江西某铜硫矿选矿试验

刘艳飞 聂庆民 艾光华,2

(1.江西理工大学资源与环境工程学院；2.江西省矿业工程重点实验室)

江西某铜硫矿选矿试验

刘艳飞1聂庆民1艾光华1,2

(1.江西理工大学资源与环境工程学院；2.江西省矿业工程重点实验室)

江西某铜硫矿石含铜0.952%、含硫4.77%，为确定其合适的选矿工艺流程，以石灰为硫抑制剂，MA-1+MOS为组合捕收剂优先浮铜，选铜尾矿以硫酸为黄铁矿的活化剂，丁基黄药为捕收剂进行了选矿试验，实验室闭路试验获得了含铜21.37%、铜回收率为91.78%的铜精矿，含硫28.62%、硫回收率为62.15%的硫精矿，选矿指标较理想。

铜硫分离 黄铜矿 黄铁矿 优先浮选

随着国民经济快速发展，工业生产对铜的需求量急剧增加。经过几十年的开采，高品位易选铜矿石越来越少，铜矿石“贫、细、杂”的特点日愈凸显，给选矿工作带来新的挑战。江西某矿山进入开采中期阶段，矿石性质发生了较大变化，为使现场工艺条件尽快适应矿石性质的变化，对有代表性矿石进行了选矿试验研究。

1 矿石性质

试验矿石为矽卡岩型铜矿石，主要矿物为铜、铁硫化物。主要有用元素铜含量为0.952%，主要铜矿物为黄铜矿，其他金属矿物主要为黄铁矿及少量白铁矿;脉石矿物主要为方解石、白云石、石英、玉髓、高岭土、石榴石。矿石构造主要有块状构造、角砾状构造、浸染状构造、脉状构造等，矿物结构主要有斑状变晶结构、聚粒变晶结构、包含变晶结构、交代结构等。黄铜矿主要以不规则状嵌布于脉石中，有时可见黄铜矿微脉穿切矽卡岩，也可见黄铜矿脉被石英、方解石脉穿切现象。

矿石多元素分析结果见表1, 铜物相分析结果见表2。

表1 矿石多元素分析结果 %

元素CuSAsPbZnAuAg含量0.9524.770.0360.0360.0510.25010.32

注：Au、Ag的含量单位为g/t。

表2 矿石铜物相分析结果 %

物相含量占有率原生硫化铜0.67874.27次生硫化铜0.18019.57自由氧化铜0.0161.73结合氧化铜0.0161.73可溶性铜0.0252.70总铜0.925100.00

由表1可知，铜具有回收价值，金银可作为伴生元素回收。

由表2可知，原生硫化铜和次生硫化铜占总铜的93.84%，是试验回收的主要对象。

2 试验结果与讨论

根据矿石性质，决定采用抑硫浮铜优先浮选工艺流程进行选矿试验[1-2]。

2.1 磨矿细度试验

磨矿细度对铜选别指标具有很大的影响，因此首先考察了磨矿细度对铜粗选指标的影响，试验流程见图1，其中粗选1捕收剂乙基黄药+丁胺黑药用量为20+10g/t，粗选2乙基黄药+丁胺黑药用量为10+5g/t，抑制剂石灰3 000g/t直接加入磨机中，试验结果见图2。

图1 铜粗选试验流程

图2 磨矿细度试验结果

由图2可知，磨矿细度提高至-0.074mm占65%前，随着磨矿细度的提高，粗精矿铜品位和回收率均上升，继续提高磨矿细度，粗精矿铜品位下降。综合考虑，确定磨矿细度为-0.074mm占65%。

2.2 粗选捕收剂试验

2.2.1 粗选捕收剂种类试验

合适的捕收剂不仅能够提高浮选指标，同时可以减少经济投入，药剂的选择往往要考虑到药剂的使用方法、用量、成本等因素[3-5]。研究考察了乙基黄药+丁胺黑药、MA-1+MOS、乙基黄药+Mac、乙基黄药+PAC对铜粗选指标的影响，试验流程见图1，磨矿细度为-0.074mm占65%，粗选1捕收剂的用量均为20+10g/t，粗选2为粗选1之半，石灰用量为3 000g/t，试验结果见图3。

