黄沙坪复杂铜铅锌多金属硫化矿铜回收浮选研究

张小凌

(湖南有色金属研究院,湖南长沙 410015)

黄沙坪复杂铜铅锌多金属硫化矿铜回收浮选研究

张小凌

(湖南有色金属研究院,湖南长沙 410015)

根据原矿的矿石性质,试验研究了黄沙坪复杂铜铅锌多金属硫化矿浮选综合回收铜的选矿工艺流程。试验研究表明对含铜0.114%、铅3.43%、锌6.56%的原矿,获得了含铜21.58%、回收率20.05%的铜精矿。

复杂铜铅锌多金属硫化矿;抑制剂;捕收剂

复杂铜铅锌多金属硫化矿是选矿界公认的难题,对低品位的铜铅锌矿综合回收铜一直是选矿工作者关注的课题,其分离技术在选矿领域开展了许多年的试验研究。目前已有不少的新成果应用到实践中,正产生着重要的经济效益。近几年国内外对复杂铜铅锌混合矿主要采用两种典型的工艺流程: (1)铜铅混浮再分离工艺流程。其特点为采用黑药或黄药捕收剂混合浮铜铅,再加组合抑制剂抑制铅硫,从而实现铜铅混合精矿分离;(2)优先工艺流程,随着选矿药剂的发展,出现了选择性好的铜矿物捕收剂如Z-200号、SN-43等等,从而实现了优先浮铜的选矿工艺。

本文就黄沙坪复杂铜铅锌多金属硫化矿综合回收铜进行研究,采用高效捕收剂与抑制剂相结合的优先浮选的工艺流程,使得铜得到有效回收。

1 原矿的工艺矿物学特征

对矿物进行了化学多元素分析,分析结果列于表1。

表1 矿石化学多元素分析结果 %

化学多元素分析的结果表明:矿石主要的化学成分是Fe、CaO、SiO2、S、Zn、Pb,以及Al2O3、MgO、C等。主要回收的有价元素为Pb、Zn,可供综合回收的有价元素为Cu。

主要矿物及其相对含量列于表2。

表2 原矿中的主要矿物组成及其相对含量 %

矿石中的铜矿物主要以黄铜矿等原生硫化铜的形式存在,原生硫化铜约占85.96%;其次以斑铜矿、黝铜矿、铜蓝、辉铜矿等次生硫化铜矿物的形式存在,约占 11.4%;铜的氧化率较低,氧化铜约占2.63%。

矿石中的铜矿物主要是黄铜矿,多呈细粒状,甚至呈乳浊状存在于铁闪锌矿中,其次呈细粒嵌于黄铁矿、铁闪锌矿粒间;早期形成的黄铜矿多被方解石等脉石矿物交代侵蚀,呈微粒状、蠕虫状的残余形态。其他铜矿物含量甚微,包括黝铜矿、辉铜矿、斑铜矿等。其中:黝铜矿主要呈微细粒嵌于铁闪锌矿中;辉铜矿、斑铜矿主要呈细粒嵌于黄铁矿、磁黄铁矿等硫化物粒间。

铜矿物嵌布粒度细小,在原矿磨矿分级产品中的解离度也甚低,矿石磨矿至70%-74μm,铜矿物在37μm以上的粒级解离度甚低,不足20%,在-37μm,解离度可达65%以上,但总体上解离度仅为35%。

