甲玛复杂铜多金属矿石合理配矿的实验研究与生产实践

解钊，刘明实，王李鹏，白丽萍，李磊

（西藏华泰龙矿业开发有限公司,西藏 拉萨 850000）

伴随我国矿产资源的不断开采，“贫、细、杂”的特点日益突出，同一矿体不同平台采取的矿石性质和品位差异较大，配矿逐渐成为矿山企业的常规性管理措施，很多矿山企业通过应用精细化采矿技术手段融合，健全供配矿管理体系，提升地质供配矿管理，可稳定选矿厂入选原矿品位及性质，为生产技术指标稳定提供了良好的基础[1]。国内外各矿山配矿的目的可归纳为以下几点[2-5]：①提高选矿生产技术指标，对富矿和贫矿进行合理配矿，稳定原矿入选品位和选矿技术指标，将难选矿石与易选矿石合理搭配，借助载体浮选理论，实现生产技术指标的优化提升；②提升低品位残矿及低品位围岩的综合利用率，将高品位原矿与低品位残矿或围岩配矿入选，提升资源利用率；③实现不同类型矿产资源的高效综合回收，将选矿工艺差异较大的不同类型矿石分类分批集中处理，提升资源综合回收利用效率；④依据脉石组分差异，合理配矿优化磨矿分级效率，提升选厂产能、降低能耗。

甲玛地区铜金银矿石性质复杂多变、出矿矿井较多、铜矿物种类多[6-7]，为稳定选矿厂入选矿石性质，提高选矿厂生产技术指标，解决难选矿石单独处理产品质量不合格、选矿回收率差等突出问题，本文开展了矿石性质，供配矿及选矿技术优化的生产实践，取得了较好的生产技术指标和社会经济效益，关键技术具有广泛的推广前景。

1 矿石性质

该矿石主要组分是SiO2、CaO，可供回收的元素是Cu，Au、Ag，属于伴生金银硫化铜矿石。铜矿物种类较多，分布不匀，粒径呈微细粒状，部分与脉石不易单体解离；铜矿物种类有斑铜矿、辉铜矿，其次为黄铜矿、黝铜矿，少量蓝辉铜矿、铜蓝、硫铋铜矿等。脉石矿物以石榴子石、硅灰石、方解石、绿帘石、石英为主，其次有钾长石、斜长石、绢云母、白云母、黑云母、角闪石等。各矿井代表性实验试样的主金属品位分析结果见表1，铜物相分析结果见表2。

表1 各矿井代表性试样的主金属品位分析结果/%Table 1 Main metal grade analysis results of representative samples in each ore

表2 各矿井代表性试样铜矿石物相分析结果Table 2 Phase analysis results of copper ores with representative samples in each ore

2 小型实验研究

2.1 各矿井矿石可选性实验研究

在矿石性质研究基础上，分别对A、B、C、D 四个矿井所采代表试样进行矿石可选性实验研究。可选性实验在不改变现场生产工艺流程的前提下，进行了各工艺参数的条件实验、开路实验及小型闭路实验，闭路实验研究结果见表3。

由表3 可知，甲玛矿区铜金银矿属一般可选性矿石，各矿点可选性难易程度差异较大。A、B、C 三个矿井的试样相对易选，D 矿井试样较难选，且其在综合样中比例过高会影响铜精矿质量，矿石含泥大会造成综合样浮选矿化环境恶化。

表3 各矿井代表性试样矿石可选性闭路浮选实验结果Table 3 Closed-circuit flotation test results of ore separability of representative samples of each ore

2.2 综合样优化实验研究

在各矿点矿石可选性实验研究的基础上，结合各矿井实际生产能力及资源状况，确定综合样按 A、B、C、D 分别占43%、21%、26%、10%的比例配矿，综合样铜品位0.73%、金品位0.37 g/t、银品位17.87 g/t。

针对综合样中铜矿物种类较多，各矿点矿石可浮性差异较大等特点，在探索实验基础上，进行了详细的条件优化实验研究，取得了较好的优化实验研究结果。本节重点介绍调整剂种类优化实验和快速浮选优化实验内容。

