甘肃某含金硫化铜矿石浮选试验研究
2021-01-25
(西北矿冶研究院,甘肃 白银 730900)
甘肃某含金硫化铜矿石,黄铁矿、磁黄铁矿含量较高,采用常规的高碱工艺进行浮选难以有效抑制,铜、金矿物与硫铁矿分选效果不佳,尤其是金的回收率较低。本试验研究在工艺矿物学研究基础上,对该含金硫化铜矿石进行系统的选矿试验研究,最终确定采用一段磨矿、一次粗选、两次扫选、两次精选的工艺流程,以石灰和焦亚硫酸钠作矿浆pH调整剂和黄铁矿抑制剂、丁基黄药为捕收剂、J31为捕收起泡剂的药剂制度,闭路试验取得了良好的选矿技术指标:闭路试验获得铜精矿铜品位22.18%,铜回收率92.57%;金品位7.75g/t,金回收率80.41%。该工艺在较低pH值条件下实现了含金铜矿石中铜和金的高效回收,为该含金铜矿石资源的开发利用提供了可靠的技术方案。
1 矿石性质
甘肃某含金硫化铜矿石,其物质组成为:矿石中主要金属矿物以黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿为主,少量及微量矿物有辉铜矿、毒砂、蓝铜矿、方铅矿、闪锌矿、自然金、银金矿;脉石矿物有石英、方解石、石榴石、长石、绿泥石、绿帘石等。金的主要载体矿物为硫化铜矿物、黄铁矿,其次为磁黄铁矿。原矿品位为铜0.65%、金0.26g/t、硫21.69%、铁20.50%。原矿物相分析结果表明,铜矿物包括原生铜矿物和次生铜矿物,以原生铜矿物为主,氧化铜占1.54%。矿石中的黄铜矿、黄铁矿及磁黄铁矿粒度大小分布不均匀,小于0.015mm粒级中黄铜矿的占有率为16.47%,部分微细粒黄铜矿难于单体解离,另一部分黄铜矿被黄铁矿、磁黄铁矿包裹,在浮选过程中极易损失于尾矿中,从而影响铜、金矿物的回收。
原矿多元素分析结果、铜物相分析结果分别见表1、表2。
表1 原矿多元素分析结果/%
表2 铜物相分析结果/%
2 选矿试验研究
探索试验结果表明,在适宜的磨矿细度条件下,该含金铜矿石采用常规的一段磨矿、一次粗选、两次扫选、两次精选的工艺流程即可,但药剂制度对选矿指标的影响较大。
2.1 磨矿细度试验
采用一次粗选流程,以石灰矿浆pH调整剂和黄铁矿抑制剂、丁基黄药为捕收剂、丁铵黑药为捕收起泡剂进行磨矿细度试验,试验结果表明,当磨矿细度为78%~200目时,选矿技术指标达到最佳,获得的铜粗精铜矿品位达到13.07%,铜回收率90.81%,金品位4.18g/t,金回收率70.41%。继续增加磨矿细度,铜粗精矿铜、金品位有所提高,但回收率有所降低;磨矿细度低于78%~200目时,由于硫化铜矿物没有充分单体解离,尾矿品位较高,铜、金在尾矿中损失率较大,因此,磨矿细度以78%~200目为宜。
表3 硫铁矿抑制剂试验结果/%
2.2 粗选硫铁矿抑制剂试验
黄铜矿矿天然可浮性较好,但该含金铜矿石由于硫铁矿含量较高,硫铁矿易浮,导致铜粗精矿铜、金品位较低,需添加抑制剂抑制硫铁矿,目前选矿生产中常用的硫铁矿抑制剂是石灰。探索试验结果表明,用石灰抑制硫铁矿,其用量较大,使黄铁矿、磁黄铁矿受到抑制的同时,铜、金矿物也受到抑制,致使铜、金的回收率偏低[1]。而采用石灰+焦亚硫酸钠作为硫铁矿抑制剂获得的选矿技术指标较好,试验流程及条件、试验结果见表3。
试验结果表明,在粗选作业添加石灰和焦亚硫酸钠,可取得良好的技术指标,当石灰用量为1800g/t,焦亚硫酸钠600g/t,矿浆pH值为8.5时,技术指标达到最优,铜粗精矿铜品位13.59%,铜回收率92.35%,金品位4.49g/t,金回收率75.86%。因此,选择石灰+焦亚硫酸钠作为硫铁矿抑制剂,其最佳用量为1800+600g/t。
2.3 捕收剂试验
在磨矿细度为78%~200目的条件下,采用一次粗选流程,石灰用量为1800 g/t,焦亚硫酸钠600g/t,丁铵黑药50g/t,进行捕收剂选择试验,主要进行丁基黄药、异丙基黄药、异丁基黄药、戊基黄药的对比试验[2,3]。试验结果表明,丁基黄药的捕收力和选择性较好,试验获得的铜粗精矿铜品位13.61%,铜回收率92.37%,金品位4.53g/t,金回收率76.04%,因此,选择丁基黄药作为该含金铜矿石的捕收剂,其最佳用量为60g/t。
2.4 捕收起泡剂试验
在磨矿细度为78%~200目的条件下,采用一次粗选流程,用丁铵黑药、Z-200、酯105、J31作为铜、金矿捕收起泡剂进行对比试验,J31为我院自主研发的捕收起泡剂,试验药剂条件及试验结果见表4。
表4 捕收起泡剂试验结果/%
图1 闭路试验工艺流程及条件
试验结果表明,采用J31作捕收起泡剂,其选择性捕收能力较强,较获得的铜粗精矿铜、金选矿技术指标明显较其它捕收起泡剂好,获得的铜粗精矿铜品位为13.63%,铜回收率93.38%;金品位4.77g/t,金回收率80.45%。因此,选择J31作为捕收起泡剂,其最佳用量为50g/t[4-6]。
2.5 闭路试验
在优化工艺流程结构和药剂用量的基础上进行闭路试验,试验工艺流程及条件见图1,试验结果列入表5。
表5 闭路试验结果/%
试验结果表明,按照制定的工艺流程和药剂制度进行闭路试验,获得的铜精矿铜、金选矿技术指标良好,铜精矿铜品位22.18%,铜回收率92.57%;金品位7.75g/t,金回收率80.41%。
3 结语
(1)甘肃某含金硫化铜矿石,黄铁矿、磁黄铁矿含量较高,采用高碱工艺进行浮选难以有效抑制,铜、金矿物与硫铁矿分选效果不理想。
(2)通过试验研究,确定采用一段磨矿、一次粗选、两次扫选、两次精选的工艺流程,药剂制度以石灰和焦亚硫酸钠作矿浆pH调整剂和黄铁矿抑制剂,丁基黄药为捕收剂,J31为捕收起泡剂,闭路试验获得良好的技术指标:铜精矿铜品位22.18%,铜回收率92.57%;金品位7.75g/t,金回收率80.41%。
(3)通过浮选药剂的合理组合,即采用石灰和焦亚硫酸钠组合对硫铁矿进行抑制,丁基黄药和选择性捕收能力较强的J31捕收起泡剂组合对铜矿物及金矿物进行捕收,可在pH值为8.5的较低碱度条件下实现对矿石中铜、金的高效回收。