黑龙江某铜锌硫化矿优先浮选试验研究

张 强

（辽宁五寰特种材料与智能装备产业技术研究院有限公司）

铜、锌作为重要的有色金属材料被广泛应用于钢铁冶金、电子工业、国防工业、轻工业等领域，而随着矿产资源的不断开发，优质矿产资源日益减少，对复杂难选铜锌硫化矿石资源进行综合利用成为缓解资源需求紧张的有效途径之一［1-2］。

我国铜锌硫化矿通常呈微细粒浸染状嵌布，相互包裹严重，致密共生，使得铜、锌难以分离［3］。此外，次生铜矿物会溶解在矿浆中，矿浆中溶解的铜离子会活化闪锌矿，被活化的闪锌矿与黄铜矿具有相似的可浮性，恶化分选指标［4］。常见的铜锌硫化矿浮选分离工艺有优先浮选流程、混浮再分离流程，此外还有部分优先浮选—混浮再分离流程等［5］。对于嵌布粒度较粗，嵌布关系较简单，有用矿物可浮性差异较大的矿石，采用优先浮铜再浮锌的工艺流程进行铜锌浮选分离；对于矿物组成复杂，铜锌氧化率较高，共生关系密切，矿物嵌布粒度极细，单体解离困难的矿石，一般采用混合浮选再分离工艺进行铜锌浮选分离［3，5］。

本文针对黑龙江某铜锌硫化矿采用优先浮选工艺进行了试验研究，旨在确定合理的铜锌综合回收及铜、锌分离工艺。

1 试样性质

试样取自黑龙江某铜锌硫化矿选厂，试样化学多元素分析结果见表1。

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2 试验结果与讨论

2.1 磨矿细度条件试验

为确定原矿中铜矿物的最佳上浮细度及尽可能地使铜矿物得到单体解离，对原矿进行优先浮选流程下的磨矿细度条件试验，试验流程见图1，试验结果见表2。

由表2 可知，随磨矿细度的增加，粗精矿中铜回收率呈先增加后降低趋势，铜品位则降低；当磨矿细度为-0.074 mm75% 时，粗精矿中铜品位4.62%，铜回收率78.07%。为保证粗选铜回收率，确定磨矿细度为-0.074 mm75%。

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2.2 抑制剂用量试验

2.2.1 组合抑制剂硫酸锌+亚硫酸钠用量试验

优先浮选流程在确保铜优先浮选富集的同时应保证锌矿物得到有效抑制而进入粗选尾矿，进而实现铜、锌的有效分离。固定磨矿细度-0.074 mm75%、石灰用量5 000 g/t、Z-200 用量64 g/t、丁基黄药用量60 g/t、2#油用量32 g/t，进行锌矿物抑制剂硫酸锌+亚硫酸钠（质量比2∶1）用量试验，试验流程见图1，试验结果见表3。

由表3 可知，抑制剂用量由0 g/t 增加到3 000 g/t时，粗精矿中的锌回收率先降低后增加，铜回收率降低；当硫酸锌+亚硫酸钠用量为（1 000+500）g/t时，增加1次精选，精矿中锌回收率达到最低8.34%，铜回收率为72.62%，铜品位高达10.40%；综合考虑，选取硫酸锌+亚硫酸钠用量（1 000+500）g/t为宜。

2.2.2 组合抑制剂硫酸锌+亚硫酸钠+偏重酸钠用量试验

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为进一步探索粗选过程中锌矿物的有效抑制，选取硫酸锌+亚硫酸钠+偏重酸钠组合作为锌的抑制剂。固定磨矿细度-0.074 mm75%、石灰用量5 000 g/t、Z-200 用量64 g/t、丁基黄药用量60 g/t、2#油用量32 g/t，进行组合抑制剂用量试验，试验流程见图1，试验结果见表4。

