国内铜硫浮选分离研究现状_李宗站

Ser i a l N o .491M arch .2010

现 代 矿 业

M ORDEN M I N I NG

总第491期

2010年3月第3期

李宗站(1984-),男,硕士研究生,255000山东省淄博市。

#综合述评#

国内铜硫浮选分离研究现状

李宗站 刘家弟 王振玉 朱仁峰

(山东理工大学)

摘 要:叙述了铜硫矿石特性和铜硫浮选分离工艺的现状,结合国内的工业应用情况,阐明了铜硫浮选分离在流程和药剂方面的研究,指出了铜硫浮选分离的研究难点和研究方向。

关键词:铜硫矿石;铜硫分离;浮选

中图分类号:TD923 文献标识码:A 文章编号:1674-6082(2010)03-0012-04

D o m estic R esearch St atus on F lot ation Separation of Cu -S

Li Zongzhan L i u Ji a di W ang Zhenyu Zhu Ren feng

(Shandong U niversity o fTechno logy)

Abst ract :The characteristi c s o fCu -S o res and the current status o fCu -S fl o tation separa ti o n techno-l ogy are descri b ed ,and the research on fl o w and reagen t of Cu -S flotation separation are clarified co m bine w it h do m estic industry application situati o n ,research difficulties and d irection ofCu-S flotati o n separation are po i n ted ou.t

K eyw ords :Cu -S ore ;Cu -S separation;F l o tation 目前我国生产的铜主要取自黄铜矿,其次是辉铜矿、斑铜矿、孔雀石等,这些铜矿石中铜硫共生是

普遍的结合形式。而铜硫矿石的浮选是获取铜金属的重要加工环节,它主要是将硫化铜矿物与硫化铁矿物及脉石分离。因此,铜硫分离成为铜硫矿石浮选过程中的关键技术问题。1 铜硫矿石特性

铜硫矿石系指可供选矿回收的目的矿物有硫化铜矿物和硫化铁矿物的矿石。铜硫矿石主要产于含铜黄铁矿矿床,少数在矽卡岩铜矿床中。矿石中的主要金属矿物有黄铁矿、磁黄铁矿、白铁矿、黄铜矿、铜蓝、辉铜矿等,其次为闪锌矿、胆矾、铅矾及孔雀石。脉石矿物主要有石英、绢云母,其次为绿泥石、石膏、碳酸盐类矿物。矿石产于矽卡岩矿床时,脉石矿物则以石榴子石、透辉石等矽卡岩造岩矿物为主。矿石中的铜含量及铜矿物组成与矿床的氧化程度关系密切:氧化带含铜低,次生带含铜较高,原生带含铜最高。

按照矿石结构,铜硫矿石可分为块状含铜黄铁

矿和浸染状铜硫矿石两大类。块状含铜黄铁矿的有用矿物含量很高,是一种经济价值较高的矿石。其特点是铜矿物和黄铁矿的集合体呈无空洞的致密状,矿物无方向的紧密排列,有用矿物的集合体含量达70%以上,铜矿物在黄铁矿中粗细不均匀分布。矿石中除铜和硫外,还有可综合利用的锌、镉、铅、硒、锗、金、银等。浸染状的铜硫矿石含黄铁矿较少,一般是10%~40%,铜矿物和黄铁矿粗细不均匀地浸染在脉石中,部分铜矿石与黄铁矿紧密共生,并呈粒度较大的集合体产出

[1]

。

2 铜硫浮选分离方案、流程及药剂2.1 铜硫浮选分离主要方案

铜硫浮选分离方案主要有3种:¹石灰法:在石灰造成的强碱性介质中抑制黄铁矿,多用于黄铁矿等比较容易抑制的矿石;º石灰+氰化物法:适用于黄铁矿活性较大,不易被石灰抑制的矿石,对抑制后的黄铁矿,可采用降低p H 值及添加硫酸铜的方法来活化;»加温法:用于难分离的铜硫混合矿石,加温可加速黄铁矿表面氧化,抑制黄铁矿[2]

。

2.2 铜硫浮选分离流程

铜硫浮选的原则流程可归结为以下5种。

(1)直接分离浮选流程。适用于含硫很高的块状含铜黄铁矿。矿石经细磨之后,抑制黄铁矿,浮出黄铜矿,尾矿即为硫精矿。

(2)优先浮选流程。当块状含铜黄铁矿中含硫较低,用直接分离浮选流程不能得出合格硫精矿时用此流程。先浮出黄铜矿,再浮选选铜尾矿得硫精矿。浸染状的铜硫矿石也可采用此流程。优先浮选铜时要控制抑制剂的用量,以节省浮选黄铁矿时的硫酸用量。

(3)混合-优先浮选流程。适用于浸染状铜硫矿石。在磨矿粒度较粗、矿浆碱度较低的条件下,先浮出铜硫混合精矿,然后加入抑制剂进行混合精矿再磨,在高碱度矿浆中抑制黄铁矿、浮出铜精矿。

