西北某难处理硫化铜锌矿石浮选试验

李 婷 李国栋

(1. 赣州金环磁选设备有限公司，江西 赣州341000;2. 西北矿冶研究院，甘肃 白银730900)

1 矿石性质

西北某铜锌硫化矿石伴生有较高品位的银，是有较高开发利用价值的多金属矿石资源。矿石中金属矿物以黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿为主，其次有磁黄铁矿、黄铁矿、毒砂、褐铁矿、方铅矿、辉铜矿、孔雀石、磁铁矿等;矿石中非金属矿物主要有石英、方解石，其次为长石、云母、绿泥石等。闪锌矿为矿石中的主要锌矿物，约占矿物总量的15%，广泛分布于各种类型矿石中，部分闪锌矿含铁较高，主要呈半自形—他形粒状集合体嵌布于脉石中，常与黄铜矿、磁黄铁矿密切共生;少量闪锌矿呈细小粒状、脉状、网脉状、菜花状、不规则状嵌布于脉石中。黄铜矿为矿石中的主要铜矿物，约占矿物总量的3%，广泛分布于各种类型的矿石中，局部富集成片出现，主要呈他形粒状集合体嵌布于脉石中，与闪锌矿粒状集合体、磁黄铁矿粒状集合体密切共生，嵌布关系复杂; 部分黄铜矿以不规则粒状、不规则粒状集合体与闪锌矿、磁黄铁矿等毗连连生。由于矿石中铜锌矿物嵌布粒度较细、嵌布关系复杂，且锌矿物极易上浮，致使铜锌分离较困难。矿石主要化学成分分析结果见表1，铜、锌物相分析结果见表2、表3。

表1 矿石主要化学成分分析结果Table 1 Multi-elementary analysis results of the run-of-mine ore %

表2 铜物相分析结果Table 2 Copper phase analysis results %

表3 锌物相分析结果Table 3 Zinc phase analysis results %

从表1 可看出，矿石中可供回收的有价金属为铜、锌和银。

从表2、表3 可看出，矿石中的铜、锌主要以硫化矿的形式存在。

2 试验结果与讨论

根据矿石性质，通过探索试验确定采用优先浮选铜再浮锌的原则流程，银作为铜、银的伴生金属进行回收。

2.1 铜浮选试验

2.1.1 铜粗选条件试验

铜粗选条件试验采用1 次粗选流程。

2.1.1.1 磨矿细度试验

磨矿细度试验的矿浆pH 调整剂石灰用量为1 000 g/t、锌抑制剂T8 为1 000 g/t、捕收剂Z －200为80 g/t，试验结果见表4。

表4 磨矿细度试验铜粗精矿指标Table 4 Copper rough concentrate index under various grinding fineness %

从图1 可看出，随着磨矿细度的提高，粗精矿铜品位和铜回收率均上升，锌品位和锌回收率变化不大。综合考虑，确定铜粗选的磨矿细度为－0.074 mm 占85%。

2.1.1.2 石灰用量试验

石灰用量试验的磨矿细度为－0.074 mm 占85%、T8 为1 000 g/t、Z－200 为80 g/t，试验结果见表5。

表5 石灰用量试验铜粗精矿指标Table 5 Copper rough concentrate index with different dosage of lime

从表5 可看出，随着石灰用量的增大，铜粗精矿铜品位上升、铜回收率小幅下降，锌品位小幅上升、锌回收率下降。综合考虑，确定铜粗选的石灰用量为2 000 g/t。

2.1.1.3 T8 用量试验

T8 为西北矿冶研究院研制的复合型高效锌矿物抑制剂。T8 用量试验的磨矿细度为－0.074 mm 占85%、石灰用量为2 000 g/t、Z－200 为80 g/t，试验结果见表6。

表6 T8 用量试验铜粗精矿指标Table 6 Copper rough concentrate index with different dosage of T8

从表6 可看出，随着T8 用量的增大，铜粗精矿铜品位呈先快后慢的上升趋势，铜回收率小幅上升，锌品位和锌回收率均明显下降。综合考虑，确定铜粗选T8 的用量为1 000 g/t。

2.1.1.4 Z－200 用量试验

Z－200 用量试验的磨矿细度为－0.074 mm 占85%、石灰用量为2 000 g/t、T8 为1 000 g/t，试验结果见表7。

从表7 可看出，随着Z－200 用量的增大，铜粗精矿铜品位下降，铜回收率上升，锌品位和锌回收率小幅上升。综合考虑，确定铜粗选的Z －200 用量为70 g/t。

表7 Z－200 用量试验铜粗精矿指标Table 7 Copper rough concentrate index with different dosage of Z－200

2.1.2 铜粗精矿再磨细度试验

铜粗精矿再磨细度试验流程见图1，试验结果见表8。

图1 铜粗精矿再磨细度试验流程Fig.1 Regrinding fineness test process of copper rough concentrate

