印尼加里曼丹岛坤甸铜多金属矿选矿试验研究

童友焜

(福建省地质测试研究中心，福州，350002)

随着矿产资源的不断开发利用，富矿和易处理的矿石资源日趋减少，如何高效利用低品位、嵌布粒度细的复杂矿石已成为我们面临的挑战。目前，诸多铜铅锌矿石由于矿石组成复杂，各矿物致密共生、互相镶嵌、分离困难[1-4]，其分选一直是选矿研究难题之一。印尼加里曼丹坤甸铜多金属矿有价元素含量低，矿物嵌布粒度粗细不均，共生关系密切，矿石性质复杂。矿石试验对矿石进行选矿工艺研究，为合理开发利用矿石资源提供技术依据。

1 矿石性质

1.1 矿石组成及主要矿物特征

矿石中主要金属矿物有方铅矿、闪锌矿、黄铜矿。 非金属矿物有绿泥石、钠长石、阳起石、绿帘石等。

方铅矿呈他形粒状集合体分布，结晶晚。矿物粒度在0.05～0.7 mm，以0.25～0.7 mm为主。反射色呈白色，有黑三角孔，具有擦痕。溶蚀交代闪锌矿、黄铜矿和非金属矿物。方铅矿个别颗粒晶体中包裹有闪锌矿、黄铜矿。贮存状态呈单晶形式嵌布在其他矿物颗粒间。

闪锌矿呈他形粒状结构，矿物粒度0.05～1 mm，以0.25～1 mm为主，灰色。个别颗粒晶体中包裹有细小脉石、方铅矿矿物，部分颗粒晶体中包裹有乳滴状(<0.005 mm)黄铜矿。被方铅矿溶蚀交代。贮存状态呈单晶形式嵌布在其他矿物晶粒间。

黄铜矿呈他形粒状集合体不均匀分布，矿物粒度0.02～0.3 mm，个别最大可达1.2 mm，反射色呈金黄色。部分颗粒晶体中包裹有方铅矿、闪锌矿。贮存状态呈单晶形式嵌布在其他矿物晶粒间，个别嵌布在方铅矿晶体中或呈乳滴状嵌布在闪锌矿晶体中。

1.2 原矿化学性质

原矿化学多项分析结果(表1)可以看出，矿石中有价元素铜铅锌的含量达到工业品位，具有一定的工业开发利用价值。

表1 原矿化学多项分析结果

2 选矿试验研究及讨论

在对矿石性质研究的基础上，再进行不同工艺流程方案对比，即铜铅混合浮选、铜铅锌混合浮选、铜铅锌优先浮选工艺流程对比试验，根据试验结果确定选别工艺流程。

2.1 闪锌矿抑制剂对比探索试验

由于该次回收的目的矿物是黄铜矿、方铅矿和闪锌矿，而锌抑制的好坏直接影响到最终产品的质量指标,因此采用铜铅混合浮选工艺流程先进行闪锌矿抑制剂对比的探索试验。试验固定条件为磨矿浓度50%、磨矿细度-74μm占90%、石灰400 g/t、水玻璃500 g/t、丁黄药100 g/t、2号油34 g/t，闪锌矿抑制剂种类、用量及试验结果(表2)。

表2 闪锌矿抑制剂对比探索试验结果

闪锌矿抑制剂对比探索试验结果可知，在未添加硫化钠配合抑制剂使用时，铅精矿中锌占有率高达62.81%，即锌无法有效抑制。在添加硫化钠后，铅精矿中锌的占有率明显减少。因此，拟定在抑锌时用硫化钠配合硫酸锌与亚硫酸钠一起使用。

2.2 不同方案工艺流程对比试验

选别了3种不同工艺流程的方案进行对比试验，试验固定条件试验结果(表3)。从试验结果来看，采用方案一最为合适。

表3 三种不同方案工艺流程对比试验结果

2.3 铜铅混合浮选工艺流程条件试验

2.3.1 磨矿细度条件试验

为了确定合理的粗选磨矿细度，并进行了磨矿细度试验，试验固定条件为磨矿浓度为50%、石灰400 g/t、水玻璃500 g/t、丁黄药100 g/t、2号油34 g/t、亚硫酸钠2 000 g/t、硫酸锌3 000 g/t，磨矿细度条件试验结果(表4)。从磨矿细度条件试验结果可以看出，在磨矿细度-74 μm占70%时，锌在尾矿中的占有率最高，故拟定适宜的磨矿细度为-74 μm占70%。

