新疆某难选铜锌矿选矿试验研究

孙志健，叶岳华，李成必，王立刚，刘万峰，陈经华，刘水红

（北京矿冶研究总院，矿物加工科学与技术国家重点实验室，北京 102600）

新疆某难选铜锌矿选矿试验研究

孙志健，叶岳华，李成必，王立刚，刘万峰，陈经华，刘水红

（北京矿冶研究总院，矿物加工科学与技术国家重点实验室，北京 102600）

新疆某难选铜锌矿含铜0.98%，含锌4.17%。为更好的开发利用该矿产资源，进行了详细的选矿工艺研究。针对该矿石嵌布粒度细、矿物组成复杂及含有较多易浮脉石的特点，选择针对性的铜锌捕收剂和抑制剂，采用铜（锌）优先浮选—锌（硫）优先的工艺流程，获得了较好的选矿指标，铜精矿含铜23.12%，铜回收率86.26%，锌精矿含锌44.43%，锌回收率81.25%。

铜锌矿；易浮脉石；铁闪锌矿；磁黄铁矿

含易浮脉石硫化矿选矿历来是选矿中的难题之一。易浮脉石在磨矿过程中常常易泥化，降低矿浆的分散特性，消耗浮选药剂，影响硫化矿物浮选指标［1］。处理含易浮脉石的矿石基本上有以下几种方法［2－3］：① 在浮选硫化矿时，用脉石抑制剂（常见CMC、六偏磷酸钠、水玻璃等）抑制脉石，将脉石矿物抑制到尾矿中；②不对脉石进行处理，而让其自然进入精矿，然后再用酸浸除之；③利用其天然可浮性，用中性油起泡剂将其预先浮出，然后浮选硫化矿。生产实际中，根据脉石的特点，采取不同的处理方法。铁闪锌矿的可浮性常比闪锌矿差，与黄铁矿和磁黄铁矿差别不明显，铁闪锌矿浮选也是选矿中的难题之一［4－5］。本文根据矿石特点，采取不同的措施，解决了新疆某难选铜锌矿的技术难题。

1 矿石性质

1.1 主要化学成分分析及物相分析

原矿的主要化学成分分析结果见表1，铜物相分析结果见表2。

1.2 矿物组成

矿石中的铜矿物主要为黄铜矿，另有微量的铜蓝；锌矿物为铁闪锌矿；铅矿物为方铅矿；其他金属矿物为黄铁矿、磁黄铁矿、菱铁矿、褐铁矿等。脉石矿物主要为石英、方解石、阳起石、镁铁闪石，其次为绿泥石、长石及微量的榍石、磷灰石、透辉石、萤石等。具体含量见表4。

1.3 难点分析

1）矿石中铜、锌矿物嵌布粒度细，不易实现单体解离。当磨矿细度在－0.074mm的占有率为85%时，黄铜矿与闪锌矿的单体解离度仅分别为67.87%和70.79%。

2）矿石中闪锌矿的扫描电镜能谱分析结果显示闪锌矿普遍含铁，Fe的含量范围为4.21%～7.86%，多为铁闪锌矿，可浮性较差。

表1 原矿主要化学成分分析/%

表2 原矿中铜的化学物相分析结果/%

表3 原矿中锌的化学物相分析结果/%

表4 矿石中矿物含量/%

3）矿石中含有一定量的绿泥石等层状硅酸盐矿物，在磨矿过程中易产生泥化现象，对铜、锌浮选产生一定的不利影响。

2 选矿工艺研究

2.1 方案的选择

层状硅酸盐在磨矿过程中常常易泥化，降低矿浆的分散特性，消耗浮选药剂，影响硫化矿物浮选指标。硫化矿浮选一般根据易浮脉石的浮游特性考虑预先脱出脉石或者在浮选过程中添加脉石抑制剂将脉石矿物抑制到尾矿中。探索试验结果表明，该矿的脉石矿物可浮性不强，预先脱出效果不明显，故采用浮选中添加抑制将易浮脉石矿物抑制到尾矿的方案。

铜锌浮选流程通常有优先浮选、混合－优先浮选、部分混合浮选、等可浮选等几种流程。因硫化铜矿物和未被活化的闪锌矿可浮性差异较大，一般优先浮选工艺流程应用较为广泛。本矿石中铜矿物主要为黄铜矿，矿浆中存在较少的铜离子，不易对闪锌矿活化，所以采用优先浮选流程。

2.2 浮选试验

对该矿石中的铜、锌分别进行了详细的条件优化试验，受篇幅限制，本文仅描述几个重要因素的试验研究结果。

2.2.1 铜粗选捕收剂的选择

该矿石在生产实践中采用乙黄药作为选铜捕收剂，铜的回收率仅为78%左右，所以需筛选对铜捕收效果强的特效捕收剂来提高铜的回收率。该矿石中铜嵌布粒度细，需要加强对细粒级铜矿物的捕收。捕收剂种类试验见图1。试验结果表明，BK404的效果较为明显。BK404是北京矿冶研究总院研发的对细粒级铜矿物捕收性能较好的捕收剂，同时对黄铁矿和闪锌矿捕收力弱。

