中亚某金矿铜硫分离药剂优化提铜试验研究

何远鹏

（1.厦门紫金矿冶技术有限公司；2.奥同克有限责任公司）

金属铜兼具优异的导电性和延展性，因而广泛应用于机电设备、工程建筑、光电化学电池和国防等行业［1-2］。从2020年3月全球疫情暴发以来，伦敦金属交易所铜期货价格从最低的4 600美元/t，涨至最高时的10 500美元/t［3］。因此，重视铜的开发回收非常重要。

中亚某金矿所生产的金铜精矿铜品位在4%～5%，研究以该金铜精矿为对象，探索采用适宜的工艺流程将铜品位提升至20%以上的可能性，且确保金主要富集在铜精矿中。

1 矿石性质

中亚地区某金矿石含铜0.21%、含金6.32 g/t，矿石中的金属矿物有黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿、蓝辉铜矿，其次为褐铁矿、铁矾、硫砷铁矿以及裸露金等，脉石矿物主要是石英、碳酸盐类、绢云母等，矿石主要化学成分分析结果见表1，铜物相分析结果见表2，金物相分析结果见表3。

注：Au的含量单位为g/t。

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表1表明，矿石中有回收价值的成分为金、铜，硫有综合回收价值。

表2表明，矿石中的铜主要为原生硫化铜和次生硫化铜，占总铜的96.22%。

表3表明，矿石中的金主要为暴露金和硫化物包裹金，占总金的90.07%，包裹金的硫化物主要为黄铜矿，这为铜金共同回收创造了条件。

2 现场生产情况

现场采用1粗1精1扫混浮流程获得混合精矿，混合精矿再磨至-38μm占90%的情况下采用2粗3精铜硫分离流程，获得金铜精矿和硫金精矿，选矿厂生产指标见表4。

注：Au的品位单位为g/t。

表4表明，现场金铜精矿铜品位很低，仅为4.720%，回收率为75.99%。

3 试验结果与分析

试验以原流程为基础，以现场混合精矿为对象，通过铜硫分离药剂制度的调整，实现目标愿望。试验指标及药剂用量均为对混合精矿而言。

3.1 条件试验

3.1.1 石灰用量试验

黄铜矿在合适的弱碱性环境下，表面能够生成单质硫和硫化铜，从而提升矿物颗粒表面的疏水性［4］；而黄铁矿在碱性条件下会生成亲水性氧化物，降低黄铁矿的可浮性［5］。基于此，铜硫分离浮选常以石灰为调整剂产生碱性环境，石灰用量试验采用1次粗选流程，捕收剂AS4+戊基黄药用量为25+20 g/t，试验结果见表5。

注：Au的品位单位为g/t

表5表明，石灰用量由5 500 g/t提升至7 000 g/t，金铜粗精矿铜品位和回收率均呈先上升后下降的趋势，当石灰用量为6 500 g/t时（矿浆pH=11.57），金铜粗精矿铜品位为3.63%、回收率为82.05%；随着石灰用量的增加，金铜粗精矿金品位先上升后维持在高位，金回收率下降，尤其在石灰用量超过6 500 g/t后下降更明显。综合考虑，确定后续试验的石灰用量为6 500 g/t。

3.1.2 捕收剂种类试验

捕收剂种类试验采用1次粗选流程，固定石灰用量为6 500 g/t，捕收剂种类试验结果见表6。

表6表明，以Z-200+丁铵黑药为组合捕收剂时，金铜粗精矿金、铜品位均最高，铜回收率较低，金回收率次高；以Z-200+戊基黄药为组合捕收剂时，金铜粗精矿金、铜品位均较高，金、铜回收率均最高。因此，适合选用Z-200+戊基黄药组合为捕收剂。

注：Au的品位单位为g/t。

3.1.3 Z-200用量试验

Z-200用量试验采用1次粗选流程，固定石灰用量为6 500 g/t，条件试验确定的戊基黄药用量为15 g/t，试验结果见表7。

注：Au的品位单位为g/t。

表7表明，Z-200用量由15 g/t增至25 g/t，金铜粗精矿金、铜品位上升，金、铜回收率显著上升；Z-200用量由25 g/t增至45 g/t，金铜粗精矿金、铜品位明显下降，金、铜回收率微幅上升。综合考虑，确定Z-200用量为25 g/t。

3.2 开路试验

开路试验给矿和水采用现场铜硫分离给矿及现场回水，由于现场矿浆和回水pH值在9.5以上，因此，分离粗选开始时的石灰用量仅需2 500 g/t即可满足矿浆pH=11.5左右的要求，试验流程见图1，结果见表8。

表8表明，混合精矿采用2粗3精开路浮选流程处理，可得到金、铜品位分别为25.85%、698.20 g/t，回收率分别为74.19%、55.28%的金铜精矿。

3.3 闭路试验

根据条件试验与开路试验确定的闭路试验流程见图2，试验结果见表9。

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注：Au的品位单位为g/t。

注：Au的品位单位为g/t。

表9表明，现场混合精矿再磨后采用2粗3精、中矿顺序返回闭路流程分离铜硫，获得铜品位22.39%、金品位602.61 g/t、铜回收率85.34%、金回收率63.68%的金铜精矿，及金品位13.28 g/t、金回收率36.32%的硫金精矿。与现场生产精矿相比，金铜精矿金品位由139.50 g/t提升至602.61 g/t、铜品位由 4.72%提升至22.39%、Cu回收率提升了9.35个百分点。

3.4 硫金精矿浸出试验

在完成铜硫分离浮选闭路试验后对硫金精矿进行了氰化浸金试验，金浸出率为69.49%，浸渣金品位为4.08 g/t，最终金综合回收率为88.92%。

4 结语

（1）中亚某金矿石含铜0.21%、含金6.32 g/t，主要金属矿物有黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿、蓝辉铜矿，主要脉石矿物有石英、碳酸盐类、绢云母等；有回收价值的成分为金、铜，硫有综合回收价值；原生硫化铜和次生硫化铜占总铜的96.22%；金主要为暴露金和硫化物包裹金，占总金的90.07%，包裹金的硫化物主要为黄铜矿。

（2）现场采用1粗1精1扫铜硫混浮流程获得混合精矿，混合精矿再磨至-38μm占90%的情况下采用2粗3精铜硫分离流程，获得铜品位为4.72%、铜回收率为75.99%、金品位为139.50 g/t、金回收率为70.30%的金铜精矿和金品位为11.70 g/t、金回收率为24.76%的硫金精矿。

（3）通过铜硫分离药剂的优化，混合精矿再磨至-38μm占90%的情况下，采用2粗3精铜硫分离、中矿顺序返回流程处理，获得铜品位22.39%、金品位602.61 g/t、铜回收率85.34%、金回收率63.68%的金铜精矿，及金品位13.28 g/t、金回收率36.32%的硫金精矿。与现场生产精矿相比，金铜精矿金品位由139.50 g/t提升至602.61 g/t、铜品位由4.72%提升至22.39%、Cu回收率提升了9.35个百分点。

（4）闭路试验硫金精矿氰化浸金试验金浸出率为69.49%，浸渣金品位为4.08 g/t，最终金综合回收率为88.92%。