表4 磨矿细度条件试验结果

2.3.2 铜铅混合粗选条件试验

由于铜铅混选的药剂条件较多，先对4种药剂用量做正交试验，对丁黄药的用量单独做一个条件试验。铜铅粗选药剂用量的条件是采用L934正交法来确定，其药剂用量及试验结果(表5)。

表5 铜铅粗选正交试验结果

由铜铅粗选正交试验结果分析可得，铜铅粗选最佳药剂用量分别为石灰400 g/t，硫化钠800 g/t，水玻璃800 g/t，亚硫酸钠2 000 g/t，硫酸锌3 000 g/t。

2.3.3 铜铅粗选丁黄药用量条件试验

根据正交试验所确定药剂制度来进行丁黄药用量条件试验，其丁黄药用量条件试验结果(表6)。

由铜铅粗选丁黄药用量条件试验的结果可以看出，在丁黄药用量为80 g/t时，铜铅粗精矿中铜铅的回收率较高，故丁黄药用量选择80 g/t。

表6 铜铅粗选丁黄药用量条件试验结果

2.3.4 锌粗选硫酸铜用量条件试验

由于此次试验试样的黄铁矿含量极少，所以不需要对矿浆进行介质调整，其硫酸铜用量条件试验结果(表7)。

由锌粗选硫酸铜用量条件试验的结果可以看出，硫酸铜用量为90 g/t时，锌的回收率略高于其它3组锌的回收率，故选择硫酸铜的用量为90 g/t。

表7 锌粗选硫酸铜用量条件试验结果

2.3.5 铜铅分离药剂用量条件试验

经显微镜下观察，铜铅粗精矿尚有部分未解离。因此，对其再磨再精选，而后进行铜铅分离条件试验，铜铅分离药剂用量条件试验结果(表8)。

由铜铅分离药剂用量条件试验结果可以看出，第3组的综合指标较好，故选择第3组药剂用量。

2.4 闭路试验

根据上述所确定条件做了开路试验，在开路试验的基础上进行闭路试验，其试验条件及流程(图1)，闭路试验结果(表9)。

表8 铜铅分离药剂用量条件试验结果

表9 闭路试验结果

从闭路试验结果可以看出，采用铜铅混合浮选工艺流程，使铜铅锌更容易富集，即获得精矿Cu、Pb、Zn品位分别为32.04%、65.63%、45.24%，回收率分别为61.30%、81.27%、73.23%的良好指标。

3 结语

(1)矿石中主要金属矿物有黄铜矿、方铅矿、闪锌矿。非金属矿物有绿泥石、钠长石、阳起石、绿帘石等。

(2)该矿石抑锌时出现了锌很难抑制现象，经过探索对比试验，用硫化钠配合锌的抑制剂一起使用，使锌得以有效抑制。

(3)试验表明该样采用铜铅混合浮选→铜铅分离→锌浮选的工艺流程是合理的，其流程结构简单，很好地解决了铜铅锌分离问题。所采用的选矿药剂为常用药剂，无需使用有毒的氰化物和重铬酸盐，对矿山周围的环境不会产生大的影响。

(4)该矿石入选铜铅锌品位低，即Cu品位0.31%、Pb品位1.55%、Zn品位1.02%，且矿物嵌布粒度粗细不均，较难选矿，经铜铅混合浮选工艺流程选别后，获得精矿铜品位为32.04%、回收率为61.30%；铅品位65.63%、回收率81.27%，锌品位45.24%、回收率为73.23% 的良好指标。

1 朱建国,朱玉霜.浮选药剂的化学原理.长沙:中南工业大学出版社,1996.

2 胡熙庚. 有色金属硫化矿选矿.北京:冶金工业出版社,1992.

3 喻连香. 低品位铅锌矿选矿工艺的研究.广东有色金属学报,2013,13(1).

4 陈代雄,杨建文,李观奇,等.高海拔地区复杂铜铅锌多金属硫化矿浮选试验研究及应用.有色金属(选矿部分),2009(6).