某难选氧化铜矿浮选工艺试验

余祖芳 梁治安 陈晓芳 艾年华

(1.福建马坑矿业股份有限公司；2.紫金矿冶设计研究院)

某难选氧化铜矿浮选工艺试验

余祖芳1梁治安1陈晓芳2艾年华1

(1.福建马坑矿业股份有限公司；2.紫金矿冶设计研究院)

为高效选别某难选氧化铜中的铜资源，在矿石性质研究的基础上，对该矿石采用常规浮选药剂进行了硫化法浮选试验研究。试验结果表明：通过1次快速浮选，快浮尾矿进行2粗2精2扫，可获得精矿1含铜品位为20.12%、铜回收率为56.46%；精矿2含铜品位为15.32%、铜回收率为24.82%；精矿1与精矿2加权精矿含铜品位为18.36%、铜回收率为81.28%，实现了氧化铜矿的有效回收。

难选氧化铜矿 孔雀石 快速浮选 捕收剂

铜作为关系国计民生的金属，在国民经济的发展中起着重要的作用，属于不可再生资源。目前，可以开发的铜矿石为硫化铜矿和氧化铜矿2种，而随着硫化铜矿资源的日益枯竭，合理开发氧化铜矿资源对我国铜资源的短缺有着重要的意义。

当前氧化铜矿由于矿物组分和结构构造复杂、铜矿物种类繁多、嵌布粒度细，易泥化等特点，分选难度较大，关于这类矿石的选矿试验研究起步晚[1]。某氧化铜矿含铜1.34%，含硫仅0.02%，试样中主要有用矿物为孔雀石，硫化矿如黄铜矿、黄铁矿含量甚微，脉石矿物以石英为主，其次为褐铁矿、白云母、黑云母、灰岩等，少量长石和方解石等，具有典型的矿物组分复杂、嵌布粒度细、含泥矿物含量高等氧化铜矿物的特征。为此，采用常规药剂和试验流程对该矿石进行了试验研究，取得了较好的试验指标，对类似矿石的开发利用具有一定的借鉴参考意义。

1 矿石性质

对该难选氧化铜矿石进行主要元素含量分析，结果见表1。

表1 矿石中主要元素含量分析结果 %

成分CuTFeSSiO2Al2O3MgOCaO含量1.343.200.0262.4417.759.345.91

由表1可知，试样中的主要有价元素为铜，其他元素没有综合回收的价值，主要脉石成分为SiO2，矿物中硫的含量仅为0.02%，证明硫化铜矿物含量较少，主要为氧化铜矿物。

矿石中的铜矿物主要为孔雀石，其嵌布粒度较细，主要呈脉状交代褐铁矿、黄铜矿、黄铁矿，或呈不规则粒状与其他矿物构成连晶；少量则以极细小粒状与同样细小的褐铁矿构成集合体，或以微细包裹体存在，有时非常细小且密集分布在矿石中。

2 选矿试验

氧化铜浮选方法主要有2种：①脂肪酸类浮选法，即以脂肪酸作捕收剂浮选，此法通常还需添加碳酸钠、水玻璃和硫酸盐等作pH值调整剂和脉石抑制剂，该法药剂消耗量大且适用于非碳酸盐型氧化铜矿，当脉石中含有铁、锰矿物时指标较差；②硫化浮选法，因硫化铜矿可浮性较好，用黄药类捕收剂即可获得较好的浮选效果，故氧化铜矿常采用硫化钠硫化、黄药类捕收剂浮选回收[2-3]。

2.1 磨矿细度试验

磨矿细度是影响浮选效果的重要因素之一，合适的磨矿细度才能使目的矿物充分的单体解离又不过磨。因该矿石中含泥矿物较多，过磨易泥化，从而恶化浮选环境，给选矿带来难度，故选择合适的磨矿细度十分重要。对原矿进行磨矿细度试验，试验流程见图1，结果见图2。

由图2可见，随磨矿细度的增加，精矿铜品位及铜回收率均先升后降，当磨矿细度为-0.074mm65%时，精矿铜品位及铜回收率均最高，故确定最佳磨矿细度为-0.074mm65%。

2.2 水玻璃用量试验

水玻璃因价格低廉且对常见的矿泥脉石矿物具有抑制剂作用，被广泛用作分散剂来分散矿泥[4]，故适当的添加水玻璃有利于改善浮选环境。固定磨矿细度为-0.074mm65%，其他药剂用量如图1，进行水玻璃用量试验，试验流程见图1，试验结果见图3。

图1 磨矿细度试验流程

图2 磨矿细度试验结果

图3 水玻璃用量试验结果

由图3可见，随水玻璃用量的增加，精矿铜品位呈上升趋势，但变化不大，铜回收率呈下降趋势，可见水玻璃的添加对铜品位影响不大，反而对铜回收率不利，综合考虑，确定不添加水玻璃。

