某矿山铜锌硫综合回收试验研究

王俊浩 王 飞 林圆圆

（安徽省庐江龙桥矿业有限公司）

某矿山为含铜锌硫磁铁矿，采用阶磨阶选工艺回收磁铁矿后，磁选尾矿进入浮选回收铜、硫［1］。近年来，因原矿中锌含量偏高，导致铜、硫精矿中锌含量超标，严重影响其销售价格［2］，损害公司效益。为了获得品质合格的精矿产品［3］，开展了工艺流程优化改造试验研究，以实现铜、锌、硫的分离及有效回收［4-5］。

1 矿石性质

1.1 矿物组成

矿石中含有的主要矿物为磁铁矿，并且含有少量的赤铁矿、磁赤铁矿、镜铁矿、褐铁矿及穆磁铁矿等，还含有微量的辉铜矿、蓝辉铜矿、斑铜矿、闪锌矿、铁闪锌矿、银金矿、白铁矿、辉钼矿、硫砷钴矿、方铅矿、毒砂等；矿石中的脉石矿物成分比较复杂，以长石-石英、透辉石、透闪石-阳起石、绿泥石-绿云母等为主，其次为多种碳酸盐矿物，并且还含有少量的石榴石、石膏、绿帘石、电气石等。

1.2 矿石结构构造及矿物嵌布特性

矿石构造主要为块状构造和浸染状构造，脉状构造分布较广，但规模较小，团块状构造、条带状构造和角砾状构造在局部地段偶有出现。矿石结构主要有自形晶、半自形晶、他形晶结构和交代结构，还有乳浊状结构、架状结构、包含结构、胶状结构、放射状、束状等。磁铁矿及磁铁矿-磁赤铁矿-赤铁矿组合以单晶或集合体形式浸染于脉石中，呈毗邻嵌布或包裹体嵌布。脉状磁铁矿等早期磁铁矿和脉石互相穿插。

磁铁矿单晶粒度一般为30～200 μm，少量为10～30 μm，最大为200～500 μm，甚者更大，但实测粒度小于单晶粒度，更小于集合粒度。

黄铁矿多呈不规则状、透镜状、条带状、脉状集合体与脉石和磁铁矿毗邻嵌布，也包裹交代铁矿物和脉石。黄铜矿多数与黄铁矿呈不规则状互嵌且嵌布紧密，与铁矿物呈浸染状、星点状嵌布，与脉石多呈浸染状、脉状嵌布，闪锌矿中普遍有乳浊状黄铜矿微粒分布其中。

黄铜矿呈细粒状或不规则碎粒状，铜黄色，弱非均质性，多呈单晶粒独立分布，或呈细小乳滴状分布在闪锌矿晶粒中，构成固溶体分离结构，以及呈不规则细粒状分布在闪锌矿晶粒边缘，脉石矿物中少见，偶见分布在磁铁矿晶粒间隙中，粒径大小在0.01～0.10 mm。

闪锌矿呈不规则碎粒状，纯灰色，反射率略低于磁铁矿，中等硬度，晶粒中常见乳滴状黄铜矿分布，构成固溶体分离结构，偶见方铅矿呈尖角状分布其中，少量与脉石矿物连晶，粒径大小在0.01～0.10 mm。

1.3 矿石化学多元素分析

原矿化学多元素分析结果见表1。

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1.4 磁选尾矿粒度分析

磁选尾矿粒度分析结果见表2。

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由表2 可知，磁选尾矿细度-0.074 mm65.68%，+0.25 mm 粒级铜和硫的金属布率分别为3.88% 和2.51%，-0.010 mm 粒级铜、硫的金属分布率分别为10.76%和5.57%。

2 试验结果与讨论

2.1 混合浮选闭路试验

经捕收剂种类及用量对比试验，确定混合浮选捕收剂采用广州广院矿业科技有限公司的新型硫化矿捕收剂PQ-5，混合粗选用量80 g/t。混合浮选闭路试验流程见图1，结果见表3。

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由表3 可知，混合精矿中铜、锌、硫品位分别为1.32%，3.52%，41.06%，对应的回收率分别为81.48%，63.77%，82.73%，铜、锌、硫均得到了较好的初步回收。

2.2 铜优先浮选开路试验

通过药剂种类及用量条件试验，确定抑制剂石灰、硫酸锌、亚硫酸钠、PZ-1用量分别为5 000，2 000，2 000，300 g/t，捕收剂PQ-5用量30 g/t，起泡剂2#油用量5 g/t，铜优先浮选开路试验流程及药剂制度见图2，试验结果见表4。

2.3 锌开路浮选试验

锌浮选开路试验通过药剂种类及用量条件试验确定抑制剂为石灰+PZ-1，活化剂为硫酸铜，捕收剂为PQ-5，起泡剂为2#油。锌开路试验流程及药剂制度见图3，试验结果见表5。

由表4、表5 可知，开路浮选试验精矿品位良好，铜精矿品位达到20.24%；锌精矿品位达到47.08%、含铜0.26%；硫精矿品位50.62%、含锌0.46%，但铜、锌回收率低，总体回收效果不理想，优化流程与药剂条件后进行闭路试验。

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2.4 混合精矿再磨试验

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混合精矿磨矿试验结果见表6。由表6 可知，最终选用磨矿时间7 min，其矿样-0.074 mm含量达90.00%。

2.5 浮选闭路试验

在开路试验的基础上进行闭路试验研究，经抑制剂、活化剂、捕收剂、起泡剂用量对比试验得到闭路流程最佳试验条件。试验流程见图4，试验结果见表7。

由表7 可知，闭路试验获得的铜精矿品位30.03%、铜回收率95.58%，锌精矿品位46.36%、锌回收率70.27%，硫精矿品位45.80%、硫回收率94.12%；铜、锌、硫均获得了有效回收。

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3 结论

（1）某磁选尾矿中的主要金属矿物为黄铁矿、赤铁矿、磁铁矿、黄铜矿、闪锌矿、磁黄铁矿，金属矿物总含量约8%；回收矿物黄铜矿、闪锌矿和黄铁矿的结晶粒度较细，为0.01～0.10 mm，需细磨才能达到单体解离和有效回收。

（2）磁尾采用混浮形式获得混合硫化矿粗精矿，由于含硫高，优先选铜采用组合抑制剂石灰+硫化钠+硫酸锌+亚硫酸钠+PZ-1，抑制硫和锌；选锌采用组合抑制剂石灰+PZ-1，抑硫效果好。

（3）工艺流程及药剂制度优化后的混合硫化矿闭路试验效果显著，获得了铜精矿品位30.03%、铜回收率95.58%，锌精矿品位46.36%、锌回收率70.27%，硫精矿品位45.80%、硫回收率94.12% 的优异指标，铜、锌、硫均获得了有效回收。