德兴铜矿尾矿低碱度浮铜试验研究

杜文平

（江西铜业集团有限公司德兴铜矿）

作为日处理量超10万t的大型铜矿山，德兴铜矿每年流失在尾矿中的铜高达上万吨。对尾矿中铜矿物进行浮选回收，可防止有用资源的浪费，提高资源的利用率，延长矿山服务年限，创造更好的经济及社会效益［1-2］。

现场尾矿中的主要铜矿物黄铜矿主要与黄铁矿、脉石矿物连生体，少量黄铜矿以单体形式存在，且主要为微细粒，这些含铜矿物普遍可浮性较差，且与黄铁矿分离难度大。为获得合格的铜精矿，通常使用大剂量的石灰来抑制硫铁矿，这就导致尾矿水的碱度太高，存在较大的环保隐患。针对上述问题，探索低碱度条件下实现铜矿物的有效回收意义重大。

1 矿 样

1.1 试样的成分分析

本研究以德兴铜矿尾矿回收厂选二工段40 m3粗粒浮选机泡沫产品为试样，该浮选机的给矿为泗洲选厂尾矿及部分碎矿车间除尘灰。试样中的铜矿物主要为黄铜矿，其次为黝铜矿及铜蓝，其他金属矿物有黄铁矿、磁铁矿、赤铁矿、闪锌矿等；脉石矿物主要有石英、长石、云母等。黄铜矿的含量约为0.30%，黝铜矿及铜蓝的含量约为0.09%，黄铁矿的含量约为7.30%，其他金属矿物的含量都较低；脉石矿物总含量超过92%。试样中约有90%的黄铜矿以连生体的形式存在，多数黄铜矿难以实现充分的单体解离。黄铁矿主要以单体形式存在，其次是与铜矿物连生；黄铁矿粒度相对较粗，主要分布在0.05～0.13 mm 粒级。试样主要化学成分分析结果见表1，铜物相分析结果见表2。

?

?

从表1可以看出，试样的铜品位为0.15%，硫含量为3.85%。

从表2 可以看出，试样中的铜以硫化相为主，占95.43%，铜的氧化率仅为4.57%。

1.2 试样中黄铜矿的粒度分布

试样中黄铜矿在各粒级的分布率见表3。

?

从表3 可以看出，试样中的黄铜矿主要分布在0.043～0.015 mm粒级。

1.3 试样中黄铜矿的嵌布特征

试样中绝大多数黄铜矿与脉石矿物连生，主要以不规则状嵌布于脉石矿物裂隙、粒间（图1），或呈微细粒浸染于脉石矿物中（图2），少量黄铜矿与黄铁矿一同嵌布在脉石矿物中（图3）。

工艺矿物学研究表明，试样铜品位较低，铜矿物的嵌布粒度较细，大多以连生体形式存在；硫铁矿含量和单体解离度均较高，是影响铜精矿品位提高的重要不利因素。

2 试验结果与讨论

现场对40 m3粗粒浮选机的泡沫产品进行浓密—磨矿—1 粗1 扫2 精、中矿顺序返回流程浮选，以回收其中的铜。试验研究基于现场工艺流程进行。

2.1 粗选条件试验

粗选条件试验采用1次粗选流程。

2.1.1 捕收剂种类试验

捕收剂种类试验的磨矿细度为-0.043 mm 占85%，起泡剂BK204 用量为21 g/t，捕收剂用量均为28 g/t，试验结果见图4。

从图4 可以看出，以APIII为捕收剂情况下，粗精矿铜回收率最高，铜品位略低于AP，总体来说，选择APIII 为捕收剂粗精矿指标最好。因此，确定粗选采用APIII为铜捕收剂。

2.1.2 调整剂种类试验

调整剂种类试验的磨矿细度为-0.043 mm 占85%，APIII用量为28 g/t，BK204用量为21 g/t，试验结果见图5。

从图5 可以看出，调整剂的添加可以一定程度上提高粗精矿的铜品位和铜回收率；以石灰和亚硫酸钠为调整剂的粗精矿指标较好，其中以石灰为调整剂比以亚硫酸钠为调整剂的回收率略高，但品位略低。基于试验以低碱度选铜为追求目标，因此，后续试验选择亚硫酸钠为调整剂。

有研究表明，亚硫酸钠在铜硫分离中的作用可分为两方面［3-5］：一方面，亚硫酸钠具有擦洗清洁黄铜矿表面，使其活性提高的作用；另一方面，亚硫酸钠可在黄铁矿表面形成亲水性亚硫酸铁和氢氧化铁沉淀，从而降低了黄铁矿的可浮性，增强了黄铜矿与黄铁矿的分选效果。

2.1.3 亚硫酸钠用量试验

亚硫酸钠用量试验的磨矿细度为-0.043 mm 占85%，APIII用量为28 g/t，BK204用量为21 g/t，试验结果见图6。

从图6 可以看出，随着亚硫酸钠用量的增加，粗精矿铜品位提高，回收率先升后降。综合考虑，确定粗选亚硫酸钠用量为500 g/t。

2.1.4 磨矿细度试验

磨矿细度试验的亚硫酸钠用量为500 g/t，APIII用量为 28 g/t，BK204 用量为 21 g/t，试验结果见图 7。

从图7 可以看出，随着磨矿细度的提高，粗精矿铜品位先升后降，铜回收率上升。综合考虑，确定磨矿细度为-0.043 mm占85%。

2.2 精选条件试验

精选条件试验给矿为上述条件下的粗精矿，试验采用2次精选流程。

2.2.1 抑制剂种类试验

抑制剂种类试验不添加其他药剂，精选1所添加的抑制剂用量均为200 g/t，精选2 均为50 g/t，试验结果见图8。

从图8 可以看出，2 次空白精选难以获得铜品位合格的铜精矿；BK526、水玻璃+次氯酸钠的添加，均可以获得合格品位的铜精矿，但以BK526 为抑制剂的回收率显著较高。因此，后续试验采用BK526 为精选抑制剂。

2.2.2 BK526用量试验

BK526精选1用量试验结果见图9。

从图9 可以看出，随着BK526 精选1 用量的增加，精矿铜品位先升后降，回收率下降。综合考虑，确定BK526的用量为200 g/t。

2.3 闭路试验

在条件试验和开路试验基础上进行了闭路试验，试验流程见图10，结果见表4。

?

从表4可以看出，试样采用1粗1扫2精、中矿顺序返回流程处理，最终获得了铜品位16.43%、铜回收率63.12%的铜精矿，较好地实现了试样中铜矿物的低碱度回收［6］。

3 结 语

（1）德兴铜矿尾矿回收厂选二工段40 m3粗粒浮选机泡沫产品中的铜矿物主要为黄铜矿，其次为黝铜矿及铜蓝，黄铜矿含量约为0.30%，黝铜矿及铜蓝含量约为0.09%；黄铁矿含量高达7.30%。黄铜矿主要分布在0.043～0.015 mm 粒级，90%的黄铜矿以连生体的形式存在，多数难以充分单体解离。黄铁矿主要以单体形式存在，粒度较粗，主要分布在0.05～0.13 mm 粒级。黄铁矿是影响铜精矿品位提高的重要不利因素。

（2）试样在磨矿细度为-0.043 mm 占85%的情况下，以亚硫酸钠为抑制剂进行1 粗1 扫2 精低碱度浮选，最终获得了铜品位16.43%、铜回收率63.12%的铜精矿，较好地实现了试样中铜矿物的低碱度回收。