铜硫钨多金属矿浮选尾矿水回用新技术研究*

周晓彤，邓丽红，关 通，付广钦，陈远林

广东省资源综合利用研究所，稀有金属分离与综合利用国家重点实验室，广东省矿产资源综合开发利用重点实验室，广州 广东 510650



铜硫钨多金属矿浮选尾矿水回用新技术研究*

周晓彤，邓丽红，关 通，付广钦，陈远林

广东省资源综合利用研究所，稀有金属分离与综合利用国家重点实验室，广东省矿产资源综合开发利用重点实验室，广州 广东 510650

铜硫钨多金属矿浮选尾矿水回用于铜硫浮选时，严重影响铜硫精矿的选矿指标.研究结果表明，钨浮选尾矿水经简单处理后回用，在铜浮选作业加入新型调整剂CW、在钨浮选作业加入对黄铁矿和磁黄铁矿捕收能力较弱的新型钨捕收剂TM，可获得铜精矿品位18.36%Cu、回收率76.67%的指标，其选别指标接近于用自来水的指标.

铜矿；钨矿；浮选；尾矿水；回用

选矿行业的尾矿水是工业废水的主要来源之一，为了提高水资源利用率和保护生态环境，目前要求尾矿水应回用于选矿作业[1].选矿尾矿水含有大量金属离子、悬浮物以及残余药剂，若直接回用到浮选流程中会对浮选指标产生极为不利的影响[2].由于复杂多金属矿尾矿水的成分复杂，因此回用难度较大.目前，对于复杂多金属矿尾矿水回用工艺方面缺乏深入地研究.本文以铜硫钨复杂多金属矿尾矿水为研究对象，考察尾矿水回用对铜硫浮选指标的影响，以研究合适的尾矿水回用工艺，提高铜硫浮选指标，形成铜硫钨复杂多金属矿尾矿水回用新技术.

1 矿石性质

对试验矿样进行多元素及主要矿物组成分析，结果列于表1、表2.由表1、表2可知，矿石中主要元素品位为0.60%Cu、19.94%S和0.16%WO3，可综合回收的主要矿物有黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿和白钨矿，其中黄铁矿和磁黄铁矿含量较高.脉石矿物主要是云母和石英，其次是方解石、绿泥石、长石等.白钨矿呈粗细不均匀嵌布，粒度范围为0.01～0.64 mm.黄铜矿的嵌布粒度较白钨矿细，主要粒度范围是0.01～0.32 mm.

2 试验结果及讨论

由于原矿中黄铁矿和磁黄铁矿含量较高，这些矿物在空气中易氧化，使矿浆酸化，从而产生Fe3+，Fe2+，Ca2+等离子.矿浆中这些离子的存在将对铜硫浮选指标造成不良的影响.

2.1 尾矿水对浮选的影响

分别在使用自来水及铜硫钨浮选尾矿水直接回用的条件下，按图1所示的流程进行铜硫浮选小型闭路试验，考查尾矿水回用对铜硫浮选的影响.尾矿水中主要金属离子的分析结果列于表3.由表3可知，尾矿水中Ca2+，Mg2+，Fe3+含量远高于自来水.

表1 原矿多元素分析结果

注：1)单位g/t.

表2 原矿主要矿物组成

铜硫浮选闭路试验结果列于表4.由表4可知，使用自来水时，在原矿Cu品位0.60%的条件下，获得品位19.79%Cu、回收率77.13%的铜精矿.与使用自来水相比，钨浮选尾矿水直接回用于铜硫浮选作业时，铜精矿品位降低了2.91%，回收率降低了约3个百分点.同时，硫精矿回收率也有所下降.

钨浮选尾矿水含有大量的Ca2+,Mg2+,Fe3+等金属离子(表3)、残留药剂以及金属离子与残留药剂等组分反应生成的悬浮物是影响选矿指标的主要因素[4].

表3 尾矿水金属离子分析结果

表4 尾矿水回用对铜硫浮选的影响

2.2 尾矿水回用新技术研究

尾矿水直接回用于铜硫浮选会影响铜硫浮选指标.为了降低尾矿水对铜硫浮选的不良影响，进行了尾矿水回用新技术的研究.

2.2.1 新型调整剂CW试验研究

在图1所示流程和药剂制度的基础上，在磨机中加入适量的新型调整剂CW，进行浮选尾矿水回用的对比试验，试验结果列于表5.由表5可知，加入调整剂CW后，在原矿品位0.60%Cu的条件下，获得品位17.61%Cu、回收率75.81%的铜精矿.与仅使用石灰相比，铜品位提高0.78%，回收率略有下降.同时，硫精矿回收率有所提高.这说明在铜浮选中加入调整剂CW，可改善尾矿水回用对铜硫浮选的不利影响.

