何庆浪 杨 波 童 雄 谢 贤 莫 峰,
(1. 云南华联锌铟股份有限公司,云南 文山663701;2. 昆明理工大学国土资源工程学院,云南 昆明650093)
我国铜资源的显著特点是共伴生组分多,综合价值高,许多铜矿山生产的铜精矿含有价值可观的金、银、铂族等稀贵金属,如金川铜镍矿中伴生有丰富的金、铂族金属元素等[1-3]。提高铜等有色金属矿石中伴生金、银等稀贵金属的回收率,既能提高企业的经济效益,又能提高资源综合利用率,缓解社会发展对金、银等稀贵金属的需求。
据统计,我国从铜等有色金属矿床中回收的金占年产金总量的35% ~40%[4],但大多数选矿厂中伴生金的回收率均不高。金综合回收效果不理想的原因主要有以下3 方面: 一是浮选工艺流程不够完善,相比较主金属元素,对伴生元素金等的回收重视不够;二是浮选药剂制度不够合理,难以满足伴生金等稀贵金属元素的回收要求,尤其是采用高碱工艺,极大地影响了伴生金的回收; 三是矿物单体解离度不够,金等裸露效果不理想,影响了伴生金等的回收[5-8]。
云南某低品位铜矿石铜、金品位分别为0.35%、0.114 g/t,由于现场的药剂制度和工艺流程以铜的回收为主,对伴生在黄铜矿和黄铁矿中金的回收效果较差。实验室研究发现,以现场工艺流程为基础,通过提高磨矿细度和对浮选药剂制度进行优化,可在一定程度上显著提高伴生金的回收率,提高资源的综合利用效率和企业的经济效益。
试样中金属矿物主要为黄铜矿、褐铁矿及少量的黄铁矿,非金属矿物主要为石英、长石、云母和绿泥石等。试样中的金主要以微细粒自然金的形式包裹在黄铜矿和黄铁矿中。试样主要化学成分分析结果见表1,铜物相分析结果见表2。
表1 试样主要化学成分分析结果Table 1 Main chemical composition analysis results of the sample %
表2 试样铜物相分析结果Table 2 Copper phase analysis results of the sample %
从表1 可以看出,试样中主要元素为铜、金和铁,均具有回收价值。
从表2 可以看出,试样中的铜主要以硫化铜的形式存在,占总铜的94.28%。
条件试验采用1 次粗选流程。
2.1.1 磨矿细度试验
磨矿细度试验的捕收剂丁基黄药用量为100 g/t,起泡剂2#油用量为30 g/t,试验结果见见表3。
表3 磨矿细度试验粗精矿指标Table 3 Rough concentrate index at different grinding fineness %
从表3 可以看出: 提高磨矿细度,粗精矿铜金品位均下降;磨矿细度从-0.075 mm 占70%提高至-0.075 mm 占85%,铜和金回收率上升; 当磨矿细度为-0.075 mm 占85%时,铜精矿铜和金的回收率最高;进一步提高磨矿细度至-0.075 mm 占90%,铜金回收率开始下降。综合考虑,确定磨矿细度为-0.075 mm 占80%。
2.1.2 捕收剂试验
2.1.2.1 捕收剂选择试验
现场采用的捕收剂丁基黄药虽是铜矿物浮选的良好捕收剂,但对伴生金的捕收能力较弱。为改善金的综合回收效果,对多种捕收剂和捕收剂组合进行了筛选试验。捕收剂选择试验的磨矿细度为-0.075 mm 占80%,2#油用量为30 g/t,试验结果见表4。
表4 捕收剂种类试验粗精矿指标Table 4 Rough concentrate index on types of collector
从表4 可以看出,与单一捕收剂丁基黄药相比,采用组合捕收剂Z -200 +丁铵黑药,可明显提高伴生金的回收率1.96 个百分点。
Z-200 对硫化铜矿物具有较好的选择性,而丁铵黑药可强化对伴生金的回收。因此,确定采用Z-200 +丁铵黑药为铜金混浮捕收剂。
2.1.2.2 Z-200 +丁铵黑药配比试验
Z-200 +丁铵黑药配比试验固定二者总用量80 g/t,磨矿细度为-0.075 mm 占80%,起泡剂2#油为30 g/t,试验结果见表5。
表5 Z-200 +丁铵黑药配比试验粗精矿指标Table 5 Rough concentrate index on mass ration of Z-200 to ammonium dibutyl dithiophosphate
从表5 可以看出,Z -200 与丁铵黑药配比的变化对铜金回收率影响较小,当Z-200 与丁铵黑药的配比为3 时,粗精矿铜金品位较高。因此,确定Z -200 与丁铵黑药质量比为3。
在此基础上进行了Z-200 与丁铵黑药粗选用量试验,试验确定的铜粗选Z -200 与丁铵黑药用量为60 +20 g/t。
2.1.3 起泡剂种类与用量试验
730A 是一种起泡能力更强、泡沫稳定、黏度适中、用量低、来源广、成本低的新型起泡剂[9-10]。2#油与730A 对比试验的磨矿细度为-0.075 mm 占80%,Z-200+丁铵黑药用量为60+20 g/t,试验结果见表6。
表6 起泡剂种类与用量试验粗精矿指标Table 6 Rough concentrate index on type and dosage of frother
从表6 可以看出:与2#油相比,730A 可一定程度上提高铜粗精矿铜品位和铜金回收率;随着730A 用量的增大,铜粗精矿铜金品位和铜金回收率均先上升后下降。因此,确定选铜起泡剂730A 的用量为30 g/t。
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1,试验结果见表7。
图1 闭路试验流程Fig.1 Flowsheet of closed circuit flotation experiment
从表7 可以看出,采用图1 所示的流程处理试验矿石,可得到铜品位为22.48%、含金4.53 g/t、铜回收率为92.85%、金回收率为56.30%的铜精矿。
表7 闭路试验结果Table 7 Experimental results of closed circuit flotation%
(1) 云南某低品位铜矿石铜、金品位分别为0.35%、0.114 g/t,主要铜矿物为黄铜矿,硫化铜占总铜的94.28%,矿石中的金主要以微细粒自然金的形式包裹在黄铜矿和黄铁矿中。
(2) ) 现场在磨矿细度为-0.075 mm 占74.30%的情况下,以丁基黄药为捕收剂,2#油为起泡剂,采用1 粗3 精2 扫、中矿顺序返回流程回收铜金,最终获得的铜精矿铜金回收率分别为91.60%和45.70%,金回收率明显较低。
(3) 试验在磨矿细度为-0.075 mm 占80%的情况下,以Z-200 +丁铵黑药为捕收剂,730A 为起泡剂,采用1 粗3 精2 扫、中矿顺序返回流程回收铜和金,获得的铜精矿铜品位为22.48%、含金4.53 g/t、铜回收率为92.85%、金回收率为56.30%。与现场生产指标相比,不仅金回收率显著提高了10.60 个百分点,而且铜回收率也小幅提高了1.25 个百分点。
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