四川某高硫铜矿浮选试验研究.DOC

1、四川某高硫铜矿浮选 试 验研究 袁铭泽 1 黄伟东 2* 朱远斌 2 王兰华 2 （ 1、 昆明理工大学 国土资源工程学院 , 云南 昆明 ， 650093； 2、 云南 铁峰矿业化工新技术有限公司， 云南 楚雄， 675000） *通讯作者： 黄伟东， 作者简介：袁铭泽（ 1992 ），男 ， 汉 族， 硕士研究生，主要研究方向为选矿工艺及资源综合利用。 摘要 ： 本 文以 四川 某铜矿石 为研究对象，采用抑硫浮铜浮选工艺回收铜矿物。 该铜矿属于高硫多金属复杂矿石， 伴生多种 有用元素 。 采用常规丁基黄药为捕收剂，石灰、硫酸锌为调整剂 浮铜 ，生产指标不理想 。 本文探索了 以 新型 组合

2、 浮选药剂 DF-64+DF-9 为捕收剂、 DF-90为起泡剂 对该铜矿的可选性。结果表明，采用新型 混合捕收 剂经一粗一扫 三 精的闭路流程试验，最终获得了铜品位 24.45%，铜回收率 96.93%的 良 好指标 。 选矿厂通过流程改造和使用新的药剂制度后，可产出含铜 23.38%、铜回收率 92.73%的铜精矿。 生产上使用 该组合 新药剂，能为企业创造 良 好的经济效益和社会效益。 关键词 ： 高 硫铜矿；浮选； DF 新药剂 Study on Flotation Experiment of one High Sulfur Copper Ore in Sichuan Yuan min

3、gze1 Huang weidong2* Zhu yuanbin2 Wang lanhua2 (1.Faculty of land resource engineering, Kunming University of Science and Technology, Kunming 650093,China; 2. Yunnan Tiefeng chemical limited Company ,Chuxiong 60000,China) Abstract The paper investigated a copper ore from Sichuan, using the process o

4、f floating supper and inhibiting sulfur to recovery copper mineral. The ore, accompanying a variety of useful elements, belong to the high sulfur copper ore. Using conventional butyl xanthogenate as collecttors, CaO and ZnSO4 as regulators doing copper ore flotation test, but the index is unsatisfie

5、d. This paper explored separability of this copper ore with new flotation reagents DF-64+DF-9 as collector and DF-90 as frother. Results indicated that ,use new flotation reagents via one roughing-one scavenging-three cleaning closed-circuit test, finally， obtained the better index with copper grade

6、 of 24.45% and recovery of 96.93%.According to the process of concentrator after modification, copper concentrate grading 23.38% copper at recovery of 92.73% can be output. The new reagents had the better economic benefit and Social benefit, if the Mineral processing plant use the new flotation reag

7、ents. Keywords： High Sulfur Copper Ore； flotation ； DF New flotation reagents 1 前言 近年来，随着硫化矿资源向贫、细、杂方向过渡，选用常规的药剂制度已难以达到理想的浮选指标 1-2。 四川 某铜矿矿石中金属矿物以磁黄铁矿为主，其次有黄铜矿、闪锌矿等其它少量和微量矿物组成。 目前，该铜矿选矿厂生产规模为处理原矿 2000t/d， 现场 采用常规药剂可获得铜精矿选别指标： Cu品位 21.76%，回收率 91.5%。 为了进一步提高该选矿厂铜精矿的品位和回收率，采用 云南铁峰矿业化工新技术有限公司的 新型 DF捕收剂对

8、该矿样 进行了浮选试验研究。 从单个矿物来说，黄铜矿可浮性较好，而磁黄铁矿易氧化，与黄铜矿可浮性差异较大3。磁黄铁矿因为其晶体结构变化，其可浮性变化较大，在黄铜矿的铜硫分离中，磁黄铁矿是干扰黄铜矿浮选的主要因素 4。要想得到理想的铜精矿，须选用高效活化剂或者捕收剂，并且铜硫分离的好坏对铜精矿的质量也有着重要影响 5-6。本文采用了 DF-64+DF-9 新型捕收剂 和新型 起泡剂 DF-90 对该铜矿进行了浮选试验研究。 2 矿石性质 矿石中 金属矿物以磁黄铁矿为主 ，其次有黄铜矿、闪锌矿，少量和微量矿物有斑铜矿、辉铜矿、赤铁矿、褐铁矿、方铅矿、钛铁矿、板钛矿、金红石、软锰矿等。非金属矿物主要