2 铜回收条件试验

2.1 铜粗选抑制剂条件试验

铜粗选过程既要考虑铅锌金属在铜粗精矿中的损失,又不能过分抑铅,影响下一步铅的回收,为此进行了抑制剂的条件试验,试验流程如图1所示,试验结果列于表3。

图1 铜粗选条件试验工艺流程

表3 铜粗选抑制剂条件试验结果

从表3实验结果可知,不添加抑制剂,铜粗矿中铜品位及回收率均较高,但铅锌含量也最高,添加石灰+硫酸锌+亚硫酸钠组合抑制剂与添加硫酸锌+亚硫酸钠+硫酸亚铁组合抑制剂均能较好地降低铜粗精矿中的铅锌含量,但石灰+硫酸锌+亚硫酸钠组合抑制因石灰的加入,铜粗矿中铅锌互含下降的同时,也降低了铜的回收率。说明石灰对铜有一定的负面影响,对铜也有一定的抑制作用,故最终选用硫酸锌+亚硫酸钠+硫酸亚铁组合抑制剂。

2.2 铜粗选捕收剂条件试验

固定抑制剂用量和磨矿细度,在同等捕收剂用量情况下进行铜捕收剂的选择试验,工艺流程图如图1所示,试验结果列于表4。

从表4试验结果来看:以乙黄药、丁胺黑药为捕收剂,铜粗精矿中铅品位及回收率均较高,铅金属在铜粗精矿中的损失多。而用Z-200为捕收剂具有明显的优势,选择性好,铅金属在铜粗精矿中的损失少,考虑到尽可能提高铜的回收率,以Z-200配以少量捕收能力较强的乙黄药混合作为捕收剂,既可保证铜的回收率又可使互含不至于过高,且乙黄药价格比Z-200便宜。故确定使用Z-200与乙黄药混合作为浮铜的捕收剂。

表4 铜粗选捕收剂条件试验结果

3 铜回收全开路流程试验

综合上述试验条件,进行了铜回收全开路流程试验,以验证所确定条件的准确性,并为铜回收闭路试验提供依据。铜回收开路试验流程如图2所示,实验结果列于表5。

表5 铜回收全开路流程试验结果 %

4 铜回收闭路流程试验

在铜回收全开路流程试验基础上,进行了铜回收闭路流程试验。从开路试验结果来看:铜中矿1的产率较大,铜中矿1按顺序返回至粗选作业,将导致粗精矿量不断增加,恶化了粗精矿的质量,中矿在流程内部恶性循环,致使闭路试验难以进行下去,故将铜中矿1返回至粗选尾矿,经过上述调整,保证了铜粗精矿的质量,可以得到较为理想的指标。铜回收闭路试验流程如图3所示,试验结果列于表6。

图2 铜回收开路试验流程图

表6 铜回收闭路流程试验结果 %

图3 铜回收闭路试验流程图

5 结 论

1.依据矿石特性,采用优选浮铜的全优先浮选流程来回收铜资源。试验了几种捕收剂和抑制剂的实验效果,最终选用硫酸锌+亚硫酸钠+硫酸亚铁组合抑制剂,使用Z-200与乙黄药混合作为浮铜的捕收剂,取得了较好的实验效果。

2.采用浮铜工艺的优先浮选工艺流程,其特点是:充分利用有用矿物可浮性的差异,在铜粗选时不抑铅只抑锌,选用选择性较好的捕收剂优先浮铜,铜精选添加少量无毒的水玻璃合剂微弱抑铅,获得合格的铜精矿。在闭路实验中所获得的铜精矿质量为:铜品位为21.58%,铜回收率为20.05%。

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Research on Huangshaping Complex Cu-Pb-Zn Polymetallic Sulphide Flotation

ZHANGXiao-lin
(Hunan Research Institute of Nonferrous Metals,Changsha410015,China)

According to the properties of raw ore,a beneficiation process flow of complex Cu-Pb-Zn polymetallic sulphide was tested to recover copper synthetically.The experimental study has shown that from the ore containing copper 0.114%,lead 3.43%,zinc 6.56%,it obtained the copper 21.58%,recovery ratio 20.05%copper concentrate.

complex Cu-Pb-Zn polymetallic sulphide;inhibitor;collector

T952

A

1003-5540(2011)01-0009-04

张小凌(1981-),男,助理工程师,主要从事资源综合利用和选矿工艺研究工作。

2010-10-20