某含金硫化铜矿浮选试验研究

王树锋 李凤久 孔亚然

（1.河北省承德市兴隆县应急管理局；2.华北理工大学矿业工程学院）

我国人口每年增长2.0%～2.5%，矿产原料的需求每年增加5%～8%，随之而来的是高品位易选矿的日益减少，低品位难选矿的日益增多，要解决矿产资源日趋不足的问题，只有采取开源节流的措施［1-2］。铜是应用最广泛的金属之一，工业上超过80%的铜来源于硫化铜矿，许多硫化铜矿床除铜以外伴生硫、金等其他有价元素，如何综合利用这类矿产资源是矿物加工领域的重要课题［3-6］。新疆某含金硫化铜矿矿石性质较为复杂，黄铁矿含量较高，且与金、银关系密切，如选别不当将会造成资源的极大浪费。为综合回收该矿石中的铜、金、硫、银，在矿石性质研究的基础上进行了选矿试验，确定了铜、硫混浮—精矿再磨铜硫分离的工艺，为选矿设计提供了可靠依据。

1 矿石性质

试验所用矿样取自新疆某地，矿石矿物组成较简单，金属矿物含量较高，主要为黄铁矿、黄铜矿及少量闪锌矿和方铅矿等；脉石矿物主要为石英，次为绢云母和少量绿泥石等。黄铜矿分布不均，但比较常见，以粒状及其结合体以稠密、稀疏、星点、细脉浸染状的形式分布于脉石矿物中。矿石主要化学成分分析结果见表1。

注：Au、Ag含量单位为g/t。

由表1可知，矿石中可供回收的有价金属元素主要为铜和金，品位分别为1.05%，1.58 g/t，其他金属元素含量较少，不具有回收价值。

2 试验结果与讨论

2.1 试验原则流程选择

矿石中的铜矿物主要以黄铜矿的形式存在，与黄铁矿呈浸染状构造，Cu2+对黄铁矿、黄铜矿具有极强的活化作用，铜、硫分离困难，较难得到高质量的精矿产品［7-8］。前期探索试验结果表明，采用摇床重选法和优先浮铜法与铜、硫混浮法相比，铜硫混浮法效果较好，故该试验仅对铜、硫混浮工艺进行详细研究。

2.2 一段磨矿细度对浮选效果的影响

单体解离是选矿的先决条件，磨矿是实现单体解离的重要方法［1，5］。按图1流程进行磨矿细度试验，固定CaO用量500 g/t，丁基黄药用量70 g/t，2#油用量49 g/t，试验结果见图2。

由图2可见，在磨矿细度为-0.074 mm65%时，浮选回收指标较好；继续增加磨矿细度，指标并未得到改善，故选择磨矿细度-0.074 mm65%进行试验。

2.3 CaO用量对浮选效果的影响

按图1流程固定磨矿细度-0.074 mm65%、丁基黄药用量70 g/t、2#油用量49 g/t进行CaO用量试验，试验结果见图3。

由图3可见，随着CaO用量的增加，浮选泡沫的稳定性提高，浮选回收指标较好；当CaO用量增加至500 g/t后，大量CaO抑制黄铁矿而影响铜、金回收，选别效果变差，故选择CaO用量500 g/t进行试验。

2.4 丁基黄药用量对浮选效果的影响

按图1流程固定磨矿细度-0.074 mm65%、CaO用量500 g/t、2#油用量49 g/t进行丁基黄药用量试验，试验结果见图4。

由图4可见，当丁基黄药用量70 g/t时，浮选回收指标较好；继续增加丁基黄药用量，指标并未明显改善，故选择丁基黄药用量70 g/t进行试验。

2.5 二段磨矿细度对浮选效果的影响

为了进一步解离粗精矿中的连生体颗粒，使矿物间更好的单体解离［9］，按图5流程及条件进行二段磨矿细度试验，结果见表2。

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由表2可知，在二段磨矿细度-0.045 mm83%时，硫粗精矿的中金、铜含量降至最低，再增加磨矿细度，硫粗精矿中金、铜含量不再下降；综合考虑，二段磨矿细度-0.045 mm83%为宜。

2.6 闭路试验

在上述条件试验的基础上进行闭路试验。在闭路试验中，一方面考虑提高精矿的回收率和品位，另一方面着重考虑中矿的返回地点。闭路试验流程及条件见图6，结果见表3。

由表3可知，在磨矿细度-0.074 mm65%的条件下，采用铜、硫混合浮选—粗精矿再磨（-0.045 mm83%）铜、硫分离工艺，获得的铜精矿品位达27.105%，铜回收率92.39%，铜精矿含金28.52 g/t，金回收率67.67%；硫精矿硫品位达34.194%，硫回收率81.72%；铜、金、硫、银得到了综合回收，工艺较为合理，产品质量较好，伴生的有价元素在选矿过程中富集于精矿产品中，在冶炼过程中可进一步回收。

3 结 论

（1）某含金硫化铜矿矿石矿物组成较为简单，金属矿物含量较高，主要为黄铁矿、黄铜矿及少量闪锌矿和方铅矿等；脉石矿物主要为石英，次为绢云母和少量绿泥石等。矿石中可供回收的有价元素主要为铜和金，同时伴有微量的银，其他金属元素含量较少，不足以回收。

注：Au、Ag含量单位为g/t。

（2）通过试验确定了铜、硫混浮—精矿再磨铜、硫分离的工艺流程，在磨矿细度-0.074 mm65%的条件下，获得的铜精矿品位达27.105%，铜回收率92.39%，铜精矿含金28.52 g/t，金回收率67.67%；硫精矿硫品位达34.194%，硫回收率81.72%，工艺较为合理，产品质量较好，并综合回收了铜、金、硫、银，符合矿产资源综合利用的理念。