云南某含金铜矿石自然pH下浮选试验研究

温 凯 陈建华

（广西大学资源环境与材料学院，广西南宁530004）

我国铜矿资源的特点是贫杂化、嵌布粒度不均匀、矿物组成复杂［1-5］。传统硫化铜矿选别工艺多采用石灰为抑制剂［6-8］，该流程虽然成本低，但是当原矿中含有较多贵金属金银时，会对金银的回收产生影响。如果能在自然pH条件下进行浮选，则既不影响铜矿物回收，又可以保证金银等贵金属的回收率。

1 矿石性质

1.1 原矿物质组成分析

试验矿样采自云南某矿山，矿石主要含铜矿物为黄铜矿，其次为辉铜矿、斑岩铜矿、铜蓝等，贵重金属如金、银等含量也较高，其他金属矿物有方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、褐铁矿等。脉石主要有石英、方解石、绢云母、长石、绿泥石等。含铜矿物嵌布粒度微细，其中-0.05 mm粒级占有率为70.11%，-0.01 mm粒级占有率为19.81%。黄铁矿主要呈现单体形式，另有少部分与黄铜矿呈包裹体形式存在，少部分与脉石共生或与脉石呈包裹体形式存在。原矿的多元素分析结果见表1。

从表1可以看出，原矿含铜1.06%、含金0.38 g/t、含银1.2 g/t，硫（主要以黄铁矿形式存在）品位为3.56%。因此铜和金为主要的回收对象，硫可以附带回收。

注：Au、Ag含量的单位为g/t。

1.2 原矿的物相分析

对原矿分别进行了铜、金物相分析，结果如表2、表3所示。

从表2可以看出，原矿含铜矿物主要为硫化铜，以硫化铜形式存在铜约占总铜的96.61%。

从表3可以看出，原矿含金矿物主要为连生金，其次为脉石包裹金，少量为硫化物包裹金和单体金，连生金占总金的70.15%，脉石包裹金占总金的15.99%。

2 铜浮选试验

矿石属于嵌布粒度较细的硫化铜矿石，主要回收对象为铜和金，硫可以附带回收。根据原矿性质，可以采用混合浮选与优先浮选2种工艺。原矿的嵌布粒度微细，当采用混合浮选流程时，要使有用矿物与脉石很好解离，需要对混合粗精矿进行再磨再选，这样铜与金的损失率都较高；另外，混合浮选流程混合精矿铜硫再分离时需采取加入石灰的高碱流程，石灰的加入会对金的回收产生不利影响。因此，采用优先浮选流程进行试验。粗选试验流程见图1。

2.1 磨矿细度试验

磨矿细度试验抑制剂D82的用量为300 g/t，捕收剂黑药的用量为40 g/t。试验结果如图2所示。

从图2可以看出：当磨矿细度为-0.074 mm占75.5%时，粗精矿铜指标和金指标均最佳。因此，选择磨矿细度为-0.074 mm占75.5%。

2.2 捕收剂试验

2.2.1 捕收剂选择试验

分别以黑药、3418A和Z-200为捕收剂，在磨矿细度为-0.074 mm占75.5%，抑制剂D82用量为300 g/t条件下进行试验，结果如表4所示。

从表4可以看出，当使用Z-200为捕收剂时，粗精矿铜的品位为9.89%，铜的回收率达到63.34%；金的品位为2.23 g/t，金的回收率为55.35%，铜和金的回收率都比较高，因此选择粗选捕收剂为Z-200。

2.2.2 捕收剂用量试验

在磨矿细度为-0.074 mm占75.5%，抑制剂D82用量为300 g/t条件下，进行捕收剂Z-200用量试验，结果如图3所示。

从图3可以看出，随着Z-200用量的增加，粗精矿铜品位与回收率均先升高后降低，当Z-200用量达到10 g/t时，粗精矿铜品位与回收率最高；随着Z-200用量的增加，金品位与回收率均先升高后下降，Z-200用量为10 g/t时，金品位与回收率最高。因此，选择Z-200用量为10 g/t。

