龙桥矿业铜硫分离工艺优化研究
2022-03-18马妮娅林圆圆杨会兵
马妮娅 林圆圆 杨会兵
（安徽省庐江龙桥矿业有限公司）
龙桥矿业公司浮选采用铜硫混浮、精矿再磨、抑硫浮铜工艺流程，选出铜品位18%的铜精矿，硫品位45%的硫精矿。近些年，随着出矿点的变化，矿石性质也发生了变化，主要表现为硫精矿含锌偏高（≥1.0%，要求≤1.0%），销售困难。为了解决该生产问题，开展了相关试验研究与工艺改造。
1 矿石及铜硫混合精矿
1.1 矿 石
矿石中金属矿物主要有磁铁矿，其次为黄铁矿，黄铜矿、毒砂、白铁矿、闪锌矿等少量及微量；非金属矿物主要有菱镁矿、方解石、白云石、滑石，其次有镁绿泥石、蛇纹石、石英、角闪石、绿帘石、阳起石等。主要金属矿物间嵌布关系较简单，粒度悬殊，3～0 mm 综合样中磁铁矿、黄铁矿嵌布粒径大于0.074 mm的占70%。矿石主要化学成分分析结果见表1。
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1.2 铜硫混合精矿
铜硫混合精矿的主要矿物组成见表2，粒级筛析结果见表3。
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从表2可以看出，铜硫混合精矿中主要的金属矿物为黄铁矿，其次为黄铜矿，还有少部分的磁黄铁矿及锌矿物，锌矿物组成较复杂，不利于铜锌分离及锌矿物品位的提高。
从表3 可以看出，铜在中细粒级有富集现象，锌在细粒级有明显的富集现象，硫在粗粒级有一定程度的富集。
2 选矿试验研究
2.1 条件试验
2.1.1 抑硫浮铜锌粗选试验
为降低硫精矿的锌含量，进行了抑硫浮铜锌试验［1-5］，试验采用1次粗选流程。
2.1.1.1 捕收剂种类试验
捕收剂种类试验固定石灰用量为4 000 g/t，2#油用量为96 g/t，捕收剂用量均为192 g/t，试验结果见表4。
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从表4 可以看出，以BK608为捕收剂可以获得最高的Cu、Zn 回收率，因此，抑硫浮铜锌选择BK608 为捕收剂。
2.1.1.2 石灰用量试验
石灰用量试验固定BK608用量为192 g/t，2#油用量为96 g/t，试验结果见表5。
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由表5 可以看出，随着石灰用量的增加，粗精矿Cu、Zn 品位上升，Cu 回收率先上升后下降，Zn 回收率下降；石灰用量为4 000 g/t 时指标较好，因此确定粗选石灰用量为4 000 g/t。
2.1.2 铜锌分离试验
铜锌分离试验给矿为抑硫浮铜锌粗精矿，试验采用1次浮选流程。
2.1.2.1 再磨细度试验
有用矿物的充分单体解离是铜锌矿物分离的关键，因此对抑硫浮铜锌粗精矿进行了磨矿细度试验，试验固定石灰用量为1 200 g/t，亚硫酸钠用量为2 000 g/t，硫酸锌用量为4 000 g/t，试验结果见表6。
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由表6可以看出，随着磨矿细度的提高，铜粗精矿Cu品位上升、Cu回收率先上升后下降、Zn品位变化不大、Zn回收率下降。综合考虑，确定再磨细度为-325目占90%。
2.1.2.2 硫化钠用量试验
铜锌分离硫化钠用量试验固定再磨细度为-325目占90%，石灰用量为1 200 g/t，亚硫酸钠用量为2 000 g/t，硫酸锌用量为4 000 g/t，试验结果见表7。
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由表7 可以看出，随着硫化钠用量的增加，铜粗精矿Cu品位明显上升、Zn品位小幅上升、Cu和Zn回收率均下降。综合考虑，确定硫化钠用量为800 g/t。
