选矿厂回水对选矿指标影响的试验研究

张慧芳（江西铜业技术研究院有限公司，江西 南昌 330096）

选矿厂回水对选矿指标影响的试验研究

张慧芳
（江西铜业技术研究院有限公司，江西 南昌 330096）

江西某矿山将尾矿库回水返回选矿厂各工序再利用,为了获得利用不同比例回水对技术指标的影响以及不同回水比例对流程循环的影响, 开展了选矿小型试验研究，试验的结果是不同比例的回水及环保回水的使用，都会降低铜精矿的品位及回收率，同时伴生元素回收率也有所降低。

选矿；尾矿回水；环保回水；清水；尾矿回水比例

1 引言

随着矿山的发展，生产用水量的大幅度提升，给矿山的生产供水带来了困难，为了节约用水和充分提高水资源利用率，降低工业废水外排造成的污染，该矿山将尾矿库回水返回选矿厂各工序再利用。现每天供水43余万t，回水也接近33万t，工业水处理站每月排放环保回水140万t，这部分水未被有效的利用。目前该矿回水利用率为80%左右，为了响应国家发改委提出的高效率、低能耗、低成本、清洁生产、友好环境的企业发展目标，该矿山加大了回水的利用率，尽量减少选厂生产新水的添加。由于选矿厂的回水和循环水中含有不同数量的有机和无机药剂、悬浮物，以及有害离子，组成比较复杂［3］，使用时必须考虑它们对浮选过程的影响。使用不当，就会影响分选效果。因此开展了回水对选矿指标影响的试验研究，目的在于通过选矿小型试验获得利用不同比例回水的技术指标以及回水比例对流程循环的影响［2］。

2 矿石性质

2.1 矿物组成

根据样品的化学分析结果，矿石中最主要的有价元素为铜，少量的钼矿物可一并综合回收利用。铜的物相分析结果表明，样品中的铜主要以原生硫化铜和次生硫化铜的形式产出。矿石中金属矿物主要为黄铁矿、黄铜矿，少量的磁铁矿、赤铁矿，以及极少量的辉钼矿、黝铜矿等；脉石矿物主要为石英及绢云母。绢云母含量均在50%以上，会进入精矿影响铜精矿及钼品位，因此选矿试验中应注意对绢云母的抑制。矿样的化学分析见表1，物相分析见表2，主要矿物组成见表3。

表1 矿样主要化学成分分析结果

表2 矿样铜的物相化学分析结果 %

表3 原矿主要矿物组成及相对含量

2.2 矿物嵌布粒度特性

样品中黄铜矿是主要的铜矿物，有微量的黝铜矿。黄铜矿主要以浸染状构造分布在粗颗粒脉石中，部分呈中粗颗粒镶嵌在脉石中或与石英呈毗邻连生，少量与黄铁矿毗邻连生，偶见黄铜矿中包含石英、黄铁矿颗粒。黄铜矿粒经为5～200μm，14.7%呈单体，1/4连生体约76.4%，铜矿物大部分呈1/4连生状态。黄铁矿呈半自形、他形粒状结构，颗粒中粗，以浸染状分布矿石中，少量与黄铜矿毗邻连生或被黄铜矿交代。

由于该试验要求矿样的磨矿细度应基本与现场相同，因此试验中将一段磨矿细度控制在-200目含量63%左右，二段磨矿细度控制在-200目含量95%左右。

3 水样来源与分析

3.1 水样来源

试验用水为所用尾矿库回水（以下称回水）、工业废水处理站回水（以下称环保回水）和清水，三种水样均取自选厂生产现场［4］。

3.2 水样分析

对5个水样中所含阳、阴离子都进行了全面的分析化验。主要考虑到可能的有害离子对选矿指标的影响，尽可能的把水中的阳、阴离子全部进行分析，找出可能影响选矿指标的主要干涉离子。

表4 水样中阳离子分析结果mg/L

表5 水样中阴离子含量mg/L

从阳离子的化验结果来看［5-6］，除K+、Ca2-、Na+、Mg2+含量差异较大外，其它阳离子在水样中的含量差别不大，总体规律也是回水、环保回水比清水偏高。回水与环保回水中含量差异最大的属Na+，环保回水中Na+含量为851.00mg/L，是回水中Na+含量的15倍多，主要是选钼作业中添加硫化钠导致的。K+、Ca2+、Mg2+主要是磨矿浮选过程中矿石中所含的阳离子受到各种机械、化学作用后溶解至水中。有关研究表明，这些难免离子对浮选指标有影响。例如当Ca2+含量在1000mg/L左右时，对铜的浮选指标有利，继续增大则影响铜的回收率；Fe3+可能会影响黄药的分解效应等。

