国外某难选金铜矿石浮选试验研究

鲁新州

(烟台恒邦化工助剂有限公司)

随着国民经济的不断发展，铜矿资源被不断开发利用，高品位、易选单一铜矿石越来越少，多金属复杂低品位铜矿石越来越受到重视，如何提高矿石中各种有用矿物的综合回收成为一个重要研究课题[1]。国外某硫化金铜矿石，其浮选现场采用多种药剂组合用药方式，然而当各种药剂比例失调后会对选矿指标产生较大影响，同时现场使用大量石灰作为抑制剂，药剂成本较高。鉴于此，本文进行了浮选试验研究，以期获得最佳工艺参数，优化现场药剂制度，提高回收率。

1 矿石性质

1.1 化学成分

国外某硫化金铜矿石中铜矿物主要为黄铜矿，另含有微量黝铜矿。其他金属矿物主要为黄铁矿，微量闪锌矿、磁铁矿、方铅矿、赤铁矿、钛铁矿、褐铁矿、磁黄铁矿、硫铋铅矿、毒砂、稀土矿物等。脉石矿物以石英和斜长石为主，少量绿泥石、黑云母和方解石，微量榍石、重晶石、铁白云石、磷灰石、金红石、硅灰石、锆石等。矿石化学成分分析结果见表1。

表1 矿石化学成分分析结果

由表1可知：矿石中有价元素主要是铜，品位为0.352 %，金、银品位分别为0.36 g/t、2.04 g/t，达到综合回收指标要求，可考虑综合回收。

1.2 铜物相分析

黄铜矿是矿石中最主要的铜矿物，也是选矿回收的目的矿物。黄铜矿主要呈他形粒状及粒状集合体分布在脉石矿物中，有的呈微细粒产出，有的呈脉状分布；有时可见黄铜矿与黄铁矿共生，少量呈细脉状分布在黄铁矿裂隙中；偶尔可见黄铜矿与黝铜矿、闪锌矿、磁铁矿、磁黄铁矿等矿物共生。铜物相分析结果见表2。

表2 铜物相分析结果

1.3 金矿物嵌布特性

矿石中的金矿物主要为自然金，其次为银金矿，另有微量铜金矿。自然金主要以包裹体形式分布在长石等脉石矿物中，少量被包裹在黄铁矿中，其形状主要为粒状和矩形；有的自然金分布在黄铜矿与石英粒间；另有大量细粒金分布在石英、钾长石裂隙中。该矿石特性造成金浮选回收难度大。

2 试验结果与讨论

为优化药剂制度，找到符合该矿石的最佳工艺参数，进行了一系列条件试验，主要有磨矿细度、矿浆pH、捕收剂等。

2.1 磨矿细度

目的矿物的充分单体解离是矿石进行有效分选的先决条件[2]，为此先进行了磨矿细度条件试验。在矿浆原始pH，捕收剂丁基黄药用量30 g/t，起泡剂MIBC用量30 g/t的条件下，试验考察了磨矿细度对浮选指标的影响。试验流程见图1，试验结果见图2。

图1 磨矿细度试验流程

图2 磨矿细度试验结果

由图2可知：随着磨矿细度的提高，粗精矿铜、金品位均有下降趋势，铜、金回收率先升高后趋于稳定；在磨矿细度-0.074 mm占65 %时指标较好，结合现场磨矿设备及磨矿细度，确定最优磨矿细度-0.074 mm占65 %。

2.2 矿浆pH

硫化矿的碱性调整剂主要有石灰和碳酸钠[3]，在铜的浮选中，矿浆pH一般为碱性；在金的浮选中，矿浆pH值一般在7.0～7.5。而对于铜的浮选，其矿浆pH范围较广，一般情况下石灰抑制金矿物，不利于金的回收。由于考虑到矿物中硫的影响，采用石灰作为调整剂。在磨矿细度-0.074 mm占65 %,粗、扫选捕收剂异丁基黄药用量60 g/t、起泡剂MIBC用量60 g/t的条件下，进行了矿浆 pH试验。试验流程见图3，试验结果见图4。

图3 矿浆 pH试验流程

图4 矿浆 pH试验结果

由图4可知：当矿浆pH值为9时，浮选指标整体较好；再继续提高矿浆pH，金回收率明显下降。综合考虑，后续条件试验矿浆pH值调至9(石灰用量1 500 g/t)。

2.3 捕收剂种类

浮选铜、金捕收剂种类较多，一般情况下采用常规的黄药类药剂都能达到较好的选矿效果[4-5]。为提高该矿石的浮选指标，采用烟台恒邦化工助剂有限公司生产的多种铜金高效捕收剂与现场药剂进行对比试验。在磨矿细度-0.074 mm占65 %、石灰用量1 500 g/t(pH=9)，粗、扫选MIBC用量60 g/t的条件下，进行捕收剂种类对比试验。试验流程见图3，试验结果见图5。

图5 捕收剂种类对比试验

由图5可知：使用HB-421捕收剂时，铜、金的回收率有一定幅度提升；表明单一药剂能代替现场的多种组合药剂，且指标较为稳定，因此试验采用液体捕收剂HB-421。

在此基础上，进行了粗、扫选捕收剂用量试验，结果见图6。

图6 捕收剂用量试验结果

由图6可知：随着捕收剂HB-421用量的增加，铜、金回收率有一定幅度的提高；当捕收剂HB-421用量达到40 g/t时，再继续增加其用量，铜、金回收率增加并不明显。综合考虑金属品位，确定粗、扫选捕收剂HB-421用量为40 g/t。

2.4 最优条件下开路试验

根据以上各条件试验，获得了最优条件，并按照接近现场的工艺流程进行浮选试验。在一段磨矿细度-0.074 mm占65 %、二段磨矿细度-0.074 mm占95 %、石灰用量1 500 g/t(pH=9)、起泡剂 MIBC用量60 g/t、捕收剂HB-421用量50 g/t的条件下进行开路试验。试验流程见图7，试验结果见表3。

图7 开路试验流程

表3 开路试验结果

由表3可知：在最优条件下，开路试验能得到较为理想的选矿指标。

2.5 现场小型对比试验

根据获得的最佳条件，在现场进行了小型验证试验，然后又进行了为期30 d的工业试验。采用HB-421药剂获得的工业试验平均选矿指标为：铜精矿Cu品位22.61 %，含Au 13.56 g/t；Cu压滤回收率90.22 %，Au回收率56.25 %，分别高于现场药剂制度铜、金回收率1.50百分点、2.70百分点。更加明显的优势是调整剂石灰用量大大降低，采用HB-421作为捕收剂代替现场捕收剂，每处理1 t矿石，药剂成本节约1.05元，每月可节约成本26 800余元。

3 结 论

1)通过小型浮选试验，优化了药剂制度，采用高效捕收剂HB-421代替现场组合用药，工业试验获得的铜、金回收率分别较现场药剂制度铜、金回收率提高了1.50百分点和2.70百分点，取得了理想效果，稳定了生产流程，节约了药剂成本，每月可节约成本26 800余元，增加了经济效益。

2)HB-421是一种适应性较强的复合类捕收剂，对铜和金的捕收性较好，能代替常规的选矿药剂，其选择性较好，能保证精矿品位，且使用方便，直接添加，简化了药剂制度，更利于操作。

3)低品位金铜矿石越来越受到重视，铜、金的综合回收尤为重要，采用更加合理可行的浮选流程，筛选优质高效的选矿药剂对其开发利用具有重要意义。