预先磁选工艺对某铜矿石浮选的影响

袁风香

(1.中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司，安徽马鞍山243000;2.金属矿山安全与健康国家重点实验室，安徽马鞍山243000;3.华唯金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心有限公司，安徽马鞍山243000)

安徽某铜矿石主要可选金属为铜，其中半生少量的金、银和磁铁矿。磁性铁矿物主要以磁铁矿和雌黄铁矿形式赋存，现场选矿工艺为原矿磨矿至－0.076 mm占65%左右进行浮选选铜，选铜后尾矿回收铁矿物获得铁精矿［1-4］。为进一步提高铜矿物的回收率，在固定浮选药剂和选矿流程的条件下，对原矿进行预先磁选试验，即先获得铁精矿再浮选铜试验。原矿石铜矿物堪布粒度分析表明，有相当一部分的铜矿物和铁矿物相互堪布在一起，在原磨矿细度下达不到完全解离，为了避免因提高磨矿细度，增加磨矿能耗，决定采用磁选工艺将具有强磁性或弱磁性的铁矿物先进行分离，预选获得磁选精矿主要含铁矿物，并对此部分矿物进行磨矿，相当于选择部分解离条件不好的矿物进行单独磨矿，再磨矿使铁矿物得到解离，同时铜矿物也得到解离，为浮选创造了更好的条件，同时获得了满意的试验指标。

1 原矿性质

矿石中主要金属矿物为黄铁矿、黄铜矿，磁铁矿，雌黄铁矿及少量的闪锌矿等，脉石矿物只要为石英、钾长石、钠长石、黏土。黄铜矿呈不规则粒状或脉状分布在脉石矿物中，选矿工艺采用浮选流程分离，由于黄铁矿的含量均很低，故采用单独浮铜的选矿工艺。试验矿样化学多元素分析结果见表1，铜、铁物相分析结果见表2、表3。

表1 原矿化学多元素分析结果Tab le 1 O re chem icalm u lti-elem ent analysis %

表2 铜物相分析结果Table2 Copper phase analysis of run-of-m ine ore %

表3 原矿铁物相分析结果Table3 Iron phase analysis of run-of-m ine ore%

由表1～表3可知:试验矿样铜含量为0.96%，硫含量为3.25%、金含量为0.13 g/t，银含量为8.60 g/ t，原矿为单一的铜矿石，金、银含量较低不单独回收，在选铜的过程会富集到铜精矿中;该矿中的铜主要为次生硫化铜及原生硫化铜，少量氧化铜;铁矿物中大部分以磁性铁矿物、赤褐铁矿及硫化铁存在，选厂一般会对铜尾矿进行选铁回收，此次试验研究主要将磁选工艺在浮选前先预选，以了解预先磁选对铜矿石浮选指标的影响。

2 选矿试验研究

2.1 原矿直接磨矿浮选试验

磨矿浮选流程试验根据现场1粗3精2扫流程，磨矿细度为－0.076 mm占65%，抑制剂采用CaO总用量为4 000 g/t、捕收剂采用丁黄药总用量为150 g/t，起泡剂采用2#油总用量为65 g/t，其闭路试验流程见图1，试验结果见表4。

图1 原矿直接磨矿浮选闭路试验流程Fig.1 Direct grinding ore flotation process closed circuit operation

表4 原矿直接磨矿浮选闭路试验结果Table4 Ore direct closed circuit grinding flotation test results %

由表4可知，原矿磨矿至－0.074 mm占65%，经1粗3精2扫、中矿顺序返回的浮选流程选别后，可获得产率为4.50%、铜含量为18.36%，铜回收率为86.93%的铜精矿。

2.2 原矿磨矿预先磁选试验

预先磁选试验是为了预先选出磁性矿物［5］，尤其是雌黄铁矿，尽量降低浮选的影响。由于原矿铜品位较低，预先磁选选用中强磁场强度进行试验，由于铜矿物有部分堪布在黄铁矿矿物中，选出磁性产品的同时可能会带走少量的铜矿物，选出磁性产品的多少大致可通过不同的磁场强度看出，但选择的磁选设备应具备磁场强度高、精选性能好的特点，尽量不能夹杂铁矿物以外的铜矿物。将原矿磨至－0.76 mm占65%，磁选设备分别采用CTS和SQCT中磁和强磁磁选机，选择磁场强度分别为238.85、398.09、557.32、716.56 kA/m，试验流程见图2，试验结果见表5。

