复杂铜铅锌硫化矿浮选新工艺试验研究

2 浮选试验研究
由于矿石黄铁矿含量高 ,铜 、铅 、锌矿物嵌布粒 度细小 ,尤其是铜 、铅矿物共生关系密切 ,矿石性质 复杂 。因此本试验研究决定采用部分优先浮选新工 艺 ,其流程结构简单 ,生产成本低 ,选矿指标更好更 稳定 ,新工艺的主要特点为 :
(1) 应用对铜选择性好的捕收剂 PB ,只需少量 药剂的情况下 ,优先浮选部分可浮性好 、已单体解离 的铜矿物 ,先得到部分质量较好的铜精矿 。
原 矿 100. 0 0. 87 9. 38 9. 06 100. 0 100. 0 100. 0
铜精矿 23. 46 2. 95 31. 29 14. 21 76. 36 79. 90 37. 63
尾 矿 76. 54 0. 28 2. 64 7. 22 23. 64 20. 10 62. 37 60 + 15
尾 矿 91. 52 1. 14 8. 78 9. 00 49. 64 91. 83 93. 97 Z - 200
原 矿 100. 0 2. 10 8. 75 8. 77 100. 0 100. 0 100. 0
铜精矿 7. 65 13. 89 9. 17 6. 02 50. 12 7. 69 5. 14
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表 4 铜铅混浮捕收剂用量条件试验结果/ %
产品 名称
产率
品 位 Cu Pb Zn
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回收率
SN9 + PB
用量/ Cu Pb Zn (g·t - 1)
铜精矿 20. 51 2. 99 31. 77 14. 07 70. 68 71. 45 32. 76
尾 矿 79. 49 0. 32 3. 28 7. 47 29. 32 28. 55 67. 24 40 + 10
关键词 :复杂铜铅锌硫化矿 ;部分优先浮选 ;精矿再磨
中图分类号 : TD925. 9 文献标识码 :A 文章编号 :1671 - 9492 (2003) 02 - 0001 - 05
我国西北某地蕴藏着丰富的难选铜铅锌复杂硫 化矿 。这种矿石经过多年试验研究 ,采用多种试验 方案 ,选矿指标虽有了较大的提高 ,但由于该矿铜铅 矿物共生关系密切 ,且嵌布粒度细小 ,采用原有工 艺 ,铜 、铅精矿互含常常超标 ,造成销售不畅 ,有时不 得不以铜铅混合精矿这种低价值产品售出 ,因而严 重影响企业经济效益 。本试验研究在原有优先浮选 工艺基础上 ,依据矿石特性 ,应用部分优先浮选新工 艺 ,优先浮铜采用选择性好的捕收剂 PB ,强化浮铜 的选择性 ,先得到部分质量较好的铜精矿 。铜铅混 浮精矿进行再磨 ,进一步提高铜铅矿物的单体解离 度 ,获得良好的铜铅矿物分离条件 。铜铅分离应用 无毒低廉的药剂组合 ,取代剧毒的重铬酸钾盐 ,有效 地实现了铜铅分离 ,从根本上解决了该矿分离技术 问题 。新工艺不仅获得了质量优良的铜 、铅精矿产 品 ,而且铜 、铅回收率也得到大幅度提高 。
铜铅混合精矿加入硫化钠 300g/ t 进行脱药处 理 ,然后加入 CNAS。浮铜用 PB 作为捕收剂 ,试验 流程为一次粗选 、两次精选 、一次扫选 。随着 CNAS 用量增加 ,铜精矿含铅随之降低 ,当 CNAS 用量为 1100g/ t 时 , 铜 精 矿 含 铜 20. 45 %、铅 7. 28 % ; 当 CNAS 为 1700g/ t 时 , 铜 精 矿 含 铜 22. 82 %、铅 4. 82 % ; 当 CNAS 为 2100g/ t 时 , 铜 精 矿 含 铜 22. 68 %、铅4. 62 %。最佳 CNAS 用量在 1700g/ t 左 右 。此时铜 、铅精矿品位 、回收率最高 ,见图 5 。
原 矿 100. 0 0. 91 10. 05 8. 86 100. 0 100. 0 100. 0
铜精矿 25. 38 2. 77 29. 88 14. 95 78. 37 83. 49 42. 01
