某氧化铜矿石选矿试验研究

吕淑湛 崔拴芳

摘要：某氧化铜矿石铜品位为1.24 %，自由氧化铜分布率占93.65 %。针对该矿石性质，进行了浮选工艺研究，考察了磨矿细度、药剂用量等工艺条件对选别指标的影响。结果表明：在磨矿细度-0.074 mm占70 %，硫化鈉和硫酸铵作为硫化剂，异戊基黄药和苯甲基羟戊酸作为捕收剂的条件下，原矿经两次粗选、两次精选、两次扫选浮选流程，中矿集中再选，获得铜品位30.11 %、铜回收率89.79 %，银品位954.90 g/t、银回收率91.46 %的良好选别指标。

关键词：氧化铜矿;浮选;硫化剂;捕收剂;综合回收

中图分类号：TD952文献标志码：A开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

文章编号：1001-1277（2021）04-0056-04doi：10.11792/hj20210412

铜作为中国重要的矿产资源之一，广泛应用于电力、建筑、机械、交通等行业。氧化铜矿石除存在于硫化铜矿床上部的氧化带外，还存在于大量独立的氧化铜矿床中。据统计，中国氧化铜矿约占铜矿资源总储量的10 %～15 %[1]。氧化铜矿石一般具有矿物组成复杂、品位低、氧化率高、含泥量高等特点，因此开展氧化铜矿石综合回收利用研究，对中国工业经济和社会发展具有重要的现实意义[2]。本文根据某氧化铜矿石性质，确定了合理的浮选工艺流程和药剂制度，有效回收了矿石中的铜，同时综合回收了矿石中伴生的银，为实现氧化铜矿资源的高效利用提供了技术支撑。

1 矿石性质

某氧化铜矿石铜品位为1.24 %、银品位为37.2 g/t，二氧化硅品位较高，为83.19 %。矿石中矿物组成较复杂，目标矿物主要为孔雀石和蓝铜矿，伴生的金属矿物有黄铁矿、黄铜矿、褐铁矿和赤铜矿，脉石矿物主要为碳酸盐、泥质岩、硅质岩、石英等。矿石化学成分分析结果见表1，铜物相分析结果见表2。

2 试验结果与讨论

工艺矿物学研究结果表明，矿石中铜主要以自由氧化铜的形式存在，其分布率为93.65 %。综合考虑，

试验采用硫化浮选工艺，主要考察了磨矿细度、硫化剂添加方式、硫化剂用量、捕收剂用量对浮选效果的影响[3-7]。针对矿石中伴生的银，考虑在捕收剂中添加苯甲基羟戊酸对其加强回收[8]。

2.1 磨矿细度

试验首先考察了磨矿细度对浮选效果的影响，硫化剂选用硫化钠和硫酸铵。磨矿细度试验流程见图1，试验结果见图2。

由图2可知：随着磨矿细度的增加，铜回收率整体呈增大趋势，但粗精矿铜品位先增大后明显降低;当磨矿细度-0.074 mm占70 %时，粗精矿铜品位、铜回收率均达到最高;继续增加磨矿细度，铜回收率趋于相对稳定。分析原因是磨矿细度过粗不利于粗粒铜矿物上浮，磨矿细度过细会由于铜矿物和脉石矿物过磨泥化使浮选效果变差，且会增加磨矿成本。综合考虑，确定磨矿细度-0.074 mm占70 %为宜。

2.2 硫化剂添加方式

为使硫化效果达到最佳，试验考察了3种硫化剂添加方式：方式1为硫化剂直接加入磨机;方式2为硫化剂加入浮选机，不充气搅拌;方式3为硫化剂加入浮选机，充气搅拌。在磨矿细度-0.074 mm占70 %的条件下，考察粗选一硫化剂添加方式对浮选效果的影响。试验流程见图1，试验结果见图3。由图3可知，3种添加方式中，硫化剂加入浮选机并充气搅拌的硫化效果最佳，可获得粗精矿铜品位11.64 %、铜回收率89.93 %的良好指标。

2.3 硫化剂用量

在磨矿细度-0.074 mm占70 %，硫化剂加入浮选机并充气搅拌的条件下，考察粗选一硫化剂用量对浮选效果的影响。试验中硫化钠与硫酸铵质量比为1∶1，试验流程见图1，试验结果见图4。由图4可知，增加硫化剂用量，粗精矿铜品位有所下降，铜回收率逐渐升高。综合考虑，硫化剂硫化钠和硫酸铵的用量均为8 000 g/t较合适。