9、有云母类、绿泥石类、石英、长石类矿物，其次有方解石、伊利石、蛇纹石及其他粘土类矿物等。矿石结构构造 主要 为致密块状矿石，占70%以上， 其他为浸染状矿石 占 10%左右，脉状、团块状、石英脉型矿石和角砾状矿石 约 占约 20%。矿石工业类型为硫化矿石，占 94%以上。 矿石 工艺 矿物 学研究获得的原矿 多元素分析结果见表 1，铜物相分析结果见表 2，矿物 粒度测定结果见表 3。 表 1 原矿多元素 分析结果（质量分数 /%） Tab 1 The analysis results of multi-element of run-of-mine ore 分析项目 Cu Zn S As In A

10、u Ag Cd 含量 /% 1.98 1.48 15.95 1.86* 3.22* 0.15* 8.37* 39.9* 分析项目 Ga Ge F Co SiO2 MgO CaO Al2O3 含量 /% 12.8* 2.36* 0.05 0.03 40.94 1.63 1.08 12.44 注： *单位为 10-6 表 2 原矿铜物相分析结果（ %） Tab 2 The analysis results of copper phase 矿物名称 自然铜 原生硫 化铜 次生硫 化铜 自由氧 化铜 结合氧 化铜 TCu Cu含量 /% 0.05 1.88 0.054 0.026 0.014 2.02

11、4 分布率 /% 2.47 92.89 2.67 1.28 0.69 100.00 表 3 主要矿物粒度统计结果（ %） Tab 3 Statistical results of main mineral particle size 粒级 /mm 0.154 0.154 0.074 0.074 0.043 0.043 磁黄铁矿 48.7 29.7 16.0 5.6 黄铜矿 41.6 31.8 16.9 9.7 闪锌矿 35.3 34.3 19.6 12.8 脉石矿物 35.4 28.6 24.5 11.5 3 选矿试验研究 3.1 磨矿细度选择 本研究主要针对 四川 某铜矿选矿厂的需求 提高铜

12、精矿的品位和回收率 ，在不改变现场工艺和设备的基础上，筛选浮选效果好的捕收剂和匹配的起泡剂，故试验的磨矿细度与现场保持一致， -0.074mm 含量占 65%左右。取 5 份矿样进行磨矿细度测试，磨矿浓度为 65%，根据获得的磨矿曲线确定相应磨矿细度的磨矿时间为 2.5min。 3.2 不同种类捕收剂对比试验 常用的硫化铜矿浮选捕收剂包括黄药、 黑药、硫氨酯等 7-9。由于矿样中含有较多的磁黄铁矿和一定量的硫化锌矿，本次试验采用了常用的石灰（ CaO）作为矿浆 PH调整剂并抑制磁黄铁矿，采用硫酸锌作为硫化锌矿的抑制剂。试验的重点是捕收剂的的筛选。试验选用 云南 铁峰 矿业 化工 新技术 有限公

13、司 的新型 DF系列 捕收剂 和其他几种常用的捕收剂 进行 相同条件下的 对比试验 ，试验 中 的 起泡剂 均采用 云南铁峰矿业化工新技术有限公司 生产的 DF-90 起泡剂 。 试验流程 、磨矿细度、药剂制度等 如图 1 所示 ， 试验获得的几 种捕收剂对 该 铜 矿 浮选的效果见 表 4。 原矿 -200 目 65.86% 球磨 铜粗选 CaO 2000 硫酸锌 200 药剂用量 ： g/t 捕收剂 50 DF-90 12.8 尾矿 铜粗精矿 PH=9 图 1 捕收剂种类筛选试验流程 Fig 1 Selection test process of collector types 表 4 捕

14、收剂种类筛选试验结果 Tab 4 Selection test results of collector types 捕收剂种类 产品名称 Cu 品位 /% Cu 回收率 /% Z-200 铜粗精矿 13.848 87.08 DF-64 铜粗精矿 12.893 74.28 DF-64+DF-9（ 1:1） 铜粗精矿 12.995 92.70 DF-9 铜粗精矿 15.123 87.73 丁黄 铜粗精矿 15.838 79.72 乙硫氮 铜粗精矿 16.377 84.42 表 4 试验结果表明，不同的捕收剂，捕收效果差异明显。丁黄药和乙硫氮的选择性较好，但捕收能力较弱，获得的精矿铜品位较高，但回