由图3可知，MA-1+MOS组合粗精矿铜品位和铜回收率均较高，因此确定MA-1+MOS为铜粗选组合捕收剂。

图3 捕收剂种类试验

2.2.2 MA-1+MOS粗选1用量试验

MA-1+MOS粗选1用量试验流程见图1，磨矿细度为-0.074mm占65%，粗选2捕收剂用量为粗选1之半，石灰用量为3 000g/t，试验结果见图4。

图4 MA-1+MOS用量试验

由图4可知，随着MA-1+MOS用量增大，粗精矿铜品位下降、铜回收率上升。综合考虑，确定铜粗选1捕收剂MA-1+MOS用量为20+10 g/t。

2.3 闭路试验

对嵌布粒度较细的矿石，对粗精矿再磨后再精选，可提高目的矿物的单体解离度，从而提高精矿品位[6-7]。基于此，闭路试验前进行的再磨细度试验确定的再磨细度为-0.045 mm占85%。在选铜和选硫条件试验及开路试验基础上，进行了闭路试验，试验流程见图5，试验结果见表3。

表3 闭路试验结果 %

产品产率品位CuS回收率CuS铜精矿4.0121.3728.1091.7826.57硫精矿9.210.1928.621.9062.15尾矿86.780.070.556.3211.28给矿100.000.934.24100.00100.00

由表3可知，对含铜0.952%、含硫4.77%的原矿，采取优先浮铜工艺，以MA-1+MOS为选铜捕收剂，以石灰为硫抑制剂，铜粗精矿再磨再选；选铜尾矿回收硫以硫酸为活化剂，丁基黄药为捕收剂，最终获得铜品位为21.37%、铜回收率为91.78%的铜精矿，以及硫品位为28.62%、硫回收率为62.15%的硫精矿，选矿指标较理想。

图5 闭路试验流程

3 结 论

(1)矿石为矽卡岩型铜矿石，主要含铜矿物为黄铜矿，脉石主要为方解石、白云石、石英、玉髓、高岭土、石榴石，铜矿物嵌布粒度细，特征复杂。

(2)矿石粗磨细度至-0.074mm占65%，以石灰为黄铁矿抑制剂，MA-1+MOS为铜组合捕收剂，铜粗精矿再磨至-0.045mm占85%后精选获得铜精矿；选铜尾矿以硫酸为硫活化剂、丁基黄药为捕收剂获得硫精矿，铜精矿含铜21.37%、铜回收率91.78%，硫精矿含硫28.62%、硫回收率62.15%，选矿指标较理想。

[1] 李宗站，刘家弟，王振玉，等.国内铜硫浮选分离研究现状[J].现代矿业，2010(3)：12-15.

[2] 严华山，尹艳芬，艾光华.澳大利亚某铜硫铁矿选矿试验研究[J].矿山机械，2014(8)：95-100.

[3] 邱廷省，徐其红，匡敬忠，等.某复杂硫化铜矿铜硫分离试验研究[J].矿冶工程,2011(2)：45-48

[4] 李崇德，孙传尧.铜硫浮选分离的研究进展[J].国外金属选矿，2000(8)：2-8.

[5] 朱剑光.2007年浮选药剂的进展[J].国外金属矿选矿,2008(4)：2-10.

[6] 彭会清，李 骥，罗明坤，等.浮选中矿选择性分级再磨浮选机理研究[J].金属矿山，2009(3)：61-65.

[7] 刘江浩，彭会清.中矿选择性分级再磨新工艺的工业应用[J].矿产综合利用，1994(4)：12-16.

Beneficiation Experiments on a Copper-Sulfide Ore in Jiangxi

Liu Yanfei1Nie Qingmin1Ai Guanghua1,2

(1.School of Resources and Environment Engineering, Jiangxi University of Science and Technology;2. Key Laboratory of Mining Engineering in Jiangxi Province)

There is 0.952% copper and 4.77% sulfur in a copper sulfide ore in Jiangxi Province. In order to find the proper mineral processing process for the ore, beneficiation experiments were conducted using lime as sulfur inhibitor, MA-1 + MOS as combined collector for copper preferential flotation, sulfuric acid as pyrite activator and butyl xanthate as collector to deal with copper tailings for sulfur flotation. Copper concentrate with 21.37% Cu and recovery of 91.78%, sulfur concentrate with 28.62% S and recovery of 62.15% is obtained, thus the process indexes is ideal.

Separation of copper from sulfur, Chalcopyrite, Pyrite, Preferentsal flotation

2015-05-18)

刘艳飞(1987—)，男，硕士研究生，341000 江西省赣州市章贡区客家大道156号。