基于难选铜铁矿资源开发利用的选矿试验分析

徐道常

摘   要：在矿业经济快速发展的趋势下，难选铜铁矿资源的有效开发与利用已经成为必然走向。而品位低的微细粒难选铜铁混合矿是我国铜铁资源的主要来源，这就需要积极采取有效措施，进行选矿试验，以此保证矿产资源质量。本文主要针对难选铜矿资源开发利用的选矿试验进行了详细分析。

关键词：难选矿  铜铁  资源开发  选矿试验

中图分类号：TD951                                文献标识码：A                        文章编号：1674-098X（2019）06（b）-0111-03

1  礦石性质

1.1 多元素分析

针对原矿做多元素分析，以明确矿石中包含的有益和有害元素类型、含量，具体结果如表1所示。

从表1可以看出，矿石中包含的铜与铁比较多，具备回收利用价值。脉石矿物主要是石英、钙、镁等矿物。

1.2 物相分析

通过多元素分析结果可以发现，有价元素是铜和铁，为明确两者在原矿的储存状态，分别进行物相分析，具体结果如表2与表3所示。

从表2中可以看出，铜的主要存在形式为硫化铜，以及部分墨铜矿与氧化铜。铁的主要存在形式为磁性铁。

1.3 矿物分布特性

1.3.1 黄铜矿

分布并不均衡，以脉状、粒状、粒状结合体生成，填充于脉石裂缝间的颗粒比较粗，很容易分解，网脉状填充在脉石缝隙或硅镁石、橄榄石缝隙中的分解中，极易粘接在脉石周围，不易单项解体，而脉石包裹或以微细粒形式分布在脉石中。和磁铁矿分布息息相关，二者交错或包裹连生，粒径较细的不容易单项解体。

1.3.2 墨铜矿

基于反光镜，从棕色变为青铜色，双向反射和非均性都很强。其产出特性是结晶水平较差，形态各式各样，属于常见铜矿物。因为颗粒微细，化学成分太过多变，电子探针只能够进行定性分析。墨铜矿以两种形式存在，其一，沿着金属硫化物周围或者裂缝构成镶边结构，和黄铜矿或者连晶还能回收;其二，呈现鳞片状、纤维状、细脉状等分布在脉石矿物粒之间或者填充到磁铁矿的裂缝中去，此分布形式直接决定了回收难度较大的局面。

1.3.3 磁铁矿

分布不均匀，部分矿石比较丰富集中。磁铁矿的产出形式主要有两种，其一，不规则粒状或粒状集合体，经常受热液溶蚀，演变为鸡骨头形状，粒径粗细不一;其二，磁铁矿为无定形态和黄铁矿、黄铜矿构成条状、网状等交织型结构，这是受磁黄铁矿蚀变所形成的，此紧密交织结构中的矿物，粒径较小，不定形，界限不明确，嵌布关系繁杂，难以单项解体。

1.3.4 磁黄铁矿

粒径悬殊，超出1mm，细粒不到0.01mm。主要以粒状生产于脉石中，粒径粗细不一。磁黄铁矿大多数已发生蚀变，演变成黄铁矿与磁铁矿混合体，其是沿磁黄铁矿边界或裂缝发生，最终只剩下残体，而蚀变产物呈现的是不固定形态相互交织的混合体，其中掺加了微细粒不固定形态黄铜矿，此结构是难选矿的关键。

2  选矿工艺试验

2.1 工艺流程

在铜铁矿中，铁是回收主元素，伴生铜则是综合回收利用。褐铁矿是弱磁性矿物，和脉石矿物之间的磁性差异比较大，适合选用强磁选工艺。而黄铜矿、黝铜矿、孔雀石、脉石矿物的可浮性各不一致，比较适合选择浮选工艺。选矿回收铜铁矿物，有两种工艺，即先浮后磁与先磁后浮。通过预试验发现，先磁后浮中因为夹带，导致一些铜矿物损失于铁精矿，导致铜回收率相对较低。所以，制定浮选与强磁选相联合工艺进行铜铁回收试验。

2.2 选铜浮选试验

2.2.1 磨矿细度

为寻求最佳入选细度，对磨矿细度在选铜效果中的影响进行综合考察分析。具体结果如图1所示。

从中可知，铜精矿品位会在磨矿细度增加的趋势下不断提升，在磨矿细度为75%的时候，会在磨矿细度提升的影响有所降低，而回收率则会有所提高。而在在磨矿细度超出85%的时候，回收率会随之下降。因此，基于产率、铜品位、回收率、成本等方面，明确最佳磨矿细度为75%。

2.2.2 硫化钠用量

原矿中铜的氧化率大约为60%，氧化铜矿物常使用的硫化机为硫化钠。为寻求最佳硫化钠用量，对其在选铜指标中的影响进行综合考察分析。具体试验结果如图2所示。

从图2可知，在硫化钠用量增加的趋势下，铜精矿生产率会有所提高，但是品位会降低，回收率则显著提升。基于产率、品位、回收率、成本等要素，明确最佳用量为2kg/t。

2.2.3 粗选乙二胺磷酸盐用量

乙二胺磷酸盐属于氧化铜矿物最常使用的活化剂，通过试验可知，其对孔雀石的活化作用非常突出，对其在选铜指标中的影响进行考察，具体试验结果如图3所示。

从图3可知，在乙二胺磷酸盐用量逐渐增加时，产率则会有所提升，而铜品位与回收率却在一定程度上下降。基于产率、品位、回收率、成本等，明确最佳用量为0.5kg/t。

2.3 综合条件试验

基于此，选择铜一次性粗选，两次精选，在铁磁选之后，粗精矿再磨选，铁精矿通过浮选完成脱硫，矿有序返回的闭路试验，结果具体如表4所示。

从表4中可以看出，矿石选矿之后，可以获取铜精矿、硫精矿、铁精矿。

3  结语

总之，在原矿中通过物相分析可知，褐铁矿不利于铜矿回收率与铁矿回收率的提升，属于难选铜铁矿。就氧化铜矿物特性而言，乙二胺磷酸盐属于氧化铜矿石的浮选调节剂，能够有效提高铜矿浮选回收率，大大降低硫化钠用量。为有序进行试验，选择浮选-强磁选结合工艺，所得铜铁精矿产品都能够达到精矿质量要求。

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