某铜铋硫多金属矿选矿工艺技术研究

刘书杰，王中明，刘 方

（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）

铜铋分离是选矿中一个较难的课题。因铜铋未能较好分离而难以得到合格铋精矿，造成铋损失严重的矿山较多。铜铋分离的方法有：重选法、浮选法和湿法。其中，浮选法又分为两种：一种是抑铜浮铋［1－2］，另一种是抑铋浮铜［3－4］。抑铜浮铋法主要研究方向在铜抑制剂的选择，铜抑制剂主要分三类：①氰化物；②硫酸锌、亚硫酸钠、石灰等；③小分子有机抑制剂。抑铋浮铜法的关键在于寻找铋矿物的有效抑制剂。

国外某铜、铋、硫多金属矿原矿含铜5.06%、铋1.36%、硫19.20%。本文在高碱条件，分别采用BK306（北京矿冶研究总院自主研发的铜捕收剂）和乙硫氮作为铜、铋的捕收剂顺序优先浮选铜、铋－铜铋浮选尾矿采用硫酸调浆、丁黄药为捕收剂选硫的浮选流程回收该多金属矿石中的有价元素，取得了良好指标。

1 矿石性质

原矿中主要元素化学成分分析结果见表1。从表1可以看出：该矿石为含铜、铋、硫的多金属矿石。

工艺矿物学研究表明，该矿石中矿物的组成比较复杂。矿石中的铜矿物主要为黄铜矿，另有微量银锑黝铜矿和硫铋铜矿。铋矿物主要为辉铋矿，另有少量碲铋矿、自然铋和硫铋铜矿。硫铁矿物主要有黄铁矿，另有微量磁黄铁矿。脉石矿物主要为石英、绿泥石，其次为电气石，另有少量方解石、磷灰石、金红石、白云石和独居石等。

不同磨矿细度下黄铜矿、辉铋矿、黄铁矿的解离度特征见图1，从图1可以看出：随着磨矿细度的增高，黄铜矿、辉铋矿、黄铁矿的单体解离度逐渐增高。在同一磨矿细度下，黄铜矿、黄铁矿的解离度高于辉铋矿的解离度，由此可以看出该矿石中黄铜矿、黄铁矿的结晶粒度较粗，辉铋矿的结晶粒度较细。

原矿中铜的化学物相分析结果见表2，铋的化学物相分析结果见表3。从表2、表3可以看出，该矿石中的铜、铋主要以硫化物的形式存在，占有率分别为99.01%和90.76%。

表1 原矿主要化学成分分析结果/%

表2 铜化学物相分析结果/%

表3 铋化学物相分析结果/%

2 选矿试验

本次试验采用铜、铋、硫顺序优先浮选－铜粗精矿、铋粗精矿再磨精选－硫粗精矿空白精选的工艺流程，进行了浮选试验。顺序优先浮选条件试验的磨矿细度为－0.074mm含量占65%。

2.1 铜浮选条件试验

2.1.1 铜捕收剂BK306用量试验

在CaO用量为3000g/t（pH＝11.8），起泡剂BK201用量为20g/t的条件下进行了铜捕收剂BK306用量试验。试验结果见图2，从图2可以看出随着BK306用量的增加，铜精矿中铜、铋的回收率逐步升高，铜的品位逐渐降低，铋的品位变化不大。

2.1.2 调整剂CaO用量试验

在BK306用量为40g/t，起泡剂BK201用量为20g/t的条件下进行了调整剂CaO用量试验。试验结果见图3，从图3可以看出随着CaO用量的增加，矿浆pH值逐步升高，铜精矿中铋的含量逐步降低。

图1 解离度分析结果

图2 BK306用量试验

图3 CaO用量试验

2.1.3 铜粗精矿再磨细度试验

在磨矿细度为－0.074mm占65%，CaO用量为3000g/t，铜捕收剂BK306用量为40g/t，起泡剂BK201用量为20g/t的条件下生产铜粗精矿，采用该铜粗精矿作为给矿进行铜精选再磨细度试验。试验结果见图4，从图4可以看出随着再磨细度的增加，铜精矿中铋的含量逐步降低。

2.2 铋浮选条件试验

2.2.1 铋浮选乙硫氮用量试验

采用铜浮选的尾矿作为铋浮选的给矿进行铋浮选试验。采用乙硫氮作为铋粗选的捕收剂，固定BK201用量为20g/t，进行铋粗选乙硫氮用量试验。试验结果见图5。从图5可以看出，随着乙硫氮用量的逐渐增加，铋粗精矿中铋的回收率逐步提高，而铋粗精矿中铋的品位呈现出先增加后降低的趋势。

2.2.2 铋粗精矿再磨细度试验

在铋捕收剂乙硫氮用量为160g/t，起泡剂BK201用量为40g/t的条件下生产铋粗精矿，采用该铋粗精矿作为给矿进行铋精选再磨细度试验。试验结果见图6，从图6可以看出随着再磨细度的增加，铋精矿中铋的品位逐渐提高。

2.3 硫浮选条件试验

2.3.1 硫浮选硫酸用量试验

采用铋浮选的尾矿作为硫浮选的给矿进行硫浮选试验。采用硫酸作为硫粗选的pH调整剂，固定丁黄药用量为100g/t，BK201用量为40g/t，进行硫粗选硫酸用量试验。试验结果见图7。从图7可以看出，随着硫酸用量的逐渐增加，硫粗精矿中硫的品位逐渐减低，硫回收率逐步提高。

2.3.2 硫浮选丁黄药用量试验

采用丁黄药作为硫粗选的捕收剂，固定硫酸用量为4000g/t（pH＝6.9），BK201用量为40g/t，进行硫粗选丁黄药用量试验。试验结果见图8。从图8可以看出，随着丁黄药用量的逐渐增加，硫粗精矿中硫的品位逐渐减低，硫回收率逐步提高。

2.4 闭路试验

在条件试验的基础上，通过调整精选作业药剂制度，进行了开路试验；并在开路试验取得较好指标的基础上进行了闭路试验。闭路试验流程见图9。闭路试验结果见表4。

图4 再磨细度试验

图5 乙硫氮用量试验

图6 铋再磨细度试验（对作业）

图7 硫酸用量试验（对作业）

图8 丁黄药用量试验（对作业）

图9 闭路试验流程图

表4 闭路试验结果/%

3 结语

1）该矿石为铜、铋、硫多金属硫化矿。矿石中主要目的矿物为黄铜矿、辉铋矿、黄铁矿等；脉石矿物主要为石英、绿泥石，其次为电气石，另有少量方解石、磷灰石、金红石、白云石和独居石等。

2）试验采用铜、铋、硫顺序优先浮选的工艺流程，获得了较好试验指标：闭路试验所得铜精矿中Cu品位33.18%、Cu回收率95.91%；铋精矿中Bi品位53.11%、Bi回收率85.01%；硫精矿中S品位44.83%、S回收率69.11%。

［1］ 刘日和.黑钨矿伴生硫化矿回收工艺改进［J］.江西有色金属，2005，19（2）：23－25.

［2］ 袁孔铺.铜铋混合精矿的无氰分离研究［J］.湖南有色金属，1998（9）：22－24.

［3］ 罗建中，徐丰果，张新霞，等.多金属硫化矿石的分离和综合回收［J］.有色金属：选矿部分，2001（5）：11－13.

［4］ 王政德.浮选分离铜铋钼混合硫化矿的试验研究［J］.有色金属：选矿部分，1997（1）：3－5.