阴离子的化验结果中，SO42-的含量差异最大，回水和环保回水中的含量远远高于清水。另外环保回水与回水中Cl-的含量较清水中高，环保回水中含量最高。

本次试验回水弱碱性，环保回水呈中性，清水则呈碱性。

4 全流程闭路试验

该选矿厂流程试验采用100%清水、回水∶清水=1∶1（50%回水）、100%回水，环保回水∶清水=1∶1（50%环保回水）和100%环保回水试验［1］。流程采用现场混合浮选流程。试验工艺流程、药剂条件如图1，小型闭路试验结果见表6。

表6 小型闭路试验选矿指标

闭路试验结果表明：

（1）100%回水闭路铜精矿品位比100%清水下降0.5%，回收率相当。50%回水闭路指标在两者之间。从我们几个数质量流程图可以看出，回水流程中铜和硫在一段回收率较高，扫选中矿循环量与清水流程基本相当，但二段分离阶段清水指标要优于回水指标。说明回水中高含量的有害离子会恶化铜硫分离环境，不利于提高选别技术指标。

（2）100%环保回水闭路试验铜精矿品位及综合回收率比100%清水试验分别低1.99%、2.97%，说明环保回水中有些离子指标明显高于回水，但具体对浮选有怎样的影响还要看浮选指标的差异。从闭路试验结果可以看出，环保回水水质对浮选指标影响较大，铜精矿中铜硫品位跟回收率都较清水低。在试验现象上看，一段浮选泡沫较脆，似乎有消耗浮选药剂的现象，一段硫有积压的现象，100%环保回水中扫一精矿硫回收率超过100%。50%工业水的闭路指标较清水也下降明显。

（3）伴生元素与主要元素铜的指标趋势基本相同。因伴生元素含量很低，因此该试验结果仅供参考。需特别指出的是，环保回水对Mo和Au的回收影响较大。

图1 选矿厂浮选流程闭路试验流程

5 小结

该选厂原矿样含铜0.450%左右，含硫1.50%左右，铜硫可浮性良好，选别指标好。在矿样的流程试验中，100%使用回水会降低铜精矿品位0.5%，回收率基本相当。环保回水的使用对选别指标非常不利，100%环保回水铜精矿品位和回收率比清水分别低1.99%、2.97%，伴生元素Au、Mo的回收率低4.62%、6.34%。

［1］赵静波. 某铜镍矿选矿厂回水的利用[J]. 新疆有色金属, 2010, 33(5):34-35.

［2］张林友, 金晓云, 彭顺英, 等. 云南某矿山选矿回水利用研究及生产实践[J]. 现代矿业, 2010, 26(4):104-105.

［3］李晓玲. 选矿废水的综合治理与利用[J].甘肃冶金, 2010, 32(5):84-86.

［4］孙凯, 黄自力, 詹保峰, 等. 某铜渣选矿厂尾矿回水处理的研究[J].矿冶工程, 2013, 33(5):53-55.

［5］胡波, 陈代雄, 薛伟. 某氧化铜钴矿选矿废水处理与回用试验研究[J]. 湖南有色金属, 2010, 26(3):46-50.

［6］蒋志远. 絮凝剂净化黄铜矿选矿尾矿回水的工业生产实践[J]. 有色金属(选矿部分), 2011(4):61-63.

Research on the Effect of Backwater on the Targets of Mineral Processing Plant

ZHANG Hui-fang
（Jiangxi Copper Industry Technology Research Institute Company Limited, Nanchang 330096, Jiangxi, China）

Jiangxi mine tailings backwater will return the process of ore dressing plant for reuse, in order to obtain the effect of using different proportion of return of technical indicators and different proportion of return process of the cycle, to carry out small beneficiation tests, the results of the test are different proportion of water and environmental water use back, will reduce the grade and recovery the rate of copper concentrate, but also reduced the recovery of associated elements.

ore dressing；tailings backwater；environmental water；clear water；tailings backwater proportion

X751

A

1009-3842（2015）03-0065-03

2015-04-16

张慧芳（1983-），女，山西太原人，主要从事矿物加工方面的研究。E-mail: 13707576@qq.com