表8 铜粗精矿再磨细度试验铜精矿1 指标Table 8 Copper concentrate index under various grinding fineness of copper rough concentrate %

从表8 可看出，随着再磨细度的提高，铜精矿1铜品位上升、铜回收率小幅下降，锌品位和锌回收率均下降。综合考虑，确定铜粗精矿再磨细度为－0.045 mm占85%。

2.2 锌粗选条件试验

锌粗选以硫酸铜为活化剂，丁基黄药为捕收剂，2#油为起泡剂，试验流程见图2。

2.2.1 锌粗选石灰用量试验

锌粗选石灰用量试验的硫酸铜用量为400 g/t，试验结果见表9。

图2 锌粗选条件试验流程Fig.2 Zinc rough concentration process

表9 石灰用量试验锌粗精矿指标Table 9 Zinc rough concentrate index with different dosage of slime

从表9 可看出，随着石灰用量的增大，锌粗精矿锌品位上升、锌回收率小幅下降。综合考虑，确定锌粗选的石灰用量为4 000 g/t。

2.2.2 硫酸铜用量试验

硫酸铜用量试验的石灰用量为4 000 g/t，试验结果见表10。

表10 硫酸铜用量试验锌粗精矿指标Table 10 Zinc rough concentrate index with different dosage of bluestone

从表10 可看出，随着硫酸铜用量的增大，锌粗精矿锌品位下降、锌回收率上升。综合考虑，确定锌粗选的硫酸铜用量为400 g/t。

2.3 闭路试验

在条件试验和开路试验基础上进行了闭路试验，试验流程见图3，试验结果见表11。

从表11 可看出，采用图3 所示闭路流程处理该矿石，可获得铜品位为20.15%、含银576.40 g/t、含锌4.66%、铜回收率为77.32%、银回收率为46.67%的铜精矿，以及锌品位为45.21%、含银153.80 g/t、含铜0.52%、锌回收率为86.15、银回收率为44.73%的锌精矿。

图3 闭路试验流程Fig.3 Closed circuit test process

表11 闭路试验结果Table 11 Result of closed circuit test %

3 结 论

(1) 西北某铜锌硫化矿石矿物成分复杂，有回收价值的金属元素为铜、锌和银等。矿石中金属矿物以黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿为主，非金属矿物主要有石英、方解石。主要锌、铜矿物为闪锌矿和黄铜矿，均广泛分布于各种类型矿石中，铜锌矿物之间及其与脉石矿物之间的嵌布关系较紧密、复杂，铜锌矿物单体解离度难度较大。

(2) 矿石在磨矿细度为－0.074 mm 占85%的情况下，采用1 粗1 扫选铜、铜粗精矿再磨至－0.045 mm 占85%后再3 次精选、选铜尾矿1 粗1 扫2 精选锌、中矿顺序返回闭路流程处理，可获得铜品位为20.15%、含银576.40 g/t、含锌4.66%、铜回收率为77.32%、银回收率为46.67%的铜精矿，以及锌品位为45.21%、含银153.80 g/t、含铜0.52%、锌回收率为86.15、银回收率为44.73%的锌精矿。

［1］ 胡熙庚. 有色金属硫化可选矿［M］. 北京: 冶金工业出版社，1992.

Hu Xigeng. Minereal Separation for Non-ferrous Metal Suylfide ore［M］Beijing:Metallurgical Industry Press，1992.

［2］ 胡为柏. 浮选［M］. 北京:冶金工业出版社，1980.

Hu Weibai. Flotation［M］. Beijing: Metallurgical Industry Press，1980.

［3］ 王淀佐. 浮选药剂作用原理及应用［M］. 北京: 冶金工业出版社，1982.

Wang Dianzuo. Principle and Applicatioon of Flotation Reagent［M］.Beijing:Metallurgical Industry Press，1982.

［4］ 李福兰，胡保栓，李国栋，等. 西藏某复杂铜锌硫化矿选矿试验［J］. 金属矿山，2012(9) :57-60.

Li Fulan，Hu Baoshuan，Li Guodong，et al. Experimental study on complex copper-zinc sulfide ore from Tibet［J］. Metal Mine，2012(9) :57-60.

［5］ 匡敬忠，贾 帅，李 成. 某铜锌矿石铜锌分离浮选工艺研究［J］. 金属矿山，2013(1) :76-79.

Kuang Jingzhong，Jia Shuai，Li Cheng. Research of copper-zinc flotation separation process of a copper-zinc ore［J］. Metal Mine，2013(1) :76-79.

［6］ 余江鸿，黄建芬. 新疆某高硫铜锌矿选矿试验［J］. 金属矿山，2012(9) :52-56.

Yu Jianghong，Huang Jianfen. Experiment on mineral processing of high-sulfur copper zinc ore from Xinjiang［J］. Metal Mine，2012(9) :52-56.