云南东川高碳铜矿选矿试验研究

马原琳 谢贤 杨子轩

摘要：云南东川铜矿含有炭质，铜品位0.61%，碳品位10.30%，属高碳铜矿，铜主要以硫化铜的形式存在，占总铜总含量的93.44%。根据其工艺矿物学性质，采用脱碳工艺消除碳的影响。通过预先脱碳、两段铜粗选、一段铜精选、一段铜扫选、中矿顺序返回的流程处理该矿物，获得了铜品位为16.23%、回收率为82.39%的良好指标。

Abstract： A copper ore from Yunnan Dongchuan is carbonaceous， has copper grade 0.61%， carbon grade 10.30%， and belongs to high-carbon copper ore， in which the copper mainly exists in the form of the copper sulfide， accounting for 93.44%. According to the mineralogical properties， use the decarbonization process to eliminate the impact of carbon. The process of pre-decarbonization， two copper roughing， one copper selection， one copper scavenger is determined to handle it， and achieves a copper grade 16.23%and a recovery rate 82.39%.

关键词： 高碳铜矿；硫化铜；浮选

Key words： high-carbon copper ore；copper sulfide；flotation

中图分类号：TD952 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）03-0104-03

0 引言

铜是我国的主要金属资源之一，在生活的各个领域均有着广泛的应用[1]。铜矿主要分为硫化铜矿和氧化铜矿，其中硫化铜矿占80%以上[2]，且由于硫化铜矿可浮性较好，可利用的边界品位低，因此，大部分铜金属产自硫化铜矿[3]。而含碳硫化铜矿的浮选一直是选矿界的一个难题[4]。由于碳质物的可浮性极好，因此碳在硫化铜矿的浮选中会起到很大的阻碍作用，主要表现有碳质物吸附并消耗浮选药剂，恶化矿浆起泡性质；细粒级碳质物疏水易浮，会降低铜精矿的品位[5]。

消除碳质物影响的方法有两种：抑碳和脱碳。抑碳主要是在铜矿的浮选中添加羧甲基纤维素之类的抑碳剂，主要适合含碳量不高或有价矿物被碳质物包裹的矿石[6-7]；脱碳主要有浮选和重选两种，脱碳的缺点就是会损失掉一部分铜，导致铜的回收率降低[8]。

产于云南东川的高碳硫化铜矿含铜0.61%，含碳10.30%，主要金属矿物有磁黄铁矿、黄铁矿、白铁矿等，主要脉石矿物为石英、有机碳质等。由于含碳较高，该矿采用浮选脱碳的方法来消除碳的影响。

1 原矿性质

原矿经武汉探矿机械厂的颚式破碎机、对辊机粉碎至100%-2mm，然后取500g原矿经圆盘粉碎机至90%-0.037mm作为原矿样。原矿样化学多元素分析结果如表1所示，铜物相如表2所示。

由表1、表2可知，该矿样总铜的含量0.61%，主要以硫化铜的形式存在，其铜的含量和分布率分别是0.57%和93.44%，是可回收的主要铜矿物；其他含铜矿物游离氧化铜、结合氧化铜的含量和分布率较低，含量分别为0.016%、0.013%，分布率分别为4.26%、0.52%。

2 试验方法

磨矿细度试验采用实验室用XMQ-240×90锥形球磨机，球磨机充填率为33%，磨矿浓度为65%；浮选试验采用实验室用1.5L单槽浮选机，试验分为脱碳和选铜两个部分，脱碳部分流程为一次粗选，捕收剂为煤油，起泡剂为2#油，选铜部分流程为两次粗选一次精选一次扫选捕收剂为Z-200和BK320，起泡剂为和2#油。

试验每次称取原矿样500g，用所选磨机磨至一定细度，然后加入到1.5L浮选槽中，按既定试验流程进行试验。

3 试验结果与讨论

3.1 磨矿细度试验结果与讨论

磨矿细度试验流程为一次脱碳粗选、一次选铜粗选和一次选铜扫选。粗选时间为4min，扫选时间为3min。脱碳粗选：捕收剂煤油240g/t、2#油120g/t；选铜粗选：BK320+Z-200 60g/t+30g/t、2#油60g/t。所得铜精矿为混合精矿。结果如图1、图2所示。

由图1可知，随着磨矿细度的增大，铜精矿的品位呈下降趋势，铜精矿回收率呈先上升后下架的趋势。由图2可知，损失在煤精矿中铜的含量呈先下降后上升的趋势。综合考虑，选择试验磨矿细度为-0.074mm占85%。

