。

表5表明，与丁黄药、O-异丙基-N-乙基硫氨酯（Z-200）+丁黄药以及S-烯丙基-N，N-二乙基二硫代氨基甲酸酯（酯-105）+丁黄药相比，Mac-12+丁黄药组合粗精矿取得了较好的铜、钼浮选回收率，铜回收率为89.15%、钼回收率为77.17%。硫脲类捕收剂Mac-12给电子能力强于硫氨酯类捕收剂Z-200，而其接收铜原子富裕d轨道成对电子的能力又强于硫氮酯类捕收剂酯-105［14-17］。因此，添加Mac-12时，选别指标较好。选择Mac-12+丁黄药为捕收剂。

2.4 全流程闭路试验

在条件试验的基础上，进行了全流程闭路浮选试验，其流程及部分用药条件见图1，各方案药剂用量见表6，试验结果见表7。

表7表明，方案Ⅰ获得了铜回收率与品位分别为81.89%和28.12%的铜精矿，差于选矿厂当班生产指标（表2），方案Ⅱ获得的铜精矿铜回收率和品位分别为84.79%、28.22%、钼回收率与品位分别为24.33%、0.198%，与方案Ⅰ相比铜、钼回收率分别提高了2.90和6.07个百分点；方案Ⅲ获得的铜精矿铜回收率和品位分别为85.56%、27.27%，钼回收率和品位分别为24.84%、0.195%，与方案Ⅰ相比铜、钼回收率分别提高了3.67和6.58个百分点。因此，方案Ⅲ的选别指标较好。通过药剂制度优化，可提高铜、钼回收效果。

3 结论

德兴铜矿泗洲选矿厂矿石铜品位为0.314%、硫品位为1.10%、钼含量为0.007 7%。矿石黄铜矿主要呈浸染状分布于矿石中，部分呈细小粒状分布于脉石中或被脉石包裹，少量黄铜矿与黄铁矿毗邻嵌布。在磨矿细度为-0.074 mm占6.60%，粗选石灰调矿浆pH值为8.0时，以Mac+丁黄药为捕收剂，经1粗2扫铜硫混合浮选，粗精矿再磨至-0.037 mm占68%，经1粗2精2扫铜硫分离浮选，获得的铜精矿铜回收率和品位分别为85.56%、27.27%，较现场当班铜精矿铜品位提高了1.68个百分点，铜回收率提高了3.95个百分点。