回收超细粒级黄铁矿的试验研究

2020-08-12李剑威祝小红

铜业工程 2020年3期

刘芬，李剑威，祝小红

（江西铜业集团有限公司德兴铜矿，江西德兴 334224）

1 引言

自然界中黄铁矿可经由岩浆分结作用、热水溶液或升华作用中生成，也可于火成岩、沉积岩中生成。其矿床主要是在内生作用下形成的，沉积作用也能形成硫铁矿矿床。我国黄铁矿的探明资源储量居世界前列，著名产地有广东英德和云浮、安徽马鞍山、甘肃白银厂等。

黄铁矿的回收除从单一的黄铁矿矿山获得外，大部分还是从多金属硫化矿中回收黄铁矿，主要工艺采用：选别有价金属后的尾矿通过旋流器分级，沉砂作为硫精矿产品，分级溢流作为尾矿直接排放，或者旋流器分级沉砂再经过浮选工艺选别，得到高品位的硫精矿［1-4］。这两种工艺中的溢流都作为尾矿排掉，占可回收黄铁矿的15%左右，溢流中黄铁矿粒度细、品位低回收难度大，本文就回收这部分细粒级中的黄铁矿开展试验研究并进行探讨。

2 试验样品

试验研究样品为大山选矿厂选硫前旋流器分级的溢流（以下称为细粒级原料），其粒度为-600 目，多元素分析结果见表1。

表1 试验样品多元素分析 %

3 试验研究

3.1 矿浆pH 试验研究

试验采用15%的硫酸作为pH 值的调整剂，捕收剂为丁基黄药，用量为450g·t-1，起泡剂江铜2000，用量为56g·t-1，碳酸钠100g·t-1，浮选浓度为25%，浮选工艺为一次粗选，试验结果见图1所示。从图1 可以看出：浮选选硫pH 过高对硫的回收不利，在pH 值5.5 左右时效果比较好，经过浮选后硫精矿品位及回收率都有所降低，通过加酸调节矿浆的pH来提升细粒级硫的回收效果不明显。

图1 矿浆pH 值与硫精矿品位及回收率的关系

3.2 黄药用量试验

试验采用15%的硫酸作为pH 值的调整剂，pH 值调整到5.5 左右，,起泡剂为江铜2000，用量为56g·t-1，浮选浓度为25%，改变捕收剂为丁基黄药用量，浮选工艺为一次粗选，试验结果见图2所示。从试验结果可以看出：随着黄药用量的上升，黄铁矿精矿品位基本没有什么变化，而黄铁矿的回收率随着黄药用量的增加，回收率略有提升。

图2 黄药用量与硫精矿品位及回收率的关系

3.3 浮选浓度试验

为了考查不同矿浆浮选浓度下黄铁矿的浮选情况，本次试验主要调节浮选矿浆浓度，采用15%的硫酸作为pH 值的调整剂，pH 值调整到5.5，捕收剂为丁基黄药，用量为500g·t-1，起泡剂为江铜2000，用量为56g·t-1，改变矿浆的浮选浓度，浮选工艺为一次粗选，试验结果见图3 所示。

从试验结果可以看出浮选浓度在35%时，硫回收率较好，达到了60.99%，但此时硫精矿品位最低，只有36.66%，说明黄铁矿随浮选浓度的提高有利于回收率的提升，但不利于黄铁矿精矿品位的提高。

图3 矿浆浮选浓度与精矿品位与回收率的关系

3.4 活化浮选试验

本次试验的目的主要是采用碳酸钠活化被石灰污染的黄铁矿，黄铁矿的可浮性，试验采用15%的硫酸作为pH 值的调整剂，将pH 值调到5.5，捕收剂为丁基黄药，用量为500g·t-1，起泡剂为江铜2000，用量为56g·t-1，调整活化剂碳酸钠的用量，浮选工艺为一次粗选，试验结果见表4 所示。

试验结果表明通过添加活化剂碳酸钠可以使黄铁矿精矿品位及回收率有所提高，但用量提升的时候不利于黄铜矿的回收，当碳酸钠用量在50g·t-1效果最好。

图4 碳酸钠用量与精矿品位与回收率的关系

3.5 起泡剂用量试验

通过几种试验条件的优化，基本考查出不同的浮选条件对黄铁矿回收的影响，在本次试验中开展起泡剂用量对黄铁矿的影响，采用已优化的浮选条件：药剂采用15%的硫酸作为pH 值的调整剂，pH 值调到5.5，捕收剂为丁基黄药用量500 g·t-1，碳酸钠用量50 g·t-1，变化起泡剂江铜2000 用量，试验结果见图5。

从图5 中看出通过变化起泡剂用量，硫精矿品位变化不大，在起泡剂江铜2000 用量达到36 g·t-1时，硫回收率最好达到82.54%，硫精矿品位也达到了42.25%的指标。

图5 起泡剂用量与精矿品位与回收率的关系

3.6 提升硫精矿品位全流程试验

通过试验条件的优化，找出了回收细粒级黄铁矿的最佳浮选条件，在此次试验中采用优化的浮选条件：矿浆pH 值调到5.5、黄药用量500 g·t-1、碳酸钠用量50 g·t-1，起泡剂江铜2000 用量50 g·t-1、矿浆浓度35%，工艺采用一次粗选、一次扫选两次精选，试验流程见6、试验结果见表2 所示。