选铜新型捕收剂DF761与EP对铜硫分离试验研究

雷同升，黄权兵

（江西铜业集团公司 永平铜矿，江西 铅山 334506）

1 引言

浮选药剂在选矿中具有非常重要地位，可直接导致矿山工艺的发展与前景。浮选药剂包括捕收剂、起泡剂、活化剂、抑制剂、调整剂等，其中捕收剂是改变矿物表面疏水性，使浮游的矿粒黏附于气泡上的浮选药剂，捕收剂在矿物表面的作用有物理吸附、化学吸附和表面化学反应［1-3］。永平铜矿是一个高硫伴生金银钨钼的大型复杂矽卡岩铜矿，目前采用铜开路优先浮选工艺流程，铜的捕收剂为高效选择性捕收剂EP［4-9］。为在现有选矿参数条件下提高铜精矿品位和提高铜回收率，开展了捕收剂DF761G与EP在同等用量的情况下对比试验。

2 试验

2.1 试验矿样

在选矿厂磨浮工段厂房42#、43#磨矿给料皮带及露天堆场各采取矿样20kg，经风干后进入矿石破碎和制备工序，矿样在永平铜矿选矿试验室将矿石破碎至-2mm后混匀、缩分，分别取样进行化学分析及选矿试验。试验矿样含铜品位为0.521%，含硫品位为9.51%， 试验矿样的铜物相分析结果如表1。

表1 试验矿样铜物相分析结果

从表1可以看出，试验矿样中硫化铜占总铜的比例为95.78%，属易选矿石。

2.2 试验设备

粗碎颚式破碎机（SP-60×100mm）、细碎对辊破碎机（2PG400×250）、球磨机（XMQ-67型φ240×90）、浮选机（XFD型单槽式3L）、XFD实验室用单槽1.0升浮选机、XFD实验室用单槽0.5升浮选机、顶击式标准筛振筛机（SDB-200）、真空过滤机（RK/ZL）。

2.3 试验工艺流程

结合永平铜矿选矿厂目前的浮选工艺流程，铜粗选的浮选时间为5min，扫选浮选时间为3min，试验室试验采用一段磨矿的磨矿工艺流程，之后磨矿产品进入浮选，浮选采用一段粗选、一段扫选的开路流程，粗选和扫选均使用3L浮选机。主要工艺流程图见图1。

图1 试验工艺流程图

3 试验结果与讨论

3.1 磨矿时间的确定

参考试验室以前磨矿条件，称取矿样1000g，球磨机补加水680mL，石灰添加量为1.5g，磨矿时间为9.5min，卸矿冲洗水为1000mL。经测定，矿浆pH值约为8.5；经湿式筛分加振样机干式检查，测定磨矿后样品-200目含量为65.8%。

经湿式筛分加振样机干式检查进行磨矿时间确定，磨矿细度与磨矿时间对应数据见图2。

图2 磨矿细度与磨矿时间对应数据

从图2 可以看出，随着磨矿时间的延长，磨矿细度为-200目含量也随之增多，但是在现有的工艺条件下只需有用矿物单体解离就可以满足有用的有效回收，磨矿细度太细会出现过磨现象，反而影响回收率提升，能耗增加。结合选矿厂实际生产情况，磨矿细度-200目含量在65.5%左右即可满足浮选要求，所以9.5min为最佳磨矿时间。故后续试验磨矿称取1000g矿样，磨矿时间按9.5min进行药剂试验。

3.2 不同批次EP选择试验

EP药剂样品有EP（2016年10月份）、EP（2016年12月份）和EP（2017年2月份）。在磨矿细度为65.5%，PH值为8.5的条件下，考察不同批次EP对铜矿物捕收效果的选择试验，其中EP用量为：粗选24g/t、扫选3g/t。流程见图3。

图3 不同批次EP选择试验流程图

试验结果见表2。

从表2试验结果来看，EP（2016年12月份）试验中铜粗精矿品位和回收率均优于另外两批次EP，故选择EP（2016年12月份）作为后续试验EP的代表。

表2 不同批次EP选择试验结果

3.3 EP用量试验

选用EP（2016年12月份）做用量试验，粗选pH值控制在8.5，以粗选EP用量为变量，扫选为3g/t进行试验，寻找EP最佳用药量。试验流程见图4、试验结果见表3。

