刘水红,王立刚,李成必,孙志健,叶岳华
(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)
某铜钼矿提高钼回收率选矿试验研究
刘水红,王立刚,李成必,孙志健,叶岳华
(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)
某铜钼矿是我国典型的超大型斑岩铜矿床,矿石主要有用矿物为斑铜矿、黄铜矿、辉钼矿以及少量的赤铜矿和铜蓝,目前现场回收铜钼采用的工艺主要为铜钼等可浮再分离-强化选铜流程,但钼回收率不高,只有50%左右。通过采用捕收能力强、选择性好的APⅡ作为铜钼等可浮捕收剂,单独使用硫化钠作为铜钼分离抑制剂,就能很好的实现铜钼分离,使钼的回收率提高20%。
铜钼矿;等可浮;铜钼分离;抑制剂
某铜钼矿是我国典型的超大型斑岩铜矿床,矿石主要为原生硫化物矿石,主要有用矿物为斑铜矿、黄铜矿、辉钼矿以及少量的赤铜矿和铜蓝等,脉石矿物为石英、斜长石、绢云母、绿泥石以及少量的方解石和微量的磷灰石、锆石等矿物。目前现场回收铜钼采用的工艺主要为铜钼等可浮再分离-强化选铜流程,但铜钼分离效率不高,钼回收率只有50%左右。为了充分开发利用该矿山资源,实现企业经济效益最大化,对该矿石进行了旨在提高钼回收率的选矿试验研究。
矿石中主要金属矿物嵌布关系比较复杂,含铜矿物主要为斑铜矿、黄铜矿及少量赤铜矿和铜蓝,斑铜矿与石英的镶嵌关系主要为线形接触和包裹关系,也可见少量斑铜矿以包裹体形式存在于石英颗粒之中,斑铜矿粒级分布从0.005~1.5mm不等;黄铜矿有部分呈星点状分布于岩石中,以自形和半自形晶形式存在,粒级分布0.002~0.015 mm,大者可见2.4mm,同时可见部分黄铜矿与石英以包裹体形式存在。辉钼矿是矿石中最主要的含钼矿物,主要呈粒状、叶片状或鳞片状分布于岩石的裂隙之中,或呈细脉状充填于岩石之中,以半自形至它形形式存在,其大小一般为0.001mm×0.005mm至0.04mm×0.65mm。从矿石性质可以看出,该矿石有两个主要特征:①部分含铜矿物与脉石关系密切、呈星点状、包裹体形式存在,解离困难;②辉钼矿主要以粒状、叶片状或鳞片状形式存在,与脉石矿物嵌布关系紧密,在磨矿过程中较难与脉石矿物单体解离,易损失于尾矿中,由此可见铜钼分离难度大,钼回收率不高的原因。
原矿主要化学成分分析结果见表1,主要金属 矿物铜、钼化学物相分析结果见表2、表3。
表1 原矿主要化学成分分析结果/%
表2 原矿铜化学物相分析结果/%
表3 原矿钼化学物相分析结果/%
对于低品位斑岩铜矿石的处理通常采用铜钼等可浮[1-2],目前现场回收铜钼采用的工艺主要为铜钼等可浮-铜钼混合精矿再分离-尾矿强化选铜流程,鉴于现场对目前的工艺流程不愿做过多的改动,本次试验主要是针对提供矿样,选择适当的铜钼等可浮捕收剂和铜钼分离抑制剂,降低铜钼分离难度,提高钼回收率。试验原则流程见图1。
3.1.1 铜钼等可浮粗选捕收剂种类及用量试验
固定磨矿细度为-0.074mm粒级占65%、粗选石灰用量1000g/t的条件下,进行了捕收剂种类及用量试验,试验考察了 BK322、Z-200、YHC、AP0、APⅡ五种捕收剂对铜钼等可浮粗选的影响,试验流程见图2,试验结果见图3。结果表明,五种捕收剂对铜的捕收能力差别不大,铜回收率均能达到70%以上,但APⅡ对钼的捕收能力最强,使钼回收率达到80.93%,从提高钼回收率的角度考虑,确定采用APⅡ作为捕收剂,其适宜用量为35g/t。
3.1.2 铜钼等可浮粗选调整剂石灰用量试验
在铜钼矿石选厂实际生产过程中通常采用石灰把矿浆p H调到9.5~11.5范围内抑制部分黄铁矿,同时对钼的回收也没有严重影响[3]。固定磨矿细度为65%-0.074mm、捕收剂APⅡ用量为35g/t的条件下,进行了石灰用量试验,试验流程同图2,试验结果见表5。由图4结果可见,随石灰用量增加,粗精矿铜、钼回收率提高,而高碱下铜、钼回收率呈下降趋势。综合考虑,石灰用量以1200g/t为宜。
图2 铜钼等可浮粗选捕收剂种类试验流程
图3 铜钼等可浮粗选捕收剂种类试验结果
3.1.3 铜钼等可浮粗选磨矿细度试验
图4 铜钼等可浮粗选石灰用量试验结果
铜钼等可浮选不但要求矿物充分单体解离,而且要求有适宜的入选粒度[4]。为了考察磨矿粒度对浮选效果的影响,固定粗选石灰用量1200 g/t、捕收剂APⅡ用量为35g/t的条件下,进行了粗选磨矿细度试验,试验流程同图2,试验结果见图5。由图5可知,随着磨矿细度增加,铜钼回收率提高,但磨矿细度达到65%-0.074mm以后再增加,两者回收率变化不大。因此确定粗选磨矿细度为65%-0.074mm。
3.2.1 铜钼分离粗选抑制剂种类及用量试验
由于辉钼矿的可浮性比硫化铜矿物好,工业生产上常采用抑铜浮钼的分离方案,为了有效回收钼,铜钼混合精矿常用硫化钠、巯基乙酸钠或者两者组合进行抑铜[5]。铜钼分离粗选抑制剂种类及用量试验流程见图6,试验结果见图7。
图5 铜钼等可浮粗选磨矿细度试验结果
图6 铜钼分离粗选抑制剂种类及用量试验流程
图7 铜钼分离粗选抑制剂种类及用量试验结果