图2 原矿预选磁选磁场强度试验流程Fig.2 Ore pre-magnetic field strength testing procedures

由表5可知，采用磁选可获得部分铁品位稍高的磁选精矿，铁品位可达40%左右，磁选精矿含有少量的铜;随着磁场强度的提高磁选精矿产率增加，全铁品位降低，铜含量提高;获得的磁选精矿含铜、铁，说明在该磨矿细度下该部分铜矿物未得到解离，和铁矿物互相堪布在一起，若对磁选精矿进行细磨选出高品位的铁精矿，在铁精矿达到一定品位时说明铁矿物和铜矿物都得到了更好的解离，可将选铁精矿后的尾矿和预先磁选尾矿共同进入浮选选铜。为考查预先磁选后对浮选的影响，选择238.85和716.56 kA/m两个不同磁场强度进行试验研究。

表5 原矿磨矿预选磁选不同磁场强度试验结果Table5 Differentmagnetic field strength test results preselected magnetic beneficiation grinding

2.3 原矿磨矿—预先磁选—选铁—铜浮选试验

将原矿磨至－0.076 mm占 65%，分别采用238.85和716.56kA/m的磁场强度进行预先分选，分选出的磁选精矿进行磨矿弱磁选选出铁精矿，选出铁精矿后的弱磁尾矿和预先磁选尾矿合并进行浮铜试验，浮选条件与磨矿直接浮选相同。预先磁选精矿磨矿细度参照尾矿回收选铁细度－0.076 mm占95%，其闭路试验流程见图3，试验结果见表6。

由表6可知，原矿磨矿预先磁选后获得磁选精矿经过磨矿选铁，尾矿浮选选铜试验可获得高回收率的铜精矿，在磁场强度较低时，铜精矿回收率提高幅度不大，但在预先磁选磁场强度较高时，由于预先磁选精矿产率较多，经过再次磨矿选铁精矿后，相当于选择性的提高了预先磁选精矿的细度，可使铜矿物得到更好的解离，而入浮选的磨矿细度会有所提高，导致铜精矿品位和回收率得到提高，铜品位比低磁场强度时可提高0.44个百分点，铜回收率提高3.47个百分点。

图3 原矿磨矿—预先磁选—选铁—浮铜闭路试验流程Fig.3 Dressing grinding—pre-magnetic—iron selection—floating copper closed circuit test process

表6 原矿磨矿—预先磁选—选铁—铜浮选闭路试验结果Table6 Dressing grinding—pre-magnetic—iron selection—floating copper closed circuit test results

3 结语

(1)原矿为单一铜矿石，伴生少量金、银矿物，铜矿物主要为黄铁矿，属单一易选铜矿石。

(2)原矿经磨矿至－0.076 mm占65%，经1粗3精2扫闭路浮选试验，可获得产率为4.50%、铜品位为18.36%，铜回收率为86.93%的铜精矿。

(3)原矿经磨矿至－0.076mm占65%，在716.56 kA/m的磁场强度下预先磁选后获得磁选精矿经过再磨选铁，预选尾矿和弱磁选尾矿混合浮选选铜试验，可获得产率为4.53%、铜品位为18.86%，铜回收率为90.87%的铜精矿。相对原矿磨矿直接浮选指标铜精矿产率提高了0.03个百分点，铜品位提高了0.50个百分点。

(4)原矿含有少量的磁性铁矿物，经高磁场强度的磁选机预选，预选精矿再磨选铁精矿，虽然流程复杂，但对浮选铜创造了更加有利的条件，主要表现在和铁矿物共生的铜矿物浮选前得到更好的解离，减少了经磨矿易于泥化的雌黄铁矿对浮选的影响，进入选铜浮选的给矿量降低等，这些均是选铜回收率提高的关键。

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