图4 EP用量试验流程图

表3 EP用量试验结果

由表3可见，随着EP用量的增加，粗精矿产率增加，回收率提高，铜粗精矿品位降低。EP用量为27 g/t时，粗精矿铜回收率为89.71%，继续增加EP用量，回收率呈稳定趋势，但粗精矿铜品位明显下降，故确定EP最佳总用量为27g/t，其中粗选用量为24g/t。

3.4 DF761用量试验

DF761用量试验流程如图4，将捕收剂EP替换成DF761进行用量试验。DF761用量试验结果见表4。

表4 DF761用量试验结果

从表4的试验结果进行分析，随着DF761用量的增加，粗精矿产率增加，回收率提高，但铜粗精矿品位降低，当DF761用量29g/t时，粗精矿铜回收率为90.92%，随着药剂用量的增多，回收率趋于稳定。从上表可以看出，当DF761用量27g/t时，铜回收率也达90.89%，与DF761用量为29g/t时比较接近，而铜粗精矿品位还略高些，从铜精矿品位和药剂成本综合考虑，DF761总用量为27g/t较为合理。

3.5 pH值（石灰用量）试验

为考查EP和DF761在不同碱性条件下对铜硫矿物可浮性的影响，安排pH值（石灰用量）试验，试验流程见图5。

图5 pH值（石灰用量）试验流程图

pH值（石灰用量）试验结果见表5、表6。

表5 EP在不同pH值（石灰用量）条件下的试验结果

表6 DF761在不同PH值（石灰用量）条件下的试验结果

从表5、表6的试验结果可以看出，EP和DF761均具有很好的选择性，可在低碱介质下选铜，随着pH值的升高，铜粗精矿回收率也上升，当pH值在8.5时，两种捕收剂的选别效果最好，继续随着pH值升高，铜回收率呈下降趋势。对两种捕收剂在不同pH值（石灰用量）条件下试验结果进行对比发现，在同等pH值条件下，DF761的铜粗精矿回收率略好于EP，因此DF761对pH值条件范围更广，适应性优于EP。

3.6 最优条件的开路试验

永平铜矿采用的是全优选浮选流程，并采用铜粗精矿再磨再选工艺，最终获得铜精矿。 因试验室没有粗精矿再磨小型球磨机，开路试验采用一次粗选两次精选流程，粗精矿没有再磨。按照优化后的pH、药剂用量工艺条件，铜精一、铜精二分别添加200g/t、100g/t石灰，分别使用1.0L、0.5L浮选机进行开路试验，开路试验流程见图6。

选铜新型捕收剂DF761与EP开路试验结果见表7。

表7开路试验结果表明，粗精矿未经过再磨、有用铜矿物未达到充分的单体解离，而且未进行三次精选，富集比低，DF761和EP铜精矿品位均未达到25%。 但是对两组试验结果进行比较发现，以DF761为捕收剂时，铜精矿产率、品位、回收率三项指标均好于EP试验。

3.7 闭路试验

为考查开路试验中矿的走向，对两种捕收剂安排闭路试验，闭路试验流程见图7。

图6 开路试验流程及药剂工艺条件图

图7 闭路试验流程及药剂工艺条件图

DF761和EP两种捕收剂对比闭路试验结果见表8。

表8 DF761与EP闭路对比试验结果表明，在同等条件下，两组试验的铜精矿产率、品位比较接近，但是DF761试验中铜回收率高于EP试验1.17%，对铜矿物的捕收前者优于后者。

4 结论

（1）本次试验室试验通过改变药剂用量条件和PH值，研究EP及DF761两种药剂对铜硫矿物分离效果，并采用闭路试验进行验证。

（2）闭路试验铜粗选PH值为8.5，EP及DF761的用量为27 g/t，选用一次粗选，两次精选流程，因试验室没有中矿再磨（小）球磨机，粗精矿没有再磨，选硫为一次粗选。EP闭路试验，铜精矿产率为2.20%、铜品位为21.16%、铜回收率为89.22%，硫精矿产率为20.80%、硫品位为42.73%、硫回收率为90.31%。DF761闭路试验，铜精矿产率为2.26%、铜品位为21.11%、铜回收率为90.39%，硫精矿产率为20.17%、硫品位为44.06%、硫回收率为89.64%。

（3）闭路试验结果表明，EP对铜矿物的捕收能力比DF761差，两种药剂闭路试验所获得的铜精矿品位相当，铜回收率高1.17%，DF761闭路试验获得的硫精矿品位较EP闭路试验硫精矿品位高1.33%，硫回收率低0.67%。

表7 DF761与EP开路试验结果

表8 DF761与EP闭路对比试验结果