新疆某混合铜矿石选矿试验

杨 阳 张大勇 王 乐

(1.煤炭科学研究总院唐山研究院;2.河北联合大学矿业工程学院;3.长安大学地质工程与测绘学院)

铜是我国经济建设的重要原材料之一。随着我国经济迅猛发展，对铜的需求量日益增大，可选性好的单一硫化铜矿石资源日益减少，氧化－硫化混合型铜矿资源的开发研究已成为选矿科研领域的新热点。大量的研究表明，混合型铜矿石的可选性与矿物组成、铜矿物嵌布状态以及含泥量等关系密切，浮选法和浸出法是目前处理此类矿石的主要方法。

新疆某铜矿矿石属于氧化－硫化混合型铜矿石，铜品位为1.45%，试验对该铜矿石进行了浮选工艺研究。

1 矿石性质

矿石中主要硫化铜矿物为铜蓝，主要氧化铜矿物为孔雀石、蓝铜矿，脉石矿物主要是石英、方解石、白云石、长石等。矿石主要化学成分分析结果见表1。

表1 矿石主要化学成分分析结果 %

从表1可以看出，矿石中有价元素为铜，其他元素没有回收价值。

对磨矿细度为－200目占67%的该铜矿石进行了筛析，结果见表2。

表2 －200目占67%磨矿产品筛析结果

从表2可以看出，磨矿产品中越细粒级的铜品位越高，+200目粒级铜品位明显低于－200目粒级。表明铜矿物的粗粒连生体较少，大部分以细粒单体或连生体的形式存在，因此，在进行浮选试验研究时应重点考虑对细粒级的回收。

2 试验研究与讨论

2.1 粗选条件试验

按图1所示的流程进行粗选条件试验。

图1 粗选条件试验流程

2.1.1 磨矿细度试验

磨矿细度试验活化剂硫化钠用量为200 g/t，捕收剂丁基黄药为100 g/t，起泡剂2#油为30 g/t，试验结果见图2。

图2 磨矿细度试验结果

从图2可以看出，随着磨矿细度的提高，粗精矿铜品位和回收率均先上升后下降，说明提高磨矿细度有利于铜矿物的单体解离，粗精矿指标双双上升;但当磨矿细度超过－200目占65%以后，泥化现象的加剧会恶化浮选过程，影响铜矿物的浮选，因而粗精矿指标双双下降。综合考虑，确定后续试验的磨矿细度为－200目65%。

2.1.2 捕收剂试验

2.1.2.1 捕收剂选择试验

捕收剂选择试验磨矿细度为－200目65%，硫化钠用量为200 g/t，2#油为30 g/t，捕收剂丁基黄药、丁基黄药+丁铵黑药(质量比为1∶1)、乙硫氮用量均为100 g/t，试验结果见表3。

表3 捕收剂种类选择试验粗精矿指标 %

从表3可以看出:丁基黄药选择性捕收效果最好，因而粗精矿铜品位最高;丁基黄药+丁铵黑药捕收能力最强，因而粗精矿铜回收率最高。从尽量提高粗选回收率出发，选择丁基黄药+丁铵黑药为捕收剂。

2.1.2.2 捕收剂用量试验

在探索试验确定了丁基黄药与丁铵黑药质量比为3∶1后，按此比例进行粗选丁基黄药+丁铵黑药用量试验。试验的磨矿细度为－200目65%，硫化钠用量为200 g/t，2#油为30 g/t，试验结果见图3。

图3 丁基黄药+丁铵黑药粗选用量试验结果

从图3可以看出，随着丁基黄药+丁铵黑药用量的增加，粗精矿铜品位呈先快后慢的下降趋势，回收率先上升后下降。综合考虑，确定后续铜粗选试验的丁基黄药+丁铵黑药用量为100 g/t。

2.1.3 硫化钠用量试验

氧化－硫化混合型铜矿浮选用硫化钠活化氧化铜矿物时，硫化钠的用量很重要，其用量过大时，会引起矿浆pH值的变化，最终导致已经硫化的铜矿受到抑制，因此，硫化钠的用量是影响铜矿物分选效果的重要因素。

粗选硫化钠用量试验的磨矿细度为－200目65%，丁基黄药+丁铵黑药用量为100 g/t，2#油为30 g/t，试验结果见图4。

图4 硫化钠用量试验结果

从图4可以看出，随着硫化钠用量的增加，粗精矿铜品位先显著下降后缓慢上升，回收率先显著上升后下降明显。综合考虑，确定后续铜粗选试验的硫化钠用量为200 g/t。

2.1.4 2#油用量试验

2#油用量试验的磨矿细度为－200目65%，丁基黄药+丁铵黑药用量为100 g/t，硫化钠用量为200 g/t，试验结果见图5。

图5 2#油用量试验结果◆—品位;■—回收率

从图5可以看出，随着2#油用量的增加，精矿铜品位下降，回收率先上升后下降。综合考虑，确定铜粗选的2#油用量为30 g/t。

2.2 闭路试验

在条件试验和开路试验基础上进行了闭路流程试验，试验流程见图6，试验结果见表4。

图6 闭路试验流程

从表4可以看出，该氧化－硫化混合型铜矿石采用1粗3精2扫、中矿顺序返回流程处理，可获得铜品位为24.98%、回收率为83.58%的铜精矿。

表4 闭路试验结果 %

3 结论

(1)新疆某铜矿石为氧化－硫化混合型铜矿石，磨矿细度为－200目占65%时，铜矿物粗粒连生体较少，铜在细粒级明显富集。

(2)矿石在磨矿细度为－200目占65%的情况下，采用1粗3精2扫、中矿顺序返回流程处理，可获得铜品位为24.98%、回收率为83.58%的铜精矿。

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