15、收率偏低。 Z-200的捕收能力较强，但选择性差，精矿品位低。相对而言， 捕收剂 DF-64+DF-9 的选别效果 最 好， 一次粗选即 获得铜品位 12.995%，回收率 92.70%的选别指标。综合考虑选别指标以及后续工艺， 选择 DF-64+DF-9 作为捕收剂， 开展后续进一步的试验研究。 3.3 捕收剂 DF-64+DF-9 用量试验 选用 DF-64+DF-9为 捕收剂 ，流程及其他药剂制度同图 1，进行了 DF-64+DF-9用量 为 40g/t、 50 g/t、 60 g/t、 80 g/t 的 对比试验， 获得的不同捕收剂用量下，精矿铜品位和回收率的关系折线图如图 2所示。

16、40 50 60 70 80101112131415铜粗精矿品位铜粗精矿回收率DF-64+DF-9用量/g.t-1铜粗精矿品位/%909192939495铜粗精矿回收率/%图 2 捕收剂 DF-64+DF-9 用量试验结果 Fig.2 The experimental result on the dosage of DF-64+DF-9 试验表明，在低用量下， DF-64+DF-9 对试验矿物硫化铜矿的浮选具有选择性吸附特性，铜精矿品位较高、回收率较低。随着 DF-64+DF-9 用量的增加，回收率呈直线上升、铜品位也明显下降。当用量达到 60g/t 时曲线出现拐点，进一步加大用量，铜品位和回

17、收率都出现下降趋势。 综合考虑 该硫化铜矿 捕收剂DF-64+DF-9 的合适 用量 为 60g/t。 3.4 调整 剂用量试验 3.4.1 CaO 用量试验 由于矿石中磁黄铁矿的含量较高，本试验选用石灰（ CaO）作为 PH 调整剂并抑制磁黄铁矿。 捕收剂 DF-64+DF-9 用量为 60g/t，试验流程及其他药剂制度同图 1，进行了 CaO 用量 500g/t、 1000 g/t、 1500 g/t、 2000 g/t 和 2500g/t 的对比 试验。 试验结果如图 3所示。 0 500 1000 1500 2000 2500 30009091929394959697铜粗精矿回收率 /

18、%铜粗精矿品位 /%CaO用量/g.t-1铜粗精矿回收率/%46810121416铜粗精矿品位/%图 3 CaO 用量试验结果 Fig 3 The experimental result on the dosage of lime 试验结果表明， 调整剂 CaO 对该硫化铜浮选的影响也比较大，随着 CaO 用量的增加，铜品位增加、回收率下降。 当捕收剂为 DF-64+DF-9 用量为 60g/t 时 ，CaO 的合适 用量 为 2000g/t。 3.4.2 硫酸锌用量试验 矿样中 Zn 的含量为 1.48%， 主要为硫化锌矿物，在选铜流程中需抑制锌，本研究采用了常用的硫酸锌为抑制剂，进行了空白

19、组合 用量分别为 100g/t、 200 g/t和 300g/t 的对比试验 。 试验流程同图 1。 表 5 硫酸锌用量试验结果 Tab 5 The experimental result on the dosage of ZnSO4 硫酸锌用量 /（ g.t-1） 产品名称 产率 /% 品位 /% 回收率 /% Cu Zn Cu Zn 0 铜粗精矿 尾矿 原 矿 15.63 84.37 100.00 11.45 0.09 1.87 1.72 0.68 0.84 95.93 4.07 100.00 31.90 68.10 100.00 100 铜粗精矿 尾矿 原 矿 15.95 84.05 1

20、00.00 11.48 0.105 1.92 1.31 0.76 0.85 95.40 4.60 100.00 24.64 75.36 100.00 200 铜粗精矿 尾矿 原 矿 16.37 83.63 100.00 11.46 0.109 1.97 1.33 0.72 0.79 95.37 4.63 100.00 23.51 76.49 100.00 300 铜粗精矿 尾矿 原矿 11.34 88.66 100.00 16.20 0.139 1.96 1.33 0.75 0.82 93.71 6.29 100.00 18.49 81.51 100.00 从表 5 的试验结果可知，当 采用捕