表5 调整剂不同时铜硫浮选的试验结果

Table 5 The results of copper sulfur flotation tests with different regulators

调整剂用量/(g·t-1)产品名称品位/%回收率/%石灰6000CW500铜精矿17.6175.81硫精矿42.4078.30石灰6000铜精矿16.8377.33硫精矿44.1276.75

2.2.2 新型钨捕收剂TM试验研究

钨浮选尾矿水中含有的钨捕收剂对黄铁矿和磁黄铁矿等硫化矿具有捕收作用，常规的钨捕收剂会对铜硫浮选指标产生不良影响.因此，必须研制出对黄铁矿和磁黄铁矿捕收能力较弱的新型钨捕收剂，以降低尾矿水回用对铜硫浮选的不良影响.

在试验用水为自来水的条件下，按图2所示的流程进行新型钨捕收剂TM与捕收剂TAB-3对比试验，试验结果如图3所示.由图3可知，在钨精矿品位相近的情况下，采用新型钨捕收剂TM比用TAB-3，钨的回收率明显提高.可见，新捕收剂TM对钨具有更好的捕收效果.

图2 钨浮选试验流程 Fig.2 The flowsheet of tungsten flotation tests

图3 捕收剂对钨浮选的影响 Fig.3 The influence of collectors on tungsten flotation

2.2.3 尾矿水回用新技术试验研究

对钨浮选尾矿水进行简单处理(沉降)后，直接回用于铜硫浮选作业，同时在铜浮选中加入新型调整剂CW、钨浮选采用新型捕收剂TM，按图4所示的流程，进行钨浮选尾矿水回用的小型闭路试验.试验结果列于表6.由表6可知，在原矿品位Cu 0.60% 的条件下，采用尾矿水回用新技术可获得品位Cu 18.36%、回收率76.67%的铜精矿.该指标明显优于钨浮选尾矿水直接回用于铜硫浮选时的选别指标，与使用自来水时的选别指标接近.这说明所研究的尾矿水回用新技术对铜硫浮选具有良好的效果.

图4 尾矿水回用新技术闭路试验的工艺流程Fig.4 The flowsheet of closed-circuit tests on new technology of tailing water recycling

Table 6 The results of closed-circuit tests on new technology of tailing water recycling

试验用水产品名称品位/%回收率/%自来水铜精矿19.7977.13硫精矿42.6380.97尾矿水直接回用铜精矿16.8873.95硫精矿43.1379.72尾矿水回用新技术铜精矿18.3676.67硫精矿43.9376.64

3 结 论

(1)铜硫钨多金属矿浮选尾矿水采用常规的浮选技术回用于铜硫浮选时，严重影响铜硫浮选的选矿指标.

(2)采用简单的水处理方法，结合新型铜浮选调整剂CW、钨捕收剂TM的浮选尾矿水回用新技术，小型闭路试验可获得铜精矿品位18.36%Cu、回收率76.67%的指标.该指标明显优于钨浮选尾矿水回用并采用常规浮选技术的选别指标，且接近使用自来水的选别指标.

[1] CHEN Jianming，LIU Runqing，SUN Wei，et al. Effect of mineral processing wastewater on flotation of sulfide minerals[J].Transactions of Nonferrous Metals Society of China，2009，19(2):454-457.

[2] LUTANDULAM S，MWANA K N.Perturbations from the recycled water chemical components on flotation of oxidized ores of copper—The case of bicarbonate ions[J].Journal of Environmental Chemical Engineering，2014，2(1):190-198.

[3] GEOFFREY S SIMATE，SEHLISELO N.Acid mine drainage:Challenges and opportunities[J]. Journal of Environmental Chemical Engineering，2014，2(3):1785-1803.

[4] ÖZLEM B, ZAFIR E, METIN C, et al. The effect of water chemistry on froth stability and surface chemistry of the flotation of a Cu-Zn sulfide ore[J].International Journal of Mineral Processing，2012，102-103:32-37.

Research on the recycling technology of flotation tailing water of copper-sulfur-tungsten polymetallic ore

ZHOU Xiaotong，DENG Lihong，GUAN Tong，FU Guangqin，CHEN Yuanlin

GuangdongInstituteofResourcesComprehensiveUtilization，StateKeyLaboratoryofRareMetalsSeparationandComprehensiveUtilization，GuangdongProvincialKeyLaboratoryofDevelopmentandComprehensiveUtilizationofMineralResource，Guangzhou510650，China

When the flotation tailing water of Cu-S-W polymetallic ore is reused to copper-sulfur flotation processes,the technical index of copper concentrate and sulfur concentrate would be seriously affected.Experimental result shows that,the copper concentrate with a grade of 18.36%Cu at a recovery of 76.67% has got in small closed-circuit test using recycling water, through simple pretreatment of tailing water of tungsten flotation and adding special regulator CW in copper flotation and adopting new collector TM which with weak capacity in collecting pyrite and pyrrhotite in tungsten flotation.The result is equivalent with the performance without using tailing water.

copper ore;tungsten ore；flotation;tailing water; recycling

1673-9981(2016)03-0219-05

2016-07-05

广东省省级科技计划项目(2014B070706024)；广州市科技计划项目(201504010011)；广东省科学院科技专项资金项目(2016GDASPT-0104)

周晓彤(1967-)，女，湖南武冈人，教授级高级工程师，学士．

TD923

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