尾 矿 74. 62 0. 26 2. 01 7. 02 21. 63 16. 51 57. 99 80 + 20
(2) 铜铅混浮 ,精矿再磨 。精矿再磨不仅可进 一步使铜铅矿物单体解离 ,而且起到很好的脱药效 果 ,为铜铅分离创造良好的条件 。
Ξ收稿日期 :2002 - 12 - 19 作者简介 :陈代雄 (1963 - ) ,男 ,湖南长沙人 ,湖南有色金属研究院高级工程师 ,湖南长沙 ,410015
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CMC(羧甲基纤维素) 和亚硫酸钠是无毒低价 的选矿药剂 ,用 CMC、亚硫酸钠和水玻璃配制成合 剂 (此合剂本文缩写为 CNAS) ,可以取代重铬酸盐 , 实现无毒铜铅分离 。经过大量配比条件试验 ,确定 CNAS 合剂的最佳配方为 CMC∶亚硫酸钠∶水玻璃 = 1∶5∶2 。此时抑铅效果最好 。 2. 3. 5 CNAS 用量条件试验
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有色金属 (选矿部分) 2003 年第 2 期
(3) 铜铅分离应用无毒低廉的铅矿物组合抑制 剂 ,取代剧毒的重铬酸钾盐 ,铜铅分离指标较好 。 2. 1 铜矿物捕收剂的选择
优先浮铜 ,捕收剂的选择非常重要 。本试验着 重考察铜捕收剂的选择性 ,进行捕收剂的筛选试验 。 从 Z - 200 、OSN - 43 、乙硫氮 、PB 捕收剂中进行筛 选 。试验流程见图 1 ,试验结果见表 4 。试验表明 , PB 具有较好的浮选效果 ,其铜品位和回收率均较 高。
矿石中含黄铁矿高 ,用石灰作为黄铁矿的抑制 剂 ,也用它作为 p H 值调整剂 。铜铅混浮在弱碱性 介质中进行 。SN9 在碱性介质中对方铅矿的捕收 能力强[1 ] ,作为铜铅矿物的捕收剂 ,与 PB 混用 ,SN9 与 PB 的适宜比例为 4∶1 。捕收剂用量试验结果见 表 4 ,试验工艺流程见图 3 。试验结果表明 ,适宜的 用量为 80 + 20g/ t 。铜铅粗精矿含锌比较高 ,主要 原因是铜铅锌矿物单体解离不充分 。
尾 矿 90. 43 1. 05 9. 22 9. 03 44. 76 92. 72 93. 22 PB
原 矿 100. 0 2. 12 8. 99 8. 76 100. 0 100. 0 100. 0
铜精矿 8. 48 12. 48 8. 43 6. 23 50. 36 8. 17 6. 03
1 矿石性质
1. 1 化学多元素分析
矿石中主要有用元素是铜、铅 、锌 、金 、银和硫 ,
原矿多元素分析结果见表 1 。
表1
原矿多元素分析结果/ %
元素 含量 元素 含量
Cu 2. 2 SiO2 13. 64
Pb 9. 12 Al 2O 3 1. 72
Zn 8. 75 CaO 0. 70
S 27. 25 MgO 0. 10
铜矿 、辉铜矿相互挤占空间 ,各种矿物紧密共生 ,嵌 布粒度细小 ,尤其是铜铅矿物 。方铅矿和黄铜矿还 常见相互包裹 ,构成包含结构 。闪锌矿嵌布粒度相 对较粗 ,而黄铜矿 、方铅矿则需细磨至 - 38μm 80 % 左右才能基本解离 。
表2
原矿主要矿物及其相对含量/ %
矿物名称
相对 含量
矿物名称
相对 含量
尾 矿 92. 52 1. 31 8. 72 8. 38 58. 53 91. 89 93. 14 乙硫氮
原 矿 100. 0 2. 07 8. 78 8. 32 100. 0 100. 0 100. 0
2. 2 浮铜捕收剂 PB 用量试验
浮选流程与图 1 相同 。试验发现随着 PB 用量
的增加 ,铜回收率随之增加 ,但品位亦随之下降 。适
示 。适宜的 p H 为 9. 5～10. 5 。铜铅混浮精选一次 ,
获得的铜铅混合精矿指标为 :铜4. 52 %、铅52. 10 %、
锌 12. 11 %。
使方铅矿表面亲水 ,使铅受抑制 ,实现铜铅分离 。本 试验进行了重铬酸盐加水玻璃法[2 ] ,获得了较好的 铜铅分离效果 。铜铅分离一次粗选 、两次精选 、一次 扫选 ,得到铜精矿含铜 22. 27 %、含铅 5. 12 % ,铅精 矿含铅 67. 24 %、含铜 1. 87 %的好指标 。然而重铬 酸盐是剧毒化合物 ,从环保角度考虑 ,应尽可能选用 低毒低污染选矿药剂 。