21、收剂 DF-64+DF-9 时， 随着 硫酸锌用量的增加，铜精矿含锌逐渐减少，但对铜的选别指标影响不大。 硫酸锌 的适宜 用量 为200g/t。 3.5 起泡剂 DF-90 用量试验 在对其他类似铜矿的试验研究中，发现 铁峰 起泡剂 DF-90 与捕收剂DF-64+DF-9 联合使用 时， 能获得更好的选别效果。本研究进行了起泡剂 DF-90的用量分别为 6.4g/t、 12.8 g/t、 19.2 g/t 和 25.6 g/t 的对比试验 。试验结果 如图 4所示。 0.0 6.4 12 .8 19 .2 25 .6 32 .093 .093 .594 .094 .595 .0铜粗精矿回收率

22、 /%铜粗精矿品位 /%DF-90用量/g.t-1铜粗精矿回收率/%68101214161820铜粗精矿品位/%图 4 DF-90 用量试验结果 Fig 4 The experimental result on the dosage of DF-90 试验表明，随着起泡剂 DF-90 用量的增加，铜品位 呈下降趋势 ，回收率 呈上升趋势 ， 说明该起泡剂的选择性不强，具有一定的捕收性能。 考虑 到后续还要进行扫选， 粗选作业起泡剂用量 以 6.4g/t 为宜。 3.6 闭路试验 以条件试验和开路试验结果为基础 ，确定了 一粗 一扫 三 精 、精 2 中矿顺序返回、精 1 中矿和扫选精矿合并返回

23、粗选的闭路原则流程，采用与开路 试验 相同的药剂制度 ，进行 了全 闭路 流程 试验，试验流程如图 5 所示，试验结果见 表 6。 图 5 闭路试验流程 Fig 5 The flowsheet of closed-circuit test 表 6 闭路试验结果 Table 6 Results of closed circuit test 产品名称 产率 /% Cu 品位 /% Cu回收率 /% 铜精矿 尾矿 原矿 8.03 91.97 100.00 24.45 0.07 2.03 96.93 3.07 100.00 试验结果表明，用新型的 DF-64+DF-9 捕收剂与 DF-90 起泡剂组合

24、使用，在优化的药剂制度条件下， 通过 一粗一扫三 精 的闭路 试验 ，获得 了 铜 精矿产率8.03%，铜品位 24.45%，铜回收率 96.93%的 选别指标。 该指标 比选矿厂使 用常规药剂铜品位提高 2.45%，铜回收率提高 3.93%。 4 现场工艺流程改造及生产指标 根据 现场实际浮选设备配置情况，将原来的一粗两扫三精浮选流程，改造为一粗一扫三精浮选流程，减少了一段扫选。采用新的药剂制度，经 过四个 月的 现场实际 生产 ，最终获得 铜精矿 平均 品位为 ： 23.38%回收率为 ： 92.73%。较之前老药剂 的 生产 指标 ，铜精矿品位 提高 1.61%， 回收率提高 1.23%

25、， 更 有效地回收了矿石中的铜资源。 5 结语 （ 1） 四川 某 硫化 铜矿石 中 主要有用矿物为黄铜矿，其次有磁黄铁矿、闪锌矿等 ，主要脉石矿物有云母、 石英、方解石、伊利石、蛇纹石及其他粘土类矿物等 。矿石中原生硫化铜和次生硫化铜占总铜的 95.56%。 （ 2） 该 硫化铜矿石，采用 新型的 DF-64+DF-9 捕收剂与 DF-90 起泡剂组合使用，比常规选铜药剂可以获得更好的选别指标。在 实验室 其他条件基本相同的情况下，新药剂组合获得了 铜品位 24.45%，铜回收率 96.93%的 理想 选别指标。 （ 3） 生产上使用该组合新药剂 ， 最终获得铜精矿平均品位为 ： 23.38

26、%回收率为： 92.73%。 较之前生产指标，铜精矿品位提高 1.61%，回收率提高 1.23%。 （ 4） 试验矿样中还含有一定品位的锌矿物和较多的磁黄铁矿，建议后续进一步开展用 DF-64+DF-9捕收剂与 DF-90起泡剂组合使用对选锌回路和锌硫分离回路的选别影响 。 参考文献： 1马金平 . 矿产资源综合回收与利用 J. 中国矿业 ,2010(9):57 59. 2余云柏 . 多金属硫化矿选矿研究 J. 矿产综合利用 ,2011(5):28 30. 3邱允武 . 黄铜矿与易浮磁黄铁矿浮选分离的研究 J. 有色金属 (选矿部分 ),1991(6):5 9. 4白丽梅 ,李萌 ,张茹 ,韩

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