(4)泥砂分选流程。铜硫矿石经过磨矿后,如果矿砂部分含硫足够高,且大部分脉石富集在细泥中,用这一流程可减少矿泥对铜浮选的影响,同时有利于硫精矿的质量。

(5)选冶联合流程。适合于矿石氧化严重,含氧化铜较多的铜硫矿石。将矿石粉碎到一定程度后进行选矿脱泥,矿泥经固液分离后,用海绵铁置换液相中的铜离子,或用离子交换-萃取-电积方法等回收液相中的铜离子,洗矿后的矿砂用浮选处理[1]。

2.3铜硫分离实践

实际应用中,国内大部分铜矿企业在充分认识其矿石性质和铜硫分离经验不断积累的基础上,探索出了适合自身发展的分选流程。

德兴铜矿选矿厂铜硫分离工艺流程,先后经历过低碱度铜硫浮选工艺、异步混合浮选工艺和分步优先浮选新工艺。分步优先浮选新工艺的应用使铜精矿品位由原来的24%提高到25%以上,同时钼的富集比由原来的30倍左右提高到45倍以上,钼回收率由50%左右提高到60%~65%。

建德铜矿选矿厂矿石为铜、锌、硫复杂多金属硫化矿,分离难度大。采用硫酸锌与亚硫酸钠配合来抑制黄铁矿,优先浮选铜的工艺流程。选铜系统,经一次粗选、二次扫选、二次精选得铜精矿。选铜尾矿进入选硫系统,经一次粗选、一次扫选、一次精选得硫精矿,选硫尾矿为最终尾矿。

永平铜矿选矿厂矿石类型以黄铜矿-黄铁矿型为主,其次为硫铁矿型矿石、含铜黑土及褐铁矿铁帽型矿石。由于矿石泥化严重,采用矿砂和矿泥分别处理工艺。选矿工艺流程为铜硫混合浮选,然后,采用石灰法抑硫浮铜,即混合-优先浮选流程。

丰山铜矿选矿厂主要矿石类型为含铜矽卡岩,少量为含铜花岗闪长斑岩、含铜大理岩和含铜绿泥石磁铁矿。该厂使用粗精矿再磨后铜硫分离的浮选流程,添加混合捕收剂,降低pH值,强化混合浮选,在铜硫分离浮选作业添加有助于金银回收的捕收剂,提高了铜金银的回收率。

东乡铜矿选矿厂主要矿石类型有辉铜黄铁矿、黄铜黄铁矿、含铜胶状黄铁矿等。该厂所处理的矿石含泥多,含水分高,品位变化大。为适应矿石性质将原一段磨矿改为二段磨矿(粗精矿再磨、扫选精矿再磨或富尾矿再磨),提高铜、硫矿物的解离度。

2.4铜硫浮选分离药剂

除了在铜硫分离浮选工艺流程上进行优化外,国内技术人员在选别药剂上也做了大量的工作:选别药剂在开发高效低毒新药剂的同时,注重药剂复配、混合用药和预处理技术的研究,使选矿药剂的用量和成本大幅度降低,对环境的污染也有所降低。

2.4.1捕收剂

(1)黄药类。我国以丁基黄药为主。新型黄药Y89属于长碳链和同分异构体的黄药类捕收剂,工业试验表明,在确保铜浮选指标的前提下,可以提高硫化铜矿中伴生黄金的回收率。

(2)黑药类。黑药类是重要的硫化矿捕收剂。国外常用的黑药有208号(乙钠黑药和丁钠黑药1B1的混合物)、238号(丁钠黑药)以及242号。我国生产的丁钠黑药浮选效果良好。美国CYTEC工业公司研制了两种黑药类药剂,分别是二硫代磷酸盐(代号为:Aeroph i n3418A)和一硫代磷酸盐(代号为: Aero5383)。

(3)硫醇类。硫醇和二硫化物(硫醇反应产物)有时作为辅助捕收剂,以增强矿物表面疏水性。新硫醇类是结构为R1-S-R2(R1和R2是烃基)的硫醇衍生物,属硫醚类捕收剂,它消除了低级硫醇的臭味,在冷水中能溶解,浮选试验证明,对铜矿石的选择性优于黄药。

(4)硫氮类。氨基二硫代甲酸盐常见的有乙硫氮和丁硫氮,二硫代氨基甲酸-A-羰基丁酯及二硫代氨基甲酸-A-羰基乙酯是硫氮酯类捕收剂,对铜的捕收力较强,对黄铁矿及未活化的闪锌矿捕收力弱,可用于铜硫浮选分离,浮选指标高于丁基黄药,据报道用它代替黄药浮选辉铜矿和金,可以减少石灰用量,并取得很好铜硫分离效果。

(5)硫胺酯(亦简称/硫逐0)。在使用乙氧基羰基硫逐氨基甲酸酯(EC TC)作捕收剂时,pH值在8.5左右,浮铜抑黄铁矿能得到很好的指标,ECTC

李宗站刘家弟等:国内铜硫浮选分离研究现状2010年3月第3期