山西某铜矿难选黑色片岩浮选药剂试验研究

薛 旭

（山西省运城市垣曲县中条山有色金属集团公司，山西 运城 043700）

山西省某铜矿是一座以选铜为主的多金属硫化矿床，伴生有金、银、硫等多金属矿物。现生产工艺为一段磨矿细度70%（-0.074mm），“一粗三精三扫”的浮选流程：药剂制度以白灰为PH调整剂、2#松醇油为起泡剂、丁铵黑药、丁基黄药为捕收剂混合加药。由于矿产资源萎缩，近几年出矿采用回采残矿加主产的开采方式，出矿点多，矿石性质变化大，矿石中炭质黑色片岩含量增加30%以上，导致选矿指标下滑，即使在0.5%～0.6%的原品下选矿指标依然是精矿品位低、回收率低的情况，铜金属流失严重，现有药剂制度不能适应矿石要求。本试验在原有生产工艺的基础上，研究新药剂的角度，采用新的药剂方案，减少资源流失，解决选矿指标下滑，提高经济效益提供依据。

1 原矿性质

该铜矿矿石属硫化矿石，以原生条状带、细脉浸染型为主，主要含矿母岩是矽化大理岩和黑色片岩，及介于二者之间的不纯大理岩。

矿石中主要金属矿物为黄铜矿、黄铁矿，次有斑铜矿、辉铜矿、磁黄铁矿、褐铁矿、闪锌矿等，伴生有金、银、钴、硫等，脉石矿物主要有方解石，石英、白云石、黑云母等。

原矿多元素化学分析结果见表1。

表1 原矿多元素化学分析结果

2 选矿试验

2.1 原药剂制度闭路试验

试验前针对原药剂制度进行了一组闭路试验，原矿品位0.457%，得到精矿品位仅21.95%，回收率仅89.92%，此次闭路试验结果不理想。分析原因：大量易浮炭质黑色片岩上浮，严重干扰浮选过程。表现为粗扫选泡沫发黑发粘，冒槽严重，大量易浮黑色片岩在浮选回路中恶性循环，使中矿产率过大，粗选、精选、扫选泡沫没有层次感，造成精矿品位提不上去，回收率也不高，说明黑色片岩是影响该矿石浮选指标的最重要因素。

分析试验原因，造成易浮炭质黑色片岩大量上浮的原因主要有两个：一是粗选没有添加易浮炭质黑色片岩的有效抑制剂，二是白灰添加量太大，造成泡沫发粘，使易浮炭质黑色片岩上浮。所以试验拟采用腐植酸钠作为黑色片岩抑制剂。

2.2 条件试验

2.2.1 捕收剂种类试验

捕收剂种类分别用Z200#，丁铵黑药、丁基黄药混合，脂105，EP捕收剂进行小型试验，试验现象说明矿石中铜矿物很易浮，但进入粗精矿中的杂质也很多，粗精矿中的杂质含量在80%以上，观察浮选现象得知，进入粗精矿中的杂质主要是易浮炭质黑色片岩，说明易浮炭质黑色片岩是影响矿石浮选指标的最重要因素。试验结果表明，使用捕收剂Z200#时，虽然铜精矿品位不是最高的，但与其他3组捕收剂精矿品位相差不大，且铜精矿产率、尾矿品位及回收率是最好的，对铜矿物的捕收效果最好，所以选用Z-200#作为本次试验的捕收剂。

2.2.2 捕收剂Z-200#用量试验

选用Z-200#作为本次试验捕收剂后，分别以Z-200#用 量18g/t、22.5g/t、27g/t、31.5g/t、36g/t进 行 了5组试验。试验结果表明：随着Z-200#用量的增加，精矿产率和回收率明显增大，精矿品位随之降低，对比分析Z-200#用量18g/t和36g/t时有不同的效果，铜精矿产率5.4%和10.69%，精矿品位7.31%和4.34%，回收率86.34%和94.71%，因为精矿品位最好，所以选用18g/t进行下面试验。

2.2.3 白灰用量试验

在用Z200#添加18g/t条件下，分别以1000g/t～5000g/t进行了5组试验。随着白灰的增加，精矿产率随之增加，精矿品位和回收率同时降低，且降幅很大，说明白灰用量多少对该矿石的浮选指标影响很大。试验结果表明，以低白灰用量低PH为好，白灰用量1000g/t和2000g/t时，选矿指标较好，精矿品位已达到9.7%和6.1%，精矿回收率已达到93.37%和93.73%，产率4.57%和7.25%，所以选择1000g/t的白灰用量继续进行试验。

2.2.4 腐植酸钠用量试验

腐殖酸钠用量分别以0g/t、200g/t、300g/t、400g/t、500g/t进行了5组试验。试验现象看出，精矿品位相对于不添加时大幅度提高，观察浮选现象时泡沫发黄，说明腐植酸钠对黑色片岩有明显的抑制作用。试验结果表明，随着腐植酸钠的增加，精矿产率降低，精矿品位逐步提高，回收率变化不大，腐植酸钠用量为500g/t时，粗选品位已达到18%，效果最佳，所以选择腐植酸钠用量为500g/t。

2.3 新药剂闭路试验

按照新药剂制度进行了两组闭路试验，试验流程与图1原药剂制度流程相同，试验条件及结果见表2，两组试验结果都很好，相比之下，第2组试验效果更好。

图1 原药剂闭路试验流程图

表2 新药剂试验条件及结果

2.4 新药剂制度与原药剂制度对比分析

指标对比：对比表2的第2组和原药剂制度闭路试验结果，新药剂制度比原药剂制度的精矿品位、回收率都有提高，精矿品位提高2.99%，回收率提高3.85%。

药剂成本对比：捕收剂由丁铵黑药和丁基黄药混合替换成Z200#，木质素替换成腐殖酸钠，白灰和2#油的相比用量降低了3倍，新药剂制度与原药剂制度单位总成本为2.17元/吨矿和1.66元/吨矿，新药剂成本更低。

3 结论

原矿中易浮炭质黑色片岩增多、原矿铜品位下降是造成选矿指标下滑的两个主要原因。

试验表明，粗选添加易浮炭质黑色片岩的有效抑制剂腐植酸钠，同时减少白灰用量，有效地抑制了易浮炭质黑色片岩的上浮，消除了易浮炭质黑色片岩在浮选回路中恶性循环对浮选指标的影响，是提高本次试验指标的关键。

捕收剂种类试验表明，用Z200#代替原来的丁铵黑药、丁黄药、2#油组合，是精矿品位、回收率双双提高的另一个关键。Z200#对铜矿物的捕收能力强、选择性好，对提高精矿品位、回收率都有好处。它在低白灰用量低PH值(PH值8-9)条件下使用最佳。

Z200#其用量少，仅为铵黑药丁黄药组合的一半，且有一定的起泡性，可减少2#油用量。新药剂制度在不增加药剂成本的前提下可使精矿品位和回收率都能提高，精矿品位提高3%，回收率提高4%左右。