宜的 PB 用量在 15g/ t 左右 。试验结果如图 2 所示 。
图 1 捕收剂选择试验流程
表 3 铜捕收剂选择试验结果/ %
产品 名称
产率
品 位 Cu Pb Zn
回收率
捕收剂
Cu Pb Zn 20g/ t
铜精矿 9. 57 12. 24 6. 84 6. 21 55. 24 7. 28 6. 78
原 矿 100. 0 0. 90 9. 08 9. 03 100. 0 100. 0 100. 0
铜精矿 29. 40 2. 48 27. 48 16. 41 81. 78 86. 34 50. 95
尾 矿 70. 60 0. 23 1. 81 6. 58 18. 22 13. 66 49. 05 100 + 25
矿物名称
相对 含量
黄铁矿
37 磁黄铁矿
1 高岭土 、叶蜡石 1. 0
方铅矿
6. 6
毒 砂
0. 1
萤 石 0. 2
闪锌矿 黄铜矿
13. 1 磁铁矿 、赤铁矿 0. 5
长 石
6
5. 3 石英 、玉髓 17 角闪石 、透闪石 1. 0
辉铜矿
0. 8
黄 玉
4
其 它 0. 8
斑铜矿 、黝铜矿 0. 1 绢云母 、绿泥石 6
Fe 18. 90
Au 1. 00g/ t
As 0. 10 Ag 84. 5g/ t
1. 2 主要矿物组成
矿石成分十分复杂 ,发现的各类矿物约 30 余
种 。主要矿物及其相对含量见表 2 。
1. 3 矿石结构
闪锌矿 、方铅矿 、黄铜矿等矿物从黄铁矿边部 、
裂隙进行交代 ,接触界线呈蚕食状 、星状 、锯齿状 、港 湾状等不规则形态 ,构成各种复杂的交代结构 ,如浸 蚀结构 、网脉状结构等 。交代时方铅矿 、闪锌矿 、黄
图 2 PB 用量条件试验结果
1 —铜品位 ;2 —铜回收率
2. 3 组合抑制剂抑铅试验 选 用 ZnSO4 、Na2 S2O3 作 为 锌 矿 物 抑 制 剂 ,
Na2 SO3 为铅矿物抑制剂 。试验结果表明 ,适宜的用 量为 ZnSO41000g/ t 、Na2 S2O3800g/ t 、Na2SO31000～ 1200g/ t 。第一段优先浮铜流程采用一次粗选 、两次 精选 ,其浮选工艺流程如图 3 所示 。可获得铜精矿 Ⅰ指标为含铜 24. 95 %、铅 3. 31 %、锌 3. 45 %、铜回 收率 42. 14 %。 2. 3. 1 铜铅混合浮选
尾 矿 92. 35 1. 15 9. 12 9. 21 49. 88 92. 31 94. 86 OSN - 43
原 矿 100. 0 2. 12 9. 12 8. 97 100. 0 100. 0 100. 0
铜精矿 7. 48 11. 48 9. 53 7. 64 41. 47 8. 11 6. 86
原 矿 100. 0 0. 89 9. 36 9. 47 100. 0 100. 0 100. 0
2. 3. 2 铜铅混浮 p H 条件试验
石灰作为 p H 调整剂 ,也是黄铁矿有效抑制剂 。
试验中当 p H 由低到高 ,铜铅粗精矿品位随之增加 , 当 p H ≥10. 5 时 ,铜铅回收率开始下降 ,如图 4 所
2003 年第 2 期 有色金属 (选矿部分)
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复杂铜铅锌硫化矿浮选新工艺试验研究
陈代雄 Ξ 田松鹤
摘 要 :西北某铜铅锌硫化矿 ,铜铅锌共生关系密切 ,且铜铅矿物嵌布粒度细小 ,铜铅锌矿物分离难度大 。本试 验研究依据矿物特性 ,采用部分优先浮选新工艺 、精矿再磨措施 ,有效地解决了铜铅锌矿物分离问题 ,铜 、铅和锌三种 精矿产品质量和回收率均获得大幅度提高 。
图 3 铜铅混合浮选捕收剂用量条件试验流程
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2003 年第 2 期 陈代雄等 :复杂铜铅锌硫化矿浮选新工艺试验研究