由图7可知,单独使用巯基乙酸钠作为抑制剂,虽然钼的作业回收率较高,但其对铜的抑制效果相对较差,导致钼精矿中钼品位提高幅度不大,影响后续铜钼分离作业;采用硫化钠与巯基乙酸钠的组合作为铜钼分离粗选抑制剂,虽然铜钼品位和回收率均较高,但两者组合的药剂用量大,选矿成本高;而单独使用硫化钠作为抑制剂,就能很好的实现铜钼分离,铜钼作业回收率均能达到85%以上,其中粗选钼精矿钼品位都能富集到7%以上。综合考虑,采用硫化钠作为铜钼分离抑制剂进行后续试验,结合现场实际情况,硫化钠的合适用量采用300g/t为宜。
3.2.2 铜钼分离粗选再磨细度试验
辉钼矿嵌布粒度很细,要想获得合格的钼精矿,必须对铜钼混合精矿进行再磨。铜钼分离粗选再磨细度试验流程同图6,试验结果见图8。结果表明,提高磨矿细度,虽然对钼的回收有影响,钼的作业回收率呈下降趋势,但钼精矿中钼的品位增加,混合精矿解离比较充分,有利于分离作业提高钼精矿的品质,反复的试验也说明这一点。因此适宜的再磨细度确定为80%-0.045mm。
图8 铜钼分离粗选再磨细度试验结果
图9 铜钼等可浮-铜钼混合精矿再分离-尾矿强化选铜全流程
表4 铜钼等可浮-铜钼混合精矿再分离-尾矿强化选铜全流程试验结果/%
在上述条件试验及开路试验基础上,进行了铜钼等可浮-铜钼混合精矿再分离-尾矿强化选铜全流程闭路试验,试验流程见图9,试验结果见表4。由表4结果可见,采用新的铜钼等可浮捕收剂,调整铜钼分离抑制剂,该矿石全流程选矿试验可以获得产率为0.021%,钼品位为47.86%、钼回收率为72.95%的钼精矿和产率为1.945%,铜品位为18.30%、铜回收率为85.14%的铜精矿。与现场工艺相比,钼精矿回收率提高20%,如果按照年处理矿石量750万t,钼精矿单价为1270元/吨度计算,将给企业多增加经济效益接近1880万元。
1)该铜钼矿主要金属矿物嵌布特征复杂,部分含铜矿物与脉石的嵌布关系比较紧密、呈星点状、包裹体形式存在;辉钼矿主要以粒状、叶片状或鳞片状形式存在,在磨矿过程中较难与脉石矿物单体解离,易损失于尾矿中,铜钼分离难度大,比较难选。
2)由于APⅡ捕收能力强,选择性好,通过采用APⅡ作为铜钼等可浮捕收剂,既保证了等可浮作业铜钼具有较高回收率,同时又有利于铜钼分离;而单独采用硫化钠作为铜钼分离抑制剂,就能很好的实现铜钼分离,使铜钼作业回收率和粗选钼精矿钼品位均能富集到比较理想的水平,克服了现场生产药剂种类多,药剂用量大,泡沫发粘,铜钼分离难度大的问题,同时降低药剂生产成本。
3)运用现场生产工艺,通过调整药剂方案,铜钼等可浮-铜钼分离-强化选铜全工艺流程试验可以获得产率为0.021%,钼品位为47.86%、钼回收率为72.95%的钼精矿和产率为1.945%,铜品位18.30%、铜回收率85.14%的总铜精矿,钼回收比现场提高20%。
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Experimental research on improving the recovery of a copper-molybdenum ore
LIU Shui-hong,WANG Li-gang,LI Cheng-bi,SUN Zhi-jian,YE Yue-hua
(State Key Laboratory of Mineral Processing Science and Technology,Beijing General Research Institute of Mining and Metallurgy,Beijing 102600,China)
A copper-molybdenum ore is one of typical and super large porphyry copper deposits in China,in which there are such main useful mineralsas bornite,chalcopyrite,molybdenite,a small amount of cuprite and azurite.The current process used is copper-molybdenum iso-flotation,then copper-molybdenum separation and strengthening of copper recovery from tailings of copper-molybdenum iso-flotation.But Morecovery is not very high,only about 50%.By adopting APⅡ a s collectors of copper-molybdenum isoflotation and using sodium sulfide as inhibitors of copper-molybdenum separation alone,the copper and molybdenum are separated well with Mo-recovery increased by 20%.
copper-molybdenum ore;iso-flotation;copper-molybdenum separation;inhibitor
刘水红(1974-),女,湖北红安人,高级工程师,硕士,主要从事黑色金属、有色金属矿选矿工艺研究。E-mail:liu_sh@bgrimm.com。
TD95
A
1004-4051(2014)S2-0284-05
2014-08-10
矿业纵横