图1 铜粗选捕收剂种类试验结果

2.2.2 铜精选抑制剂的选择

铜粗选过程中未对脉石进行处理，导致粗选产率较大，达到15%左右。根据化学成分判断影响铜品位的主要有易浮脉石矿物、黄铁矿和闪锌矿。对铜粗选的粗精矿进行两次精选的抑制剂种类试验，将抑制剂添加在精I作业中，结果见图2。由图2可以看出，不添加抑制剂时，铜的作业回收率较高，但是品位仅19%。抑制剂FND和CMC对脉石抑制效果较好，铜精矿可达含铜23%以上。同时选FND做抑制剂是铜精矿中含锌不到4%，对降低铜精矿含锌有一定的好处。

图2 铜精选抑制剂种类试验

2.2.3 锌粗选捕收剂的选择

由工艺矿物学可知，该矿中闪锌矿含Fe 4.21%～7.86%，多为铁闪锌矿。铁闪锌矿可浮性较闪锌矿差，不易获得较高品位的锌精矿。该矿中含有1.67%的黄铁矿和1.11%的磁黄铁矿。当矿浆p H值为12.8时，硫的作业回收率仍能达到70%以上。考虑到铁闪锌矿和磁黄铁矿的浮选分离难度较大，根据经验和p H值试验结果，对该矿选择高碱度下的锌优先浮选的工艺流程。该工艺要求锌粗选既要有较高的锌回收率和较低的硫回收率。锌粗选捕收剂种类试验见图3。由几种选锌捕收剂对比试验结果可以看出，乙基黄药的浮选效果较好。

图3 锌粗选捕收剂种类试验结果

2.2.4 浮选闭路试验

在条件试验的基础上，确定采用铜锌依次优先浮选工艺流程。工艺流程的特点是：铜锌浮选作业均为“一粗二扫三精”；选铜采用BK404作为捕收剂、FND和硫酸锌作为抑制剂；选锌采用乙黄药作为捕收剂、石灰作为抑制剂；铜粗精矿和锌粗精矿均不再磨。试验结果见表5。

表5 闭路试验结果/%

由表可知，该流程可获得含铜23.12%，铜回收率86.26%的铜精矿和含锌44.43%，锌回收率81.25%的锌精矿。铜精矿含锌4.85%，锌精矿含铜0.75%，铜锌互含较低。该工艺流程简单，药剂成本低，操作稳定，适合于该矿石性质。

3 结论

1）矿石中含铜0.98%、锌4.17%、硫4.70%，并且含有较多的易浮脉石，矿物多样且嵌布复杂，属难选多金属硫化矿石。

2）采用铜锌依次优先浮选的工艺流程可获得含铜23.12%，铜回收率86.26%的铜精矿和含锌44.43%，锌回收率81.25%的锌精矿。铜精矿含锌4.85%，锌精矿含铜0.75%，铜锌互含较低。

3）该工艺流程简单，药剂成本低，操作稳定，适合于该矿石，为该矿的高效利用提供了依据。

［1］张心平，罗琳.冬瓜山铜矿石浮选新工艺新程研究［J］.有色金属：选矿部分，1999，（2）：2－7.

［2］李安全.冬瓜山难选铜矿石分选的原则方案初探［J］.有色金属：选矿部分，1998（1）：6－9.

［3］吴熙群，李成必，罗琳，等.开发冬瓜山铜矿资源选矿原则方案探讨［J］.有色金属：选矿部分，2003（1）：1－6.

［4］童雄，周庆华，何剑，等.铁闪锌矿的选矿研究概况［J］.金属矿山，2006（6）：8－12.

［5］周跃，周李蕾，周贺鹏，等.铁闪锌矿选矿技术的现状与进展［J］.四川有色金属，2008（4）：5－7.

The Processing Research on Refractory Copper－zinc Ore in Xinjiang

SUN Zhi－jian，YE Yue－hua，LI Cheng－bi，WANG Li－gang，LIU Wan－feng，CHEN Jing－hua，LIU Shui－hong
（State Key Laboratory of Mineral Processing Science and Technology，Beijing General Research Institute of Mining and Metallurgy，Beijing 102600，China）

The refractory copper－zinc ore in Xinjiang contains Cu0.98%and Zn 4.17%.In order to exploit the resources，detailed laboratory test have been done.Based on fined dissemination，complex mineral composition and containing much floatable gangue minerals，a Cu differential flotation—Zn differential flotation flowsheet was adopted.A good processing index was obtained using special Cu－Zn collector and depressor.The test result is as following：Cu concentrate containing Cu 23.12%with recovery 86.26%，Zn concentrate containing Zn 44.43 with recovery 81.25.

Cu－Zn ores；floatable gangue minerals；marmatie；pyrrhotie

孙志健（1981－），男，河北黄骅人，高级工程师，硕士，主要从事有色金属矿选矿工艺技术研究。E－mail：sunzhijian＠bgrimm.com。

TD952

A

1004－4051（2014）S2－0267－03

2014－10－22