新疆某高氧化率氯铜矿石选矿试验研究

王永辉

（新疆地矿局第一地质大队）

铜因其优异的特性，广泛应用于电气、机械制造、交通运输、国防科技等领域［1-2］。我国铜矿资源虽然丰富，但贫矿多（平均铜品位低于1%），小规模零星分散，以中小型铜矿为主［3-5］，且氧化矿占比较高。相较于硫化铜矿，氧化铜矿分选难度大，不仅表现在易泥化，而且矿物表面易形成亲水性的水化膜，导致捕收剂难以有效捕收［6-9］。随着高品位、易分选硫化铜矿资源的日渐枯竭，加强低品位、难分选氧化铜矿资源的开发利用愈加迫切。本研究以新疆某氯铜矿为主的氧化铜矿石为研究对象，在工艺矿物学研究的基础上进行了选矿试验研究。

1 试 样

1.1 试样的成分分析

试样主要化学成分分析结果见表1，主要矿物及含量见表2，铜物相分析结果见表3，碎至-2 mm 试样筛析结果见表4。

注：Au、Ag的含量单位为g/t。

注：表中的非金属矿物主要包括绿泥石、白云石、石英等。

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由表1 可知，试样中有价成分铜含量为0.47%，Ag、Au含量均低于可回收利用边界值；主要杂质成分SiO2、Al2O3含量分别为53.61%和18.64%，表明试样中的脉石矿物主要为硅、铝酸盐矿物。

由表2可知，试样中含铜矿物主要为氯铜矿和黄铜矿，总含量为0.67%，是回收的目的矿物；脉石矿物主要为绿泥石、白云石和石英等。

由表3 可知，试样中的铜氧化率高达93.12%，以自由氧化铜为主，占75.27%；结合氧化铜占17.85%、硫化铜占6.88%。

由表4 可知，试样中+0.074 mm 粒级占75.84%，粒度较粗；铜在0.074～0.010 mm 粒级有明显的富集现象，这可能与铜矿物易泥化有关。

1.2 氯铜矿的嵌布特征

试样中的氯铜矿多以粒状和板状集合体形式产出，其在矿石中多聚集分布，周围多被白云石和绿泥石包裹，与绿泥石毗邻的界面清晰，无交代分布；与白云石相邻的界面多呈微细脉状交代分布。试样中氯铜矿与绿泥石和白云石共生关系紧密（图1），不易单体解离。试样中氯铜矿的嵌布粒度见表5。

由表5可知，试样中氯铜矿的嵌布粒度以中细粒为主，主要在0.16～0.08 mm。

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2 试验结果与讨论

2.1 条件试验

条件试验采用一次粗选流程。

2.1.1 磨矿细度试验

磨矿细度试验固定浮选矿浆浓度为30%、硫化剂硫化钠用量为2 000 g/t、捕收剂丁基黄药用量为200 g/t、起泡剂2#油用量为20 g/t，试验结果见图2。

由图2 可知，随着磨矿细度的提高，粗精矿Cu品位下降、回收率升高。综合考虑，确定磨矿细度为-0.074 mm占85%。

2.1.2 硫化钠用量试验

硫化钠用量试验固定磨矿细度为-0.074 mm 占85%，浮选矿浆浓度为30%、丁基黄药用量为200 g/t、2#油用量为20 g/t，试验结果见图3。

由图3 可知，少量添加硫化钠，粗精矿Cu 品位、回收率均显著提高；硫化钠用量为500 g/t时，Cu回收率达到最大77.76%，对应的Cu 品位为7.90%；继续提高硫化钠用量，粗精矿Cu 品位、回收率均下降，表明硫化钠过量会抑制铜矿物的上浮。综合考虑，确定粗选硫化钠用量为500 g/t。

2.1.3 丁基黄药用量试验

丁基黄药用量试验固定磨矿细度为-0.074 mm占85%，浮选矿浆浓度为30%、硫化钠用量为500 g/t、2#油用量为20 g/t，试验结果见图4。

由图4 可知，随着丁基黄药用量的增加，粗精矿Cu 品位先升后降、回收率上升；丁基黄药用量为200 g/t时，铜回收率最高达78.42%。综合考虑，确定粗选丁基黄药用量为200 g/t。

2.2 闭路试验

闭路试验流程见图5，结果见表6。

由表6 可知，试样在磨矿细度为-0.074 mm 占85%的情况下，采用1 粗2 精2 扫、中矿顺序返回流程处理，最终可获得Cu 品位27.20%、回收率75.39%的铜精矿。

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3 结 论

（1）新疆某氧化铜矿石氧化率高达93.12%，有用铜矿物氯铜矿嵌布粒度偏细，与白云石、绿泥石等脉石矿物共生关系紧密，单体解离困难，属易泥化低品位难选氧化铜矿石。

（2）试样在磨矿细度为-0.074 mm 占85%的情况下，采用1 粗2 精2 扫、中矿顺序返回流程处理，最终可获得Cu 品位27.20%、回收率75.39%的铜精矿，实现了铜的有效回收。