湖南某高硫低品位铜矿选矿试验研究①

黄春海，胡新红，段 瑶，魏大为

（湖南柿竹园有色金属有限责任公司，湖南 郴州 427037）

随着现代社会科技和经济的发展，铜资源需求量日益增加。我国属于铜资源紧缺的国家，且铜资源缺口日益增大［1－4］。此外我国的铜资源储量少、贫矿多，还有大量难处理的氧化铜矿，整体选别难度大［5－9］。

湖南某铜矿铜品位0.11%、硫品位12.85%，属于高硫低品位铜矿。该矿中铜以黄铜矿形式存在，硫主要以磁黄铁矿形式存在，通过磁选预先脱除一部分磁黄铁矿，而后采用浮选回收铜，实现了铜的有效回收。

1 矿石性质

湖南某铜矿原矿主要化学成分和物相分析结果分别见表1和表2。由表1可知，该矿铜品位很低，硫含量较高，其他有价元素含量均较低。由表2可见，矿石中的铜主要以硫化矿形式存在。

表1 原矿主要化学成分分析结果（质量分数）／%

表2 原矿铜物相分析结果

工艺矿物学研究结果表明，该铜矿中铜矿物绝大部分为黄铜矿，少量为铜蓝、辉铜矿、蓝辉铜矿等；银矿物主要为自然银和硫铜银；硫矿物主要为磁黄铁矿，其次为黄铁矿。

2 选矿试验研究

2.1 试验方法

由于矿石中铜含量较低、硫含量较高，硫矿物主要以磁黄铁矿形式存在，可考虑采用磁选除去部分硫，然后再进行铜浮选。试验原则流程见图1。

图1 试验原则流程

2.2 磁选试验

2.2.1 磨矿细度对磁选指标的影响

磁场强度120 kA／m条件下，采用一次磁选，研究了磨矿细度对磁选指标的影响，结果如表3所示。结果表明，随着磨矿细度增加，磁性产品产率逐渐降低，铜品位逐渐降低，磁性产品中铜损失率也逐渐降低。综合考虑，磨矿细度选择为－0.074 mm粒级占70%。

表3 磨矿细度对磁选指标的影响

2.2.2 磁场强度对磁选指标的影响

磨矿细度－0.074 mm粒级占70%，采用一次磁选，研究了磁场强度对磁选指标的影响，结果如表4所示。结果表明，随着磁场强度增加，磁性产品产率逐渐增加，铜损失率也逐渐增大。磁场强度为80 kA／m时，磁性产品中铜损失率为4.04%，但产率较低。综合考虑，磁选磁场强度选择96 kA／m。

表4 磁场强度对磁选指标的影响

2.3 浮选试验

2.3.1 铜粗选石灰用量试验

以磁选后的非磁性产品作为铜浮选给矿，进行了铜粗选石灰用量试验，试验流程见图2，结果如表5所示。结果表明，随着石灰用量增加，铜粗精矿中铜品位提高，铜回收率先增加后降低。石灰用量1 000 g／t时，铜粗精矿中铜品位5.35%、回收率72.26%。综合考虑，铜粗选石灰用量选择1 000 g／t。

图2 浮选试验流程

表5 铜粗选石灰用量试验结果

2.3.2 铜粗选捕收剂种类及用量试验研究

按照图2所示流程，在石灰用量1 000 g／t、捕收剂用量80 g／t、2号油用量20 g／t条件下，进行了捕收剂种类试验，结果如表6所示。结果表明，酯105具有较强的捕收能力，PAC具有较好的选择性，但Z⁃200捕收能力和选择性兼具，故选择Z⁃200作为铜捕收剂。

表6 铜粗选捕收剂种类试验结果

相同试验条件下，进行了Z⁃200用量试验，结果如表7所示。结果表明，随着Z⁃200用量增加，铜粗精矿中铜品位降低，铜回收率逐渐提高。综合考虑，铜粗选Z⁃200用量选择80 g／t。

表7 铜粗选Z⁃200用量试验结果

2.4 全流程试验

在条件试验基础上，进行了闭路试验，试验流程见图3，结果见表8。

表8 闭路试验结果

图3 闭路试验流程

经磁选、磁选尾矿一粗一扫两精浮选的闭路试验，最终获得了铜精矿铜品位25.48%、铜回收率71.31%的良好指标。

3 结 论

湖南某高硫低品位铜矿铜品位0.11%、硫品位12.85%，铜主要以黄铜矿形式存在，硫主要以磁黄铁矿形式存在。针对该矿，采用磁选⁃浮选联合工艺，先磁选脱除大部分磁黄铁矿，降低对后续铜回收的影响，再经过一粗一扫两精铜浮选，最终得到了铜品位25.48%、铜回收率71.31%的铜精矿，取得了良好的试验指标。试验结果可为我国类似矿山的开发利用提供借鉴和参考。