（1）调整剂种类优化实验

国内外硫化铜浮选常用弱碱性介质，对于高硫铜矿石采用中碱或强碱介质。采用按图1 工艺流程，丁基黄药、丁铵黑药作为捕收剂，2#油作为起泡剂，在磨矿细度均为-0.074 mm 70%的条件下，重点对比了石灰、石灰+六偏磷酸钠、石灰+硫化钠几种调整剂对铜金银矿物浮选指标的影响，实验结果见表4。

图1 综合样调整剂种类试验工艺流程Fig.1 Process flow of comprehensive sample adjuster type test

由表4 可知，在磨矿过程中，加入石灰调整矿浆介质为弱碱性，同时加入少量硫化钠，铜粗精矿中铜品位明显升高，且铜、金回收率均有明显提升，有效改善了高次生硫化铜和高泥化矿浆体系中的浮选矿化环境。

表4 综合样调整剂种类实验结果Table 4 Test results of comprehensive sample adjuster types

（2）浮选工艺闭路优化实验

在条件实验和全流程开路实验基础上，进行了原生产工艺和快速浮选工艺小型优化对比实验，原生产工艺和快速浮选流程分别见图2、3，实验结果见表5。

图2 原生产工艺闭路浮选试验流程及条件Fig.2 Closed-circuit flotation test flow and conditions of the original production process

由表5 可知，采用快速浮选工艺较原生产工艺，铜金银回收率分别提高1.85%、1.92%、2.28%，获得了合格铜精矿，避免了中矿循环造成的金属损失。

表5 原生产工艺与快速浮选工艺实验结果Table 5 Closed-circuit optimized flotation test results of original production process and rapid flotation process

3 工业生产实践

在综合样优化实验基础上，采用“石灰+硫化钠”作为矿浆介质调整剂、前两槽泡沫直接作为铜精矿的快速浮选工艺，进行了甲玛矿区铜金银矿合理配矿的工业生产实践。工业生产连续27天，A、B、C、D 矿井矿石供矿比例为34.92%、27.36%、14.48%、23.08%（D 矿井难选矿石占比大于小型优化实验），获得累计技术指标见表6。

表6 工业生产技术指标累计结果Table 6 Accumulated results of technical indexes consecutive days of industrial production selection

图3 快速浮选工艺闭路浮选流程及条件Fig.3 Closed-circuit flotation process and conditions of rapid flotation process

生产实践表明，在D 矿井难选矿石比例较小型优化实验增加的条件下，工业生产连选27 天累计获得的铜精矿中铜品位21.90%、金品位8.04 g/t、银品位447.04 g/t，铜回收率91.75%，金回收率67.63%，银回收率66.12%，与合理配矿及工艺技术优化前的年技术指标累计相比，铜金银回收率分别提高1.85、2.27、3.17 个百分点.

4 结论

（1）该矿石属伴生金银硫化铜矿石，铜矿物种类较多，分布不匀，铜矿物有斑铜矿、辉铜矿，其次为黄铜矿、黝铜矿，少量蓝辉铜矿、铜蓝、硫铋铜矿等；脉石矿物以石榴子石、硅灰石、方解石、绿帘石、石英为主。

（2）矿石可选性实验表明，A、B、C 三个矿井的试样相对易选，D 矿井试样较难选，且D 矿井矿石在综合样中比例过高会影响铜精矿质量，矿石含泥大会造成综合样浮选矿化环境恶化。综合样小型优化实验结果表明，通过合理配矿方案优化、磨矿中添加“石灰+硫化钠”的组合调整剂、快速浮选工艺等技术措施，可有效提高铜金银的选矿技术指标。

（3）工业生产实践表明，连续27 天的生产累计获得铜精矿中铜品位21.90%、金品位8.04 g/t、银品位447.04 g/t，铜回收率91.75%，金回收率67.63%，银回收率66.12%，与合理配矿及工艺技术优化前的年技术指标累计相比，铜金银回收率分别提高1.85、2.27、3.17 个百分点，取得了显著经济效益和社会效益。