3.2 脱碳捕收剂用量条件试验结果与讨论

在确定磨矿细度的基础上进行脱碳捕收剂煤油的用量试验，试验流程为一次粗选，浮选时间4min。捕收剂用量分别为150g/t、180g/t、210g/t、240g/t、270g/t。磨矿细度为-0.074mm占85%，2#油用量为120g/t。试验结果如图3所示。

由图3可知，随着脱碳捕收剂用量的增加，铜损呈上升趋势，尾矿碳品位呈下降趋势。当用量为180g/t的时候铜损失率不高且尾矿碳品位不高，对后续选铜影响不大。综合考虑，确定脱碳捕收剂用量为180g/t。

3.3 铜捕收剂选择试验结果与讨论

目前铜浮选的常用捕收剂主要有黄药类、黑药类，酯类等。本试验主要考察了BK320分别与丁基黄药、Z-200、丁铵黑药、酯-105组合的浮选效果。在磨矿细度为

-0.045mm占85%的条件下，采用上述组合捕收剂用量均为100g/t+50g/t，起泡剂为2#油120g/t，进行一次粗选试验，浮选时间为4min，结果如图4所示。

由图4可知：BK320+Z-200组合捕收剂选择性好，捕收能力强，其浮选精矿铜品位和回收率均较高。因此，选用BK320+Z-200组合作为浮选铜的捕收剂。

3.4 铜捕收剂用量条件试验结果与讨论

试验采用BK320+Z-200组合作为选铜捕收剂，进行选铜捕收剂的用量试验。试验采用一次粗选的试验流程，捕收剂用量分别为40g/t+20 g/t、60g/t +30g/t、80g/t +40g/t、100g/t+50g/t。试验结果如图5所示。

由图5可知：捕收剂用量对浮选指标有很大的影响。随着混合捕收剂用量的增加，铜精矿品位呈下降趋势，铜精矿的回收率呈上升趋势，当BK320+Z-200用量为80g/t+40g/t时，粗选精矿铜的回收率比其他用量的高，同时铜精矿中铜的品位也是相对较高。综上所述，选择捕收剂用量为BK320+Z-200：80g/t+40g/t。

3.5 开路试验结果与讨论

在条件试验的基础上进行开路试验。开路试验分为脱碳和选铜两个部分，脱碳部分流程为一次粗选，选铜部分流程为两次粗选一次精选一次扫选，磨矿细度选择-0.074mm占85%，选铜部分混合捕收剂BK320+Z-200用量为80g/t+40g/t。试验流程及具体药剂用量见图6，试验结果如表3所示。

从表3可以看出，采用图6所示流程处理该矿，能获得铜品位为19.14%、铜回收率63.505%的铜精矿，在煤精矿和尾矿损失的铜较少，共为16.121%。所以，可以在此流程的基础上进行闭路试验。

3.6 闭路实验结果与讨论

在条件试验和开路试验的基础上进行全流程闭路试验，试验流程如图7所示，试验结果如表4所示。

从表4可知，采用图7所示闭路流程处理该矿，能获得品位达16.230%，回收率达82.39%的铜精矿，原矿中铜得到了较好的回收。

4 结论

①云南东川铜矿铜品位较低而碳较高，铜、碳品位分别为0.61%、10.30%。铜主要以硫化铜的形式存在，占总铜的93.44%。

②在磨矿细度为-0.074mm占85%的情况下，采用预先脱碳、两段铜粗选、一段铜精选、一段铜扫选、中矿顺序返回流程处理该矿，能获得铜品位16.230%、回收率82.390%的铜精矿，原矿中铜得到了较好的回收。

参考文献：

[1]胡岳华，冯其明.矿物资源加工技术与设备[M].北京：科学出版社，2006：239-242.

[2]董英，王吉坤，冯桂林.常用有色金属资源开发与加工[M].北京：冶金工业出版社，2005：236-250.

[3]胡度熙.有色金属硫化矿选矿[M].北京：冶金工业出版社.1987.

[4]汪勇，庄故章，吴远昌，等.云南易门碳质铜矿选矿试验研究[J].矿冶，2012，21（2）：33-36.

[5]钱鑫，张文彬，邓彤，等.铜的选矿[M].北京：冶金工业出版社，1978.

[6]余成，杜新，谢林，等.含碳难选氧化铜矿抑碳浮铜-中矿酸浸-置换-浮选试验研究[J].矿冶工程，2014，34（1）：47-50.

[7]王恒峰.某含碳铜矿回收铜的工艺试验研究[J].中国矿业，2008（9）：71-74.

[8]王蓓，罗兴，杨晓峰.某地高碳难选氧化铜矿选矿试验研究[J].有色金属（选矿部分），2011（6）：26-30.