王晓慧,梁友伟,张丽军,刘小府
(中国地质科学院矿产综合利用研究所,四川 成都610041)
甘肃某矿区废石堆场存放有大量的含铜矿岩,这些矿岩均为矿山开采早期有计划堆排,粗略估计共有2.53亿t,平均铜品位在0.25%左右[1],总铜金属量高达55万t左右,因此,该废石具有较高的经济价值。由于铜废石一般堆存时间较长,受风吹、雨淋、日晒作用,矿石风化泥化严重,这为浮选回收矿石中的铜带来极大困难。因此,在浮选回收该类废石中的铜时,矿泥分散剂的选择显得极为关键[2]。因此,针对铜废石浮选的这一难题,本文将新开发的分散抑制剂EMLT-1应用于白银含铜废石的浮选试验中并取得了较好的选矿指标。
表1为含铜废石X荧光光谱分析结果。
由表1可知,在目前的经济技术条件下,该含铜废石中主要有价组分为铜。
表2为含铜废石化学物相分析结果。
由表2可知,该废石中的铜主要以硫化铜形式存在,氧化铜含量很少。
表1 含铜废石X荧光光谱分析结果/%
表2 含铜废石中铜的化学物相分析结果/%
含铜废石中以脉石矿物占绝大多数,金属矿物累计含量不足10%,其中以黄铁矿为主,约占矿物总量的7.5%。
含铜废石中主要金属矿物为黄铁矿,其次为黄铜矿,此外有少量赤铁矿、褐铁矿、辉铜矿、蓝辉铜矿、斑铜矿、闪锌矿、方铅矿等。
含铜废石中主要脉石矿物有石英、绿泥石、云母类、高岭石等。
含铜废石最明显的次生变化为裂隙发育,绿泥石化、高岭石化强烈。含铜废石中硬度低、易风化的片状矿物绿泥石、白云母含量较高,经过长期的风吹日晒粉末化明显,磨矿成本低,但泥化严重。
通过大量的探索试验发现:浮选试验时矿浆含泥较重;多次精选后得到的铜精矿中硫含量较高,铜品位提高较为困难。因而,选择适合该矿石性质的矿泥分散剂是试验的关键。参考众多选矿科研工作者的研究成果[3-4],结合笔者从事选矿工艺研究经验[5],通过部分系统的条件试验,确定了部分选矿参数。
在磨矿细度为-0.074mm占80%,水玻璃用量1500g/t,石灰用量2000g/t,硫化钠用量200g/t,乙基黄药用量为35g/t,2#油用量为20g/t的条件下,考察矿泥分散抑制剂EMLT-1的添加对对铜浮选的影响。EMLT-1的添加试验流程见图1,试验结果见表3。
图1 抑制剂用量试验流程
从表3的试验数据对比可知:在浮选过程中添加矿泥分散剂EMLT-1后,浮选所得粗精矿的产率显著减少,粗精矿铜的品位大幅提高,而回收率也有一定的提高。这表明:在浮选过程中加入EMLT-1后,该药剂对矿泥起到很好的分散作用,减少了浮选过程中矿泥的夹带上浮。同时在显微镜下观察粗精矿发现,粗精矿中硅酸类脉石量减少,这也表明矿泥分散剂EMLT-1对硅酸盐类脉石有抑制作用,有利于精矿中铜品位的提高。
表3 EMLT-1添加试验结果/%
为了使浮选时矿泥得到有效的分散,改善浮选环境,在粗选时添加新型分散抑制剂EMLT-1,从而进行了EMLT-1用量条件试验。试验流程如图1所示,试验结果见图2。
图2 EMLT-1用量试验结果
从图2中的试验结果分析可知:随着矿泥分散剂EMLT-1用量的增加,精矿的产率逐渐减小,而粗精矿中铜的品位呈大幅上升趋势,铜回收率呈下降趋势。当EMLT-1的用量达到700g/t后,精矿中铜的品位升高幅度较小,而精矿中铜的回收率却降低幅度较大。因此,EMLT-1用量为700g/t较为适宜。
在条件试验及开路试验确定的选矿参数下,进行了选铜闭路试验。闭路试验工艺流程如图3所示,试验结果见表4。
通过表4中的试验结果可知:闭路试验中添加新型分散抑制剂EMLT-1后,矿泥得到明显抑制,循环中矿量明显减少,闭路试验容易实施。铜选矿试验指标得到大幅度的提高,铜精矿品位可达17.06%,精矿中铜回收提高为83.43%,试验获得了比较理想的选矿试验指标。产出的铜精矿产品可以作为白银公司铜冶炼的原料使用。
图3 闭路试验流程
表4 闭路试验结果/%
为了进一步考察该药剂对矿泥的分散效果,验证实验室所取得的试验结果。进行了选矿扩大试验,所采用的工艺流程与实验室工艺流程一致,试验规模为2.16t/d。扩大试验取得的72h试验指标,较好地重现了实验室试验结果。具体试验结果见表5。
表5 选矿扩大试验结果/%
通过选矿扩大试验进一步证明了新型分散抑制剂EMLT-1不仅对矿泥分散效果好,并对其他脉石的抑制作用效果好。同时,却对铜矿物的抑制作用微弱,特别适合泥化较为严重的铜废石的浮选工艺,而且成本低、无污染、添加制度简便。
1)工艺矿物学研究表明:该含铜废石中铜品位0.27%,铜矿物以黄铜矿为主,占总铜的85%以上。含铜废石中以脉石矿物占绝大多数,金属矿物累计含量不足10%,其中以黄铁矿为主,约占矿物总量的7.5%。主要脉石矿物为石英、绿泥石、云母类、高岭石等。含铜废石风化严重,含泥量较大。
2)通过EMLT-1添加闭路对比试验可知:新型分散抑制剂EMLT-1不仅对矿泥分散效果好,并对其他脉石的抑制作用效果好。同时,却对铜矿物的抑制作用微弱,特别适合泥化较为严重的铜废石的浮选工艺。而且成本低、无污染、添加制度简便。
3)添加EMLT-1后的闭路试验,采用一段磨矿、一次粗选、一次扫选和三次精选的工艺流程选别白银含泥较重的含铜废石,最终获得的选矿试验指标为:原矿铜品位0.27%,铜精矿含铜17.06%,铜回收率83.43%,试验指标比较理想。选矿扩大试验进一步证明了这一试验指标。
[1]王晓慧,梁友伟,张丽军,等.甘肃白银矿区废石中铜的选矿回收试验[J].金属矿山,2012(11):148-150.
[2]李广.提高某厂铜回收率的新工艺研究[D].武汉:武汉理工大学,2009.
[3]何力.从大冶尾矿中浮选回收铜硫矿物的研究[D].武汉:武汉理工大学,2009.
[4]赵开乐,王昌良,邓伟,等.四川白玉铜铅锌共生矿清洁分离技术研究[J].金属矿山,2011(5):96-100,105.
[5]赵开乐,王昌良,李成秀,等.内蒙古铜金矿综合回收技术研究[J].矿产综合利用,2011(3):18-21.
[6]王晓慧,刘厚明,陈晓青.某多金属矿石选矿试验及新药剂作用机理研究[J].金属矿山,2011(10):99-104.