2.4 捕收剂用量

为了同时回收该矿石中的铜和银，采用组合药剂异戊基黄药和苯甲基羟戊酸作为捕收剂，其中苯甲基羟戊酸对银的捕收能力较强。为考察捕收剂对浮选效果的影响，在磨矿细度-0.074 mm占70 %，粗选一硫化钠和硫酸铵用量均为8 000 g/t，粗选二硫化钠和硫酸铵用量均为2 000 g/t，硫化剂加入浮选机并充气搅拌，粗选二捕收剂用量减半的条件下进行浮选试验。试验流程见图1，试验结果见图5、图6。

由图5可知：随着捕收剂用量的增加，粗精矿铜品位先增大后减小，铜回收率逐渐增大;当捕收剂异戊基黄药和苯甲基羟戊酸用量均超过300 g/t时，铜回收率增大趋势减缓。

由图6可知：随着捕收剂用量的增加，银回收率逐渐增大;当捕收剂异戊基黄药和苯甲基羟戊酸用量均超过300 g/t时，银回收率几乎不再增大。综合考虑铜、银指标，确定捕收剂异戊基黄药和苯甲基羟戊酸用量均为300 g/t。

2.5 闭路试验

在条件试验及开路试验基础上，对工艺条件优化后进行闭路试验。在闭路试验过程中，若中矿返回对银选别指标的影响不大，但对铜的影响较大，铜选别指标变得极差。为了减少中矿返回对铜选别指标的影响，对浮选中矿集中单独处理，最后将得到的精矿1与精矿2合并作为铜精矿。试验流程见图7，试验结果见表3。

由表3可知：原矿经两次粗选、两次精选、两次扫选，中矿集中再选，即一次粗选、两次精选、一次扫选的浮选流程，最终可获得铜精矿铜品位30.11 %、铜回收率89.79 %，银品位954.90 g/t、银回收率91.46 %的良好指标。

3 结 论

1）某氧化铜矿石铜品位为1.24 %，银品位为37.2 g/t;自由氧化铜分布率为93.65 %。矿石中矿物组成较复杂，铜矿物存在形式以孔雀石和蓝铜矿为主，脉石矿物主要为碳酸盐、泥质岩、硅质岩、石英等。矿石中伴生少量银，具有综合回收价值。

2）根據矿石性质及试验过程中选别指标，选择中矿集中再选方案，可减少中矿返回对铜选别指标的影响，提高铜精矿铜品位和铜回收率。

3）在磨矿细度-0.074 mm占70 %时，采用硫化钠和硫酸铵作为硫化剂，异戊基黄药和苯甲基羟戊酸作为捕收剂，原矿经两次粗选、两次精选、两次扫选，中矿集中再选，最终获得的铜精矿铜品位30.11 %、铜回收率89.79 %，银品位954.90 g/t、银回收率91.46 %。

[参 考 文 献]

[1]印万忠，吴凯.难选氧化铜矿选冶技术现状与展望[J].有色金属工程，2013，3（6）：66-70.

[2]丁鹏.碳酸盐型含银氧化铜矿选矿试验研究[D].昆明：昆明理工大学，2014.

[3]乔吉波，王少东，张晶，等.缅甸某氧化铜矿选矿工艺研究[J].矿冶工程，2018，38（3）：71-73，78.

[4]孙忠梅，龙翼，张兴勋，等.提高难选氧化铜矿选矿回收率试验研究[J].有色金属（选矿部分），2019（5）：45-49.

[5]吕超，赵轩，梁溢强，等.云南某氧化铜浮选试验研究[J].有色金属（选矿部分），2019（3）：46-50.

[6]张立征，李晓东，薛伟.新疆某氧化铜矿工艺矿物学特征及选矿流程的选择[J].矿冶，2018，27（5）：96-99.

[7]彭英健，吕超，姚有利.云南东川某氧化铜矿浮选试验研究[J].矿业研究与开发，2019，39（3）：25-28.

[8]潘自维，路良山，张立征，等.新疆难处理铜矿浮选试验研究与应用[J].矿产综合利用，2019（3）：31-35.

Experimental study on the beneficiation of certain copper oxide ores

Lü Shuzhan，Cui Shuanfang

（Sino Shaanxi Nuclear Ecological Environment Co.，Ltd.）

Abstract：The copper grade of certain copper oxide ores is 1.24 % with free copper oxide accounting for 93.65 %.Based on the ore property，the study on the flotation flowsheet is carried out，investigating the influence of grinding fineness and reagent dosage on mineral processing indexes.The results show that with grinding fineness -0.074 mm accounting for 70 %，sodium sulfide and ammonium sulfide used as vulcanizing agent，and isoamyl xanthate and benzyl hydroxy valeric acid used as collector，the process including twice roughing，twice cleaning and twice scavenging for run of mill ores and concentration before re processing for middlings，can obtain good processing indexes：copper grade 30.11 %，copper recovery rate 89.79 %，silver grade 954.90 g/t，silver recovery rate 91.46 %.

Keywords：copper oxide ore;flotation;vulcanizing agent;collector;comprehensive recovery