西南某砷黝铜矿浮选试验研究

刘琴，羊坤，张丽军

（1.四川省有色科技集团有限责任公司， 四川成都 610037； 2.中国地质科学院矿产综合利用研究所，四川成都 610041）

铜是与人类社会发展密切相关的有色金属原料，在电气领域中用量最大，在其他领域如国防、机械、化工以及农业中均被广泛应用。随着经济建设发展，我国铜的需求量逐年增加，国内冶炼原料长期供应不足，需依赖大量进口以满足国内经济发展的需求［1］。为解决目前我国铜资源供需矛盾，除了进口国外铜矿石，还需要加大国内难选冶铜资源研究力度，挖掘国内可利用铜资源的潜力。

本文针对我国西南某难选黝铜矿开展选矿试验研究。该矿中铜品位3.82%，砷品位19.49%，硫品位21.33%。由原矿岩矿鉴定结果可知，该矿中主要有价矿物为铜矿物，主要以砷黝铜矿形式存在，含有少量的辉铜矿和黄铜矿；其他含硫矿物主要以黄铁矿、毒砂形式存在；银主要以类质同象赋存于砷黝铜矿中；脉石矿物主要为石英、少量方解石、长石等。砷主要赋存于砷黝铜矿和毒砂中，且二者理论砷含量均很高（砷黝铜矿中砷含量为17%～18%，毒砂中砷含量为46%）。由于矿石中砷黝铜矿可浮性较差、浮游速度缓慢，且嵌布粒度极细，与毒砂矿物、黄铁矿的嵌布关系密切，实现矿物单体解离困难，提高铜精矿品位及回收率难度较大；铜精矿中的砷含量难以降低至较低水平，该砷黝铜矿为一难选高硫高砷铜矿。

1 试验样品化学性质

试样取自矿山采出的矿堆，经破碎、混匀、缩分等制备工序后，在实验室进行单元浮选试验研究。试验样品化学多项和铜物相分析结果分别见表1、表2。

表1 试验样品化学多项分析结果/%

表2 试验样品铜物相分析结果/%

由表1可知，矿石中铜含量较高，有部分氧化；由表2可以看出，矿石中砷、硫含量均较高，可见原矿中含有大量的毒砂以及黄铁矿，铜矿物的浮选回收难度大。

2 试验内容与结果分析

采用传统的析因试验方法进行浮选条件试验，在固定其它浮选条件的基础上进行浮选单元试验，调整一个条件，将试验产品进行化学分析，通过产品铜品位计算回收率，并绘制精矿品位与回收率曲线，在曲线上寻找最佳浮选指标对应的浮选条件［2］。

2.1 浮选条件试验

根据矿石特性，采用浮铜抑硫的方案对矿石中的铜矿物进行回收。矿石中含有大量毒砂、黄铁矿，二者均为含铁硫化矿物，通过大量的探索试验可知，单一硫抑制剂难以有效抑制毒砂、黄铁矿等含铁硫化物，试验采用多种抑制剂组合加强对含铁硫化矿物的抑制；矿石中主要含铜矿物为黝铜矿，其可浮性较差，浮游速度缓慢，为了加强对铜矿物的捕收，试验采用乙基黄药与Z-200组合药剂作为铜矿物捕收剂［3］。试验流程见图1，具体试验结果见图2～图5。

在硫化矿浮选中，常采用石灰作为硫铁矿抑制剂和pH值调整剂［4］。图2试验结果表明，生石灰对毒砂和黄铁矿具有良好的抑制作用，有利于提高铜精矿品位，过量的生石灰用量则会对铜矿物产生一定的抑制作用；在较高pH值环境中，砷黝铜矿具有较好的可浮性，因此，适宜的生石灰用量为10000g/t。

腐植酸钠为常用铁矿物抑制剂。图3结果表明，适量的腐植酸钠可对硫铁矿产生有效抑制，而过量的腐殖酸钠用量会对铜矿物产生抑制作用，选择腐植酸钠用量为200g/t比较合适。

由于该矿硫含量高，因此采用亚硫酸钠作为辅助抑制剂［5］，加强对毒砂、黄铁矿的选择性抑制。图4结果表明，当亚硫酸钠用量不足时，对黄铁矿和毒砂的抑制作用较弱，过量的亚硫酸钠则对铜矿物产生抑制，因此，选择亚硫酸钠用量为1600g/t比较合适。

根据矿石性质，采用水玻璃对脉石矿物进行抑制［6］。由图5结果可看出，脉石矿物产生得到了有效的抑制，可见水玻璃有利于提高铜精矿品位，适宜的水玻璃用量为1500g/t。

2.2 浮选闭路试验

以浮选条件试验确定的工艺参数，开展实验室浮选闭路试验，试验流程见图6，试验结果见表3。

表3 浮选闭路试验结果/%

浮选闭路试验指标为：铜精矿铜品位18.44%、银品位1450g/t、含砷16.05%，铜精矿铜回收率75.24%、银回收率61.15%。可见，试验研究确定的工艺流程可对该矿石中的铜矿物进行有效回收。铜精矿中砷含量较高，主要是由于砷黝铜矿理论砷含量较高所致。

3 结论

（1）我国西南某黝铜矿由于金属矿物间嵌布关系紧密，且铜矿物嵌布粒度极细，实现矿物单体解离困难，可浮性差，浮游速度缓慢，提高铜精矿品位及回收率难度较大，铜精矿中的砷含量难以降低至较低水平，属难选高硫高砷铜矿石。

（2）针对该矿矿石性质，采用组合抑制剂抑制毒砂、黄铁矿等含硫矿物，采用组合捕收剂对铜矿物进行浮选回收。采用确定的浮选工艺条件进行的闭路试验结果较为理想，铜矿物得到了有效的回收，为该砷黝铜矿的开发利用提供了技术支持。

（3）铜精矿中砷含量较高，通过物理选矿方法无法有效降低精矿中的砷含量，主要原因为砷黝铜矿理论砷含量较高所致。

（4）试验研究结果表明，砷黝铜矿在较高pH浮选环境中具有较好的可浮性，pH值低于9.5，黝铜矿可浮性会变差。

（5）黝铜矿可浮性差，浮游速度缓慢，导致浮选时间较长，因此，在将来的工作中应加强增强黝铜矿选择性捕收剂的研究。