2.3 硫化钠用量试验

硫化法浮选氧化铜矿时常采用硫化钠作硫化剂，硫化钠既是氧化矿的活化剂，又是硫化矿及被硫化过的氧化矿的抑制剂[5]，故适宜的硫化钠用量是影响浮选效果的关键因素。固定磨矿细度为-0.074mm65%、不加水玻璃、其他药剂用量如图1进行硫化钠用量试验，试验流程见图1，试验结果见图4。

由图4可见，随硫化钠用量的增加，精矿铜品位先增后降，变化幅度不大，铜回收率也是先上升后下降，当硫化钠用量为2 000g/t时，铜回收率最高，故确定硫化钠最佳用量为2 000g/t。

图4 硫酸钠用量试验结果

2.4 硫酸铵用量试验

铵盐在氧化铜浮选过程中作调整剂可以排除硫化钠过量时对氧化铜矿的抑制剂作用[6]。固定磨矿细度为-0.074mm65%、不加水玻璃、硫化钠用量为2 000g/t的条件下进行硫酸铵用量试验，其他药剂不变，试验流程见图1，试验结果见图5。

图5 硫酸铵用量试验结果

由图5可见，随硫酸铵用量的增加，精矿铜品位和铜回收率均呈先增后降趋势，可见过量的硫酸铵反而不利于氧化铜的浮选，当硫酸铵用量为250g/t时，铜品位和铜回收率均最高，故确定硫酸铵最佳用量为250g/t。

2.5 捕收剂种类及用量试验

硫化铜常用的捕收剂为乙黄药，为提高氧化铜的浮选指标，研究选用捕收性能强的丁铵黑药与乙黄药组合使用，以强化浮选。固定磨矿细度为 -0.074mm65%、不加水玻璃、硫化钠用量为2 000g/t、硫酸铵用量为250g/t的条件下，进行捕收剂种类及用量试验，试验流程见图1，试验结果见表2。

由表2可知，单用乙黄药所得精矿铜品位高但回收率偏低，单用丁铵黑药所得精矿铜品位低而回收率高，当乙黄药与丁铵黑药以(100+50)g/t组合使用时，所得铜精矿指标最佳，故确定捕收剂为乙黄药和丁铵黑药组合，用量为(100+50)g/t。

2.6 闭路试验

通过条件试验确定了最佳药剂制度后，在开路试验的基础上进行了闭路试验，闭路试验流程见图6，试验结果见表3。

表2 捕收剂种类及用量试验结果

图6 闭路试验流程

表3 闭路试验结果 %

由表3可知，闭路试验流程为1次快速浮选、2粗2精2扫，中矿顺序返回，快速浮选获得的精矿1含铜品位为20.12%、铜回收率为56.46%；快速浮选尾矿经2粗2精2扫获得的精矿2含铜品位为15.32%、铜回收率为24.82%；精矿1与精矿2加权精矿含铜品位为18.36%、铜回收率为81.28%。

3 结 语

(1)某氧化铜矿铜品位为1.34%，硫品位仅为0.02%，矿石组分复杂，硫化铜矿物含量甚微，氧化铜矿物主要为孔雀石，其嵌布粒度细，且褐铁矿、云母及灰岩等泥质物含量多，系难选氧化铜矿石。

(2)采用常规药剂，经1次快速浮选、2粗2精2扫，中矿顺序返回流程处理该矿石，闭路试验获得了精矿1即快浮精矿含铜品位为20.12%、铜回收率为56.46%；精矿2含铜品位为15.32%、铜回收率为24.82%。精矿1与精矿2加权精矿含铜品位为18.36%、铜回收率为81.28%。

[1] 李江涛.云南元江氧化铜矿浮选工艺研究[D].昆明：昆明理工大学，2003.

[2] 李荣改，宋翔宇，乔江辉，等.含泥难选氧化铜矿石选矿工艺研究[J].矿业工程，2008，28(1)：46-50.

[3] 石贵明，余夏静，吴彩斌.四川某难选氧化铜矿石选别试验[J].金属矿山，2013(5)：92-94.

[4] 高起鹏，宿 静，秦贵杰.氧化铜矿硫化浮选几个问题[J].有色矿冶，2003，19(2)：22-23，64.

[5] 冯 致，戈保梁.云南某难选混合铜矿选矿试验研究[J].矿产综合利用，2010(6)：1-6.

[6] 赵玉卿，孙晓华，杨生鸿，等.西藏某低品位氧化铜矿选矿试验研究[J].矿产综合利用，2013(4)：26-28.

2015-02-16)

余祖芳(1965—)，男，高级工程师，364021 福建省龙岩市新罗区曹溪镇崎濑村2号。