卡房高砷低品位硫精矿综合回收利用研究与实践

袁经中 李燕华 乐 陶

(1.云南锡业股份有限公司卡房分公司；2.中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司)

卡房高砷低品位硫精矿综合回收利用研究与实践

袁经中1李燕华1乐 陶2

(1.云南锡业股份有限公司卡房分公司；2.中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司)

卡房高砷低品位硫精矿长期滞销，在试验研究的基础上，通过降砷、除杂和对硫精矿中低品位铜、铋、锡、金、银等的综合回收，实现了硫精矿品质的提升，丰富了产品结构，实现了企业经济效益的最大化。

高砷硫精矿 降砷除杂 综合回收利用

卡房分公司高砷、低品位硫精矿，主要是锡铜共生矿和单铜硫化矿的副产品，其特点是精矿硫品位低，含砷高。为实现硫精矿的降砷、提质和其中低品位铜、金、银、铋、锡、硫等有价金属资源综合回收利用，提高企业生产经营效益，2009年卡房分公司开展了硫精矿提质和其他有用成分综合回收利用试验。

在试验研究基础上，自行设计、建设了300 t/d硫精矿综合回收利用系统。该系统2010年4月中旬正式投入生产。通过产品结构的调整，生产出了铜品位5%以上的低级铜粗精矿产品，综合回收了硫精矿伴生的金、银，实现了高砷、低品位硫精矿的综合回收利用目的，当年即收回了全部投资，取得了较好的生产经营效果。

1 高砷低品位硫精矿的性质分析

1.1 高砷低品位硫精矿主要元素分析

高砷低品位硫精矿主要元素分析结果见表1。

表1 高砷低品位硫精矿主要元素分析结果 %

成分CuAsSBiSn含量0.6215.2221.180.2720.10

从表1可看出，高砷低品位硫精矿含砷高，有价元素含量较低，锡、铜、硫、铋有工业回收价值。

1.2 主要元素的赋存状态

1.2.1 锡的赋存状态

锡的存在形式有2种类型，即独立矿物含锡和分散态含锡。含锡的独立矿物主要是锡石、黝锡矿和锌黄锡矿；含分散态锡的矿物为部分闪锌矿、铁闪锌矿和榍石。锡石以毗连镶嵌和包裹镶嵌2种形式赋存在，与硫化物结合致密。

1.2.2 铜的赋存状态

铜主要呈2种类型存在。一是以矿物分子组成元素的形式存在，是铜的主要存在形式，主要矿物是黄铜矿、砷黝铜矿、黝铜矿、黝锡矿、斑铜矿及锌黄锡矿；二是呈类质同象或吸附离子形式存在的分散态铜，含有分散态铜的矿物有闪锌矿、铁闪锌矿以及毒砂、辉铋矿。

1.2.3 砷的赋存状态

砷主要呈2种类型存在，一是以矿物分子组成元素的形式存在，是砷的主要存在形式，主要矿物是毒砂、砷黝铜矿、黝铜矿；二是呈类质同象或吸附离子形式存在的分散态砷，X射线能谱仪分析表明，个别赤铁矿中含分散态砷。有的毒砂中还含有一定量的铜和硅。毒砂主要呈致密块状、不规则棱角状，部分呈分散颗粒状存在。

2 选矿试验研究

2.1 铜铋回收试验

铜铋回收试验流程见图1，试验条件及结果见表2。

图1 铜铋回收试验流程

从表2可看出，在抑制剂石灰用量为10kg/t、腐殖酸钠为500g/t，捕收剂丁基黄药粗选为60g/t、扫选为20g/t，起泡剂松油为60g/t的情况下，可获得铜品位为9.53%、铋品位为4.223%、铜回收率为59.61%、铋回收率为66.22%的铜铋混合精矿。

表2 铜铋回收试验流程结果 %

药剂名称及用量产品产率品位铜铋回收率铜铋抑制剂石灰6kg/t、腐殖酸钠500g/t,捕收剂丁黄药粗选40g/t、扫选10g/t,起泡剂松油60g/t铜精矿6.465.002.71247.1363.73中矿5.490.4980.1653.993.30尾矿88.850.3770.10248.8832.97硫粗精矿100.000.6850.275100.00100.00抑制剂石灰10kg/t、腐殖酸钠500g/t,捕收剂丁黄药粗选60g/t、扫选20g/t,起泡剂松油60g/t铜精矿4.149.534.22359.6166.22中矿8.390.9960.15612.244.96尾矿87.470.2130.08728.1528.82硫粗精矿100.000.6620.264100.00100.00

2.2 硫精矿降砷、除杂试验

硫精矿降砷、除杂试验流程见图2，粗选抑制剂A用量为400g/t，捕收剂丁基黄药用量为200g/t，起泡剂松油用量为100g/t；扫选捕收剂丁基黄药用量为50g/t；精选抑制剂A用量为60g/t，试验结果见表3。

图2 硫精矿降砷除杂试验流程

表3 硫精矿降砷除杂试验结果 %

从表3可看出，硫精矿降砷、除杂试验可显著提高硫精矿硫品位，砷品位显著下降至1.43%，因此，硫精矿降砷除杂效果良好。

3 改造项目的实施

自行设计、建设的300t/d硫精矿综合回收利用系统由细磨、1粗2精1扫选铜、2粗2精2扫降砷、磁选硫精矿提质、1粗1扫重选选锡铋钨等部分组成，该系统具有提质、降砷，综合回收利用铜、金、银、锡、硫等矿物的效果。

之后的2a，对该系统暴露出的问题进行了进一步完善，即：完善硫精矿浓缩、脱水设施，扩大细磨能力、强化分级设施，硫精矿综合回收利用能力和指标得到了稳步提高。具体完善措施及效果：

(1)采用干式均衡给矿，提高了系统的稳定性，有效减少了金属流失，每年多生产的铜粗精矿金属量约60t。

(2)完善了硫精矿产品φ18 m浓缩机和60 m2陶瓷过滤机的浓缩、脫水工艺，解决硫精矿自然沉淀脱水的一系列问题，年减少从沉淀池溢流水损失的微细粒硫精矿近5 000 t。

(3)为提高硫精矿生产规模，充分实现低品位有价金属的回收，扩大磨矿系统能力、改善有用组分单体解离效果势在必行。因此，系统新增了1台φ1.8 m×3.0 m球磨机，优化了磨矿介质配比，采用高效长锥旋流器对磨矿产品进行分级。磨矿效率、磨矿产品-200目含量、分级效率分别比原来提高11.06、27.40和27.90个百分点。

4 综合利用效果

卡房高砷低品位硫精矿综合回收利用经济效益见表4 。

表4 综合回收利用前后的经济效益比较

5 结 语

(1)卡房分公司高砷低品位硫精矿有价元素种类多、含量低，具有工业回收价值的主要是锡、铜、硫、铋，但赋存形式复杂。

(2)试验确定的综合回收利用组合工艺较好地回收了铜、金、银、硫、锡、铋等有价资源，实现了硫精矿增值和综合回收利用的目的。

(3)综合回收利用工艺系统投入生产以来，生产、经营效果理想。

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2015-05-15)

袁经中(1959—)，男 ，副总工程师，高级工程师，661000 云南省个旧市卡房镇。