2.1.2.3 抑制剂种类试验
铜锌分离抑制剂种类试验固定再磨细度为-325目占90%，硫化钠用量为800 g/t，石灰用量为1 200 g/t，试验结果见表8。
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由表8可以看出，不同抑制剂对锌的抑制效果不同，当使用硫酸锌+亚硫酸钠为抑制剂时，选择性抑制作用最强，因此，选择硫酸锌+亚硫酸钠为抑锌浮铜的抑制剂。
2.1.2.4 硫酸锌+亚硫酸钠用量试验
抑锌浮铜铜锌分离抑制剂硫酸锌+亚硫酸钠用量试验固定再磨细度为-325 目占90%，硫化钠用量为800 g/t，石灰用量为1 200 g/t，试验结果见表9。
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由表9 可以看出，随着硫酸锌+亚硫酸钠用量的增加，铜粗精矿Cu品位上升、Cu和Zn回收率均下降。综合考虑，确定硫酸锌+亚硫酸钠用量为4 000+2 000 g/t。
2.2 抑硫浮铜锌闭路试验
在条件试验、开路试验基础上进行了抑硫浮铜锌闭路试验，试验流程见图1，试验结果见表10。
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由表10 可以看出，混合精矿采用图1 所示的流程处理，可获得Cu品位为21.94%、Zn品位为17.82%、Cu 回收率为81.48%、Zn 回收率为93.02%的铜锌精矿，S 品位为49.09%、Zn 含量为0.15%、S 回收率为93.01%的硫精矿。
2.3 铜锌分离可能性试验
为了了解铜锌分离的可行性，开展了铜锌分离开路试验，试验流程见图2，试验结果见表11。
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由表11 可以看出，粗精矿采用图2 所示的流程处理，可获得Cu 品位为28.12%、Zn 品位为4.07%、Cu回收率为77.96%、Zn 回收率为15.89%的铜精矿，Zn品 位 为33.98%、Cu 品 位 为6.56%、Zn 回 收 率 为42.30%、Cu 回收率为5.68%的锌精矿。铜锌分离效果不理想，不仅难以获得高品位锌精矿，且锌回收率很低，这与锌矿物组成复杂有关。
3 结 论
（1）龙桥矿业公司铜锌硫混合精矿中主要的金属矿物为黄铁矿，其次为黄铜矿，还有少部分的磁黄铁矿及锌矿物，锌矿物组成较复杂，主要有闪锌矿、镍铁闪锌矿、铁闪锌矿，锌矿物组成的复杂性不利于铜锌分离及获得高品位锌精矿；铜在中细粒级有富集现象，锌在细粒级有明显的富集现象，硫在粗粒级有一定程度的富集。
（2）混合精矿采用1 粗2 扫抑硫浮铜锌、铜锌混合粗精矿再磨至-325 目90%的情况下2 次精选，最终获得Cu 品位为21.94%、Zn 品位为17.82%、Cu 回收率为81.48%、Zn回收率为93.02%的铜锌精矿，S品位为49.09%、Zn 含量为0.15%、S 回收率为93.01%的硫精矿。
（3）铜锌混合粗精矿采用2 次粗选流程选铜、铜尾矿1 粗2 精流程选锌，最终获得Cu 品位为28.12%、Zn 品位为4.07%、Cu 回收率为77.96%、Zn 回收率为15.89% 的 铜 精 矿，Zn 品 位 为33.98%、Cu 品 位 为6.56%、Zn 回收率为42.30%、Cu 回收率为5.68%的锌精矿。铜锌分离效果不理想，不仅难以获得高品位锌精矿，且锌回收率很低，这与锌矿物组成复杂有关。
（4）通过铜锌混合浮选试验和进一步开展的铜锌分离试验结果的比较，显然抑硫浮铜锌流程更优，达到了硫精矿提质降杂的目标，并相应改善了铜锌混合精矿指标。
