青海某氧化铜矿选矿工艺试验研究

2022-06-24黄国贤余江鸿

世界有色金属 2022年5期

铜在国民经济建设中有着重要的作用，我国正处于社会和经济高速发展的时期，对铜资源的需求量逐年攀升。但是，铜矿资源的不断开采消耗，在很大程度上加剧了铜金属供需结构的失衡。在此情况下，以往难选的氧化铜矿石愈来愈成为我国铜金属的重要来源。

我国氧化铜矿储量丰富、分布广泛，但随着易选高品位氧化矿的多年开采消耗，近年来氧化铜矿多呈现出品位低、氧化率高、结合率高、嵌布粒度细、易泥化等特点，在经济利用等方面的应用难度愈来愈大。因此，开发利用相对难选的氧化铜矿，提高铜资源的自给率，不仅能够解决当前我国发展过程中铜资源短缺的问题，同时对我国经济建设和社会发展具有重要意义

。青海某铜矿床具有一定规模的储量，但氧化率高，铜品位较低，为尽可能实现铜金属的回收，将根据其矿石性质进行选矿工艺试验研究，为矿山生产提供技术参考。

1 原矿性质

矿石中金属矿物主要有孔雀石、蓝铜矿、辉铜矿、黄铁矿、褐铁矿等，非金属矿物主要为石英、云母、高岭石及少量白云石、方解石等。矿石主要构造为稀疏浸染状构造、脉状构造，主要结构为填隙结构、交代结构、他形粒状结构、包裹结构。孔雀石主要的铜矿物，分布疏散，且主要充填于矿石裂隙间。矿石化学多元素分析结果见表1，铜物相分析结果见表2。

鱼类越冬密度主要根据越冬池冰下有效水量（指冰冻到最大厚度时冰下的实际水量）、有无补水条件、越冬池底质情况（淤泥、杂草多少）等来确定。在采取生物增氧措施和有机械增氧措施保证的前提下，越冬密度一般为：有补水条件的越冬池，按冰下有效水体，可放鱼0.4～0.5kg/m3水；无补水条件的越冬池，按冰下有效水体，可放鱼0.25kg/m3水。

由表1可知，矿石中的有价元素为铜，其他金属元素如铅、锌、金、银等含量均较低，未达到综合回收的品位要求。由铜物相结果分析可知，矿石中的铜主要为游离氧化铜，分布率为75.58%；结合氧化铜分布率为13.95%；原生硫化铜分布率3.49%，次生硫化铜分布率6.98%。

2 选矿试验研究

在氧化铜矿浮选研究及实践中已证明，硫酸铵作为活化剂在氧化铜矿浮选有助于氧化矿物的硫化，其活化效果直接影响氧化铜矿硫化浮选过程中捕收剂的捕收效果

。试验固定磨矿细度-200目80%、水玻璃用量600g/t、硫化钠用量1000g/t、丁基黄药200g/t、2

油40g/t，以硫酸铵为变量，考察其不同用量时的浮选效果。试验流程如图3所示，试验结果见图5。

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2.1 水玻璃用量试验

由图2中试验结果可知，前期随着水玻璃用量的增加，铜回收率呈逐渐增大的趋势，当水玻璃用量为600g/t时，综合指标相对最好，继续增大水玻璃用量，回收率略有下降。与不添加水玻璃相比，铜精矿的品位和回收率有所提高。说明水玻璃的添加，起到了分散矿泥及抑制脉石的作用，其最佳用量为600g/t。

该试验矿样外观即可见部分矿泥，为保证铜矿物解离进行的磨矿作业又进一步增大了次生矿泥的含量。为减少矿泥对选矿环境和指标的影响，试验将添加水玻璃，一方面起到分散矿泥的作用，同时也可以对的硅酸盐类的脉石矿物起到抑制作用

。试验流程图及药剂制度见图1，试验结果见图2。

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2.2 硫化钠用量试验

黄药类捕收剂是氧化铜浮选常用的捕收剂，近年来，通过对氧化铜浮选研究的深入，发现羟肟酸钠在氧化铜矿浮选过程中与矿物表面金属离子结合生成羟肟酸铜疏水螯合物而使其具有捕收能力强、选择性好的特点，在浮选过程中使用羟肟酸钠能够有效提高浮选指标

。试验固定磨矿细度-200目80%、水玻璃600g/t，硫化钠1000g/t、硫酸铵1000g/t，分别对丁基黄药、戊基黄药及其与羟肟酸钠的混合药剂进行考察。试验流程图及药剂制度如图3所示，试验结果见表3。

对该矿样进行磨矿细度试验时发现，当磨矿细度为-200目占80%时，浮选效果较好，说明此时铜矿物实现了较好的单体解离。继续提高磨矿细度，浮选效果略有提升，但考虑到继续增大磨矿细度将导致磨矿能耗增大，同时产生较多的次生矿泥而使浮选环境恶化。因此，后续将以-200目占80%的磨矿细度进行试验研究。

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2.3 硫酸铵用量试验

试验矿样为典型的氧化铜矿，铜在矿石中嵌布紧密且较为复杂，相对难选，根据矿石性质，对铜矿物的选别以采取硫化浮选的工艺为宜。

如图中试验结果所示，随着硫酸铵用量的增加，铜回收率均呈逐渐升高的趋势。当硫酸铵用量超过1000g/t时，铜回收率增长不明显。因此确定硫酸铵用量为1000g/t。

由图4可以看出，随着硫化钠用量的增加，铜精矿中的铜品位逐渐减小，回收率逐渐增大。当硫化钠用量为1000g/t时，铜回收率达到最大，继续增加硫化钠用量，回收率略有降低，推测此时可能硫化钠过量，在一定程度上对该氧化矿浮选产生了抑制作用。最终确定硫化钠用量定为1000g/t。

2.4 捕收剂试验

氧化铜矿浮选实践中，常通过添加硫化钠，通过硫化作用促进药剂与铜矿物的捕收效果

。硫化钠试验流程及药剂制度见图3，试验结果见图4。

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在选矿生产实践中，常将多种捕收剂按照一定比例组合使用，通过不同捕收剂间的协同作用增强捕收能力，其效果往往比单一捕收剂好。对比表中试验结果，可知戊基黄药和羟肟酸钠的组合捕收剂，较单一使用黄药以及丁基黄药和羟肟酸钠的效果好，因此确定试验矿样的捕收剂为戊基黄药和羟肟酸钠的组合。在此基础上对组合捕收剂的比例和用量进行了试验，发现当戊基黄药与羟肟酸钠比例为3:1、总用量在240g/t时，浮选指标最佳。