提高某铜矿硫精矿中铁品位浮选试验研究

徐协刚

(新疆阿舍勒铜业股份有限公司 哈巴河 836700)

福建某铜矿选矿厂目前选硫浮选工艺流程为在选铜之后进行“一粗一精一扫”浮选作业，所得硫精矿硫品位在45%左右，铁品位在39%～43%波动。为获得优质的硫铁精矿，提高硫精矿附加价值，便于硫精矿在后续冶炼加工中可不经富集直接生产铁精矿，进一步提高经济效益，促进企业长远发展，需提高和稳定硫精矿综合品位。经分析，影响硫精矿中铁品位提高的原因可能有脉石矿泥夹带、浮选调浆不足及精选富集不够等因素。为此，进行了利用选矿方法提高紫金山金铜矿硫精矿中硫铁品位的相关试验研究，试验目标是将硫精矿S+Fe综合品位提高到90%以上。

1 硫精矿产品性质

分析检测的硫精矿取自该铜矿生产的硫精矿产品，其中矿样硫品位43.66%，铁品位39.52%。试样中主要金属矿物为黄铁矿，少量辉铜矿-蓝辉铜矿。脉石矿物绝大多数为石英，其次有少部分粘土矿物。样品多元素分析结果如下：

表1 硫精矿多元素分析结果 %

化学多元素分析结果表明，除部分黄铁矿与脉石连生体的影响外，试验样品中夹带有一定数量的脉石矿泥也是硫精矿品位较低的原因之一。

2 试验方案

试验目的是既要提高硫精矿品位，以达到制酸烧渣含铁品位可直接满足后续冶炼要求，又要确保硫铁综合回收率。试验取生产现场铜扫选尾矿作为硫浮选原矿试验样，针对可能影响富集效果的选硫活化剂种类、水玻璃分散调浆效果、选矿药剂作用时间、浮选矿浆浓度等条件进行试验，并考察增加精选次数的工艺可行性。

2.1 活化剂种类探索试验

该铜矿选矿厂浮选工艺为分步优先浮选流程，在强碱性介质中进行铜硫分离，大量的石灰形成高碱高钙介质条件，使黄铁矿受到抑制，一定程度上亦影响到后续浮选作业中硫精矿铁的富集。考虑到硫酸为强酸药剂，存在安全环保隐患且易腐蚀设备管道。试验用 CuSO4、FeSO4、Na2CO3、硫酸铵等药剂作为硫铁选别活化剂。试验原矿S、Fe品位分别为3.56%、3.11%，在粗选作业丁基黄药用量为20g/t、2#油10g/t、浮选矿浆浓度30%，调整活化剂种类及用量进行试验，开路试，试验验流程为一粗一精选硫作业，结果见表2：

表2 不同种类活化剂试验对比结果

试验结果表明：相关调整剂对提高精矿品位影响不大，当硫粗选作业中添加FeSO4作为活化剂时，S+Fe品位最高，综合考虑试验指标、药剂成本，选取FeSO4作选硫活化剂,矿浆pH值为弱碱性。

2.2 水玻璃用量试验

水玻璃是常见脉石矿物的有效抑制剂，为了提高硫铁精矿品位，特开展水玻璃用量试验，水玻璃试验用量取0、200、500、1000g/t共四组，固定其他条件：粗选作业丁基黄药用量20g/t、2#油用量10g/t、矿浆浓度30%，试验原矿S、Fe品位分别为3.56%、3.11%，水玻璃用量影响试验结果见表3。

表3 水玻璃用量试验结果

可见：随着水玻璃用量的增加，虽然硫铁精矿品位有所提高，但回收率有所下降，考虑到水玻璃用量过大，会对精矿有所抑制，且水玻璃加入过多，会使精矿过滤比较困难。选定水玻璃用量为200g/t。

2.3 药剂作用时间

在浮选过程中，矿浆与药剂的搅拌强度及作用时间一定程度上影响到有用矿物矿化效果。改变药剂作用时间，进行选硫调浆试验。试验样直接取自生产现场铜扫选尾矿样，在实验室小型浮选机条件下进行一段硫粗选作业，丁基黄药捕收剂用量20g/t,改变调浆作用时间，试验原矿品位3.40%、2.68%，试验结果见表4。

表4 调浆选硫试验浮选指标对比

由表4试验结果可知，在相同的浮选工艺流程及药剂制度条件下，随着粗选作业前调浆作用时间的延长，粗选硫精矿硫品位略有下降，回收率有所提升。综合精矿品位、回收率指标，延长浮选调浆时间，有利于选硫作业回收率的提高，试验调浆时间以2min为宜，在强化硫有效回收的同时确保硫铁精矿品位。

2.4 硫精矿二次富集试验

针对当前硫精矿产品中铁品位偏低，考虑强化精选作业富集效果。采用硫精矿再精选的方法进行硫铁的深度富集，取生产现场硫精矿作试验样,固定浮选时间3min,丁基黄药捕收剂用量5g/t,改变精选作业浓度，探索二次精选作业浓度对精选富集影响。试验硫精矿硫铁品位分别为42.47%、40.68%，试验结果见表5。

由试验结果可知，增加硫精选有利于提高选硫铁精矿综合品位，其中，当硫二次精选浮选浓度在28%～32%左右，硫精矿富集效果较好，S+Fe品位＞90%，且综合回收率较高。当精选作业浓度高于32%时，精矿品位逐步下降，综合精矿产品质量和回收率要求，适宜的浮选浓度应控制在28%～32%作业。

表5 浮选浓度对二次精选影响试验对比结果

3 闭路试验

结合相关条件试验探索，采用“一粗两精一扫”工艺流程进行闭路试验，其试验流程见图1，试验结果见表6。

表6 闭路试验结果

图1 闭路试验流程图

由试验结果可见：经过一粗两精两扫浮选作业，闭路试验取得了较好的浮选指标，S+Fe综合品位达到91.75%，硫、铁回收率分别达到51.62%、56.68%。

4 结语

铁原料的要求，硫精矿的附加值大大提高。

（1）以FeSO4作活化剂、水玻璃作分散剂及较低精选作业浓度可取得较好的浮选指标。药剂作用时间适宜控制在一定范围内，搅拌不充分或过分搅拌都不利于铜锌综合指标控制。

（2）增加硫精选次数进行硫铁的深度富集，能够获得高质量的硫精矿。二次精选后，硫精矿品位含硫47.12%、含铁44.63%，S+Fe综合品位达91.75%。

（3）通过选矿方法有效提高了硫精矿中含铁品位，该高品位硫精矿产品完全满足制酸烧渣作为炼

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