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由表4 可知，随着锌组合抑制剂用量的增加，粗精矿中铜、锌回收率均变化较小，表明改变抑制剂用量对锌矿物的抑制效果并不明显。此外，与组合抑制剂硫酸锌+亚硫酸钠对比发现，添加偏重硫酸钠后粗精矿中的铜、锌回收率均得到提高，但粗精矿铜品位明显降低，表明组合抑制剂硫酸锌+亚硫酸钠对锌矿物的抑制作用较强。因此，后续试验选用硫酸锌+亚硫酸钠作为锌矿物的抑制剂。

2.3 捕收剂用量试验

在前期优先浮选探索结果的基础上，发现捕收剂Z-200+丁基黄药组合浮选铜矿物，可得到较高的粗选铜回收率。固定磨矿细度-0.074 mm75%、石灰用量5 000 g/t、硫酸锌+亚硫酸钠用量（1 000+500）g/t、2#油用量32 g/t，进行组合捕收剂Z-200+丁基黄药用量试验，试验流程见图1，试验结果见表5。

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由表5 可知，随着组合捕收剂用量的增加，粗精矿中铜回收率增加，但铜品位下降；同时发现，增加组合捕收剂用量，粗精矿中锌回收率也得到一定程度的提升，不利于后续铜粗精矿的精选分离；综合考虑，组合捕收剂Z-200+丁基黄药用量选取（64+60）g/t。

2.4 浮选扫选流程试验

在确定粗选药剂制度的基础上，为进一步提升铜回收率，对粗选尾矿进行2次扫选试验，2次扫选组合捕收剂Z-200+丁基黄药用量均为（64+60）g/t，试验结果见表6。

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由表6可知，增加扫选可在一定程度上提升铜回收率，但依然有12% 的铜损失而进入尾矿；另外，2次扫选可使锌回收率增加约30 个百分点，不利于后续铜、锌分离富集。对此，后续试验对扫选作进一步优化，以期更大可能地实现铜的有效回收，强化锌的进一步富集。

2.5 锌粗选活化剂用量试验

在确定铜粗选药剂制度及扫选流程的基础上，对铜扫选尾矿进行锌粗选活化剂用量试验，试验流程及药剂制度见图2，试验结果见表7。

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由表7可知，当锌粗选活化剂用量由300 g/t增加至400 g/t 时，锌浮选指标无明显改善；因此，锌粗选活化剂用量选择300 g/t。

2.6 优先浮选开路试验

在确定粗选药剂制度及浮选流程的基础上，对得到的铜粗精矿和锌粗精矿进行精选探索试验，铜精选流程为1 次精选后再磨再选、锌精选流程为3 次精选，试验流程及药剂制度见图3，试验结果见表8。

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由表8可知，精选流程得到的铜精矿产率1.62%、铜品位19.80%、铜回收率48.60%，锌精矿产率7.61%、锌品位49.60%、锌回收率53.01%；试验结果表明该工艺流程可有效实现铜、锌的富集回收。

3 结 论

（1）某铜锌硫化矿铜优先浮选粗选试验结果表明，当磨矿细度为-0.074 mm75%、抑制剂石灰用量5 000 g/t、抑制剂硫酸锌+亚硫酸钠用量（1 000+500）g/t、捕收剂Z-200+丁基黄药用量（64+60）g/t、2#油用量40 g/t 时，可获得铜品位5.22%、铜回收率77.72%、锌品位10.70%、锌回收率15.07%的铜粗精矿。

（2）锌粗选活化剂和捕收剂用量试验结果表明，锌粗选活化剂用量选择300 g/t，此时锌精矿产率为13.61%，锌品位为27.90%，锌回收率为54.96%。

（3）对铜粗精矿和锌粗精矿进行精选，精选流程得到的铜精矿产率1.62%、铜品位19.80%、铜回收率48.60%，锌精矿产率7.61%、锌品位49.60%、锌回收率53.01%，表明该工艺流程可实现铜、锌的富集回收。