2.3 抑制剂试验

抑制剂的选择对于硫化铜矿物的分选具有重要的影响。在磨矿细度为-0.074 mm含量75.5%，捕收剂Z-200用量为10 g/t条件下，选择传统抑制剂石灰与新型环保抑制剂D82进行对比试验。D82的用量试验结果如图4所示，石灰的用量试验结果如图5所示。

从图4可以看出：随着D82用量的增加，粗精矿铜品位逐渐提高，提高幅度逐渐变小，铜回收率先提高后降低，D82用量为500 g/t时，铜回收率最高；随着D82用量的增加，粗精矿金品位和回收率均先提高后降低，当D82用量达到500 g/t时，金品位和回收率均最高，即高用量的D82对金有抑制作用。综合考虑，选择D82用量为500 g/t。

从图5可以看出：随着石灰用量的增加，粗精矿铜品位逐渐提高，铜回收率先降低后提高；金品位和回收率均先提高后降低，均在石灰用量为2 000 g/t时达到最大值。

对比以上2组试验结果，当D82用量为500 g/t时，铜和金的选别指标都比较好，其中金的回收率为58.47%，而石灰的使用对铜和金的回收都产生了不同程度的消极影响，尤其对于金的回收影响更大。因此，选择D82为抑制剂，用量为500 g/t。

3 硫回收工艺探究

3.1 活化剂的选择与用量试验

硫酸铜是硫的良好活化剂，也是使用最广泛的活化剂。矿浆中游离的铜离子会附着在黄铁矿表面，产生疏水的薄膜，提高黄铁矿的疏水性［7-9］。实验室试验结果表明，随着硫酸铜用量的增加，硫粗精矿硫品位与回收率也随之增加，当硫酸铜用量达到300 g/t时，回收率与品位达到最大值，随着用量的继续加大，硫回收率开始下降。因此，活化剂选择硫酸铜，用量为300 g/t。

3.2 捕收剂用量试验

浮选回收黄铁矿选择常用捕收剂丁基黄药［8-11］，丁基黄药的用量试验结果如图6所示。

从图6可以看出，随着丁基黄药用量的增加，硫品位与回收率均先提高后降低，当丁基黄药用量为200 g/t时，硫品位与回收率均达到最大值。因此,选择丁基黄药用量为200 g/t。

4 闭路试验

在条件试验确定的最佳试验流程和药剂制度的基础上进行了实验室小型闭路试验。试验流程如图7所示，结果见表5。

表5表明，矿石磨细至-0.074 mm占75.5%，经1粗2精2扫铜浮选流程得到了铜精矿铜品位46.83%，金品位14.22 g/t，铜回收率93.22%，金回收率78.96%的铜精矿，浮铜尾矿经1粗1精1扫硫浮选，得到了硫品位58.69%、回收率75.18%的硫精矿。

5 结论

（1）云南某铜矿石铜品位1.06%、金品位0.38 g/t、硫品位3.56%。矿石嵌布粒度较细，其中-0.05 mm粒级占有率为70.11%，-0.01 mm粒级占有率为19.81%。金矿物主要以连生体的形式存在，约占70.15%，其次为脉石包裹金，约占15.99%；铜主要以硫化铜的形式存在，硫化铜占有率为96.61%。黄铁矿主要呈现单体形式存在，另有少部分与黄铜矿呈包裹体形式存在，少部分与脉石共生或与脉石呈包裹体形式存在。

（2）传统抑制剂石灰与新型环保抑制剂D82对比试验表明，D82在有效抑制硫化矿的同时还可以促进金的回收，且所需用量低、经济环保。

（3）在磨矿细度为-0.074 mm占75.5%条件下，以D82为抑制剂，Z-200为捕收剂，经1粗2精2扫铜浮选，浮铜尾矿以硫酸铜为活化剂，丁基黄药为捕收剂，经1粗1精1扫选硫，闭路试验得到的铜精矿铜品位46.83%，金品位14.22 g/t，铜回收率93.22%，金回收率78.96%，硫精矿硫品位58.69%，回收率75.18%。试验结果对伴生贵金属的硫化矿石浮选具有借鉴价值。