某磁黄铁矿型低品位铜矿石选铜工艺试验

吴娜娜 李世男

（铜陵有色金属集团控股有限公司安庆铜矿）

黄铜矿是铜矿物的主要赋存状态［1-3］，而黄铁矿、磁黄铁矿是其常见的伴生硫铁矿物。黄铜矿在较广泛的矿浆pH 值和矿浆电位范围内都具有良好的可浮性。磁黄铁表面极易氧化，影响其与铜矿物的浮选分离，且磁黄铁矿与黄铜矿的分离一直是个难题［4-6］。

某铜矿伴生的硫铁矿物主要为磁黄铁矿，随着矿山井下开采深度的增加，磁黄铁矿的含量也越来越高，为查明其深部磁黄铁矿型低品位铜矿石的选矿指标情况，开展了试验研究，以确定合适的工艺流程和药剂制度，提高铜的回收效果。

1 矿石性质

1.1 矿石组成

矿石中铜以黄铜矿及少量辉铜矿、蓝辉铜矿和黝铜矿等独立矿物的形式存在，其他金属硫化矿物主要为磁黄铁矿和少量黄铁矿；脉石矿物主要为钙铁榴石、透辉石，另含有少量的普通辉石、方解石等。矿石化学多元素分析及铜、硫物相分析结果见表1～表3。

由表1～表3 可知，该矿样含铜0.458%，含硫6.74%，含铁27.32%，原生硫化铜占总铜的87.34%，次生硫化铜占总铜的10.04%，磁性硫化物占全硫的67.66%。

注：Au、Ag含量单位为g/t。

1.2 主要矿物嵌布特征

矿石中重要金属矿物的嵌布粒度是确定矿石磨矿工艺和磨矿细度的重要依据，为了查明矿石中黄铜矿、磁黄铁矿以及黄铁矿的粒度组成，以便确定合理的磨矿工艺和磨矿细度，对上述矿物在显微镜下进行了系统的测定，测定结果见图1。

由图1可见，矿石中磁黄铁矿和黄铁矿的粒度最粗，黄铜矿的粒度相对较细；其中磁黄铁矿、黄铁矿和黄铜矿中+0.074 mm 占有率分别为85.21%，78.50%，而-0.010 mm 粒级中各矿物的占有率分别为0.86%，1.43%。

1.3 磨矿产品中目的矿物的解离特征

对-0.074 mm 含量分别为55%，60%，65%，70%，75%磨矿产品中的黄铜矿和磁黄铁矿、黄铁矿的解离度进行测定，结果见表4、表5。

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由表4、表5 可知，随着磨矿细度的增加，黄铜矿和磁黄铁矿、黄铁矿的单体解离度随之增加；黄铜矿在磨矿细度为-0.074 mm55%时，单体解离不充分为71.26%，黄铜矿的单体解离度只有在磨矿细度-0.074 mm 含量65%～70%时大幅增加，在磨矿细度为-0.074 mm70%后解离充分；在不同磨矿细度下，磁黄铁矿、黄铁矿的解离效果理想，当磨矿细度为-0.074 mm55% 时，黄铁矿的单体解离度达到81.50%，解离充分。

2 试验结果与讨论

2.1 磨矿细度条件试验

为考查磨矿细度对铜选别指标的影响，采用2粗2 扫工艺流程进行磨矿细度试验，添加石灰为pH 值调整剂（pH 值为8.8），A3 为粗选1 捕收剂，丁基黄药为粗选2 及扫选捕收剂，2#油为起泡剂。试验流程及药剂制度见图2，试验结果见图3。

由图3 可见，随着磨矿细度的提高，铜粗精矿1铜品位呈下降趋势，铜回收率先略提高后下降，铜回收率整体较低；铜尾矿品位在磨矿细度大于-0.074 mm59.30%后，继续提高磨矿细度，尾矿铜品位下降不明显，基本保持稳定；综合考虑，选择磨矿细度-0.074 mm59.30%进行后续试验。

2.2 粗选捕收剂A3用量试验

在上述确定的试验条件下进行捕收剂A3用量试验，试验流程及药剂制度见图2，试验结果见图4。

由图4 可见，随着捕收剂A3 用量的增加，铜粗精矿1 铜品位先下降后趋于稳定，铜回收率持续提高；当A3 用量提高至40 g/t 时，铜回收率达38.63%，继续提高A3用量，铜回收率变化不大；综合考虑，确定A3用量40 g/t为宜。

2.3 粗选石灰用量条件试验

在上述条件试验确定的最佳药剂制度下进行石灰用量（pH 值）试验，试验流程及药剂制度见图2，试验结果见图5。

由图5可见，当石灰加入磨矿作业时，铜粗精矿1铜品位达13.00%以上，较石灰加入浮选槽内相比，铜品位提高了至少4个百分点，同时石灰加入磨矿作业时，铜回收率随着石灰用量的提高迅速提高；当石灰用量为600 g/t 时，铜回收率达到了90.73%，效果最佳；故石灰用量选择600 g/t。

2.4 开路试验

在上述条件试验确定的最佳参数下进行选铜综合开路试验，试验流程及药剂制度见图6，试验结果见表6。

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由表6 可知，开路试验获得了铜品位22.31%，铜回收率80.89%的铜精矿。

2.5 闭路试验

在开路试验的基础上进行闭路试验，试验流程及药剂制度见图7，试验结果见表7。

由表7 可知，闭路试验获得的铜精矿铜品位20.25%、铜回收率92.04%，尾矿2 含铜0.058%、铜损失率1.46%；对闭路试验选铜尾矿通过磁粗选+磁粗精矿再磨+磁精选+铁精矿脱硫工艺流程，可获得铁回收率16.65%、铁品位68.78%、硫品位0.33%的高品质铁精矿，另外脱硫泡沫含硫27.31%、含铁61.71%，硫回收率26.00%、铁回收率14.37%，属于合格的高硫铁精矿产品。

3 结 论

（1）某铜矿石含铜0.458%、含硫6.74%、含铁27.32%，原生硫化铜占总铜的87.34%，次生硫化铜占总铜的10.04%，磁性硫化物占全硫的67.66%，属于含磁黄铁矿型低品位铜矿石。

（2）通过粒度测定，矿石中的磁黄铁矿和黄铁矿的粒度最粗，黄铜矿的粒度相对较细；黄铜矿在磨矿细度为-74 μm70%时解离充分，黄铁矿和磁黄铁矿在磨矿细度为-0.074 mm55%时即可解离充分。

（3）通过闭路试验，获得的铜精矿含铜20.25%、铜回收率92.04%，选铜尾矿通过磁选选铁并进行铁精矿脱硫，获得了铁回收率16.65%、铁品位68.78%、硫品位0.33%的高品质铁精矿，另外脱硫泡沫含硫27.31%、含铁61.71%、硫回收率26.00%、铁回收率14.37%，属于合格的高硫铁精矿产品。