某铜矿浮选捕收剂添加量动态优化

朱建凤

(安徽省琅琊山矿业总公司)

准确控制捕收剂用量对稳定浮选过程、最大限度地降低捕收剂消耗量、获得最佳经济技术指标具有重要作用。琅琊山矿业某选矿厂入选原矿为矽卡岩铜矿，伴生金、银、铁等有益组分。矿石中主要金属矿物为黄铜矿、斑铜矿、磁铁矿，其次为黄铁矿、辉铜矿、铜蓝以及微量方铅矿、闪锌矿等。选矿厂采用1粗2精2扫闭路浮选流程进行生产，产品以铜精矿为主，同时采用1粗1精1扫磁选流程生产铁精矿。近年来，原矿品位波动范围越来越大，主要表现为铜品位的升高。为实现浮选捕收剂的精确添加，达到节约成本、提高回收率的目的，开展一系列不同品位原矿的浮选捕收剂添加试验，以建立原矿品位与捕收剂添加量之间的回归方程关系，指导现场精确生产。

1 试验准备

在矿浆pH值不变的情况下，主要考察丁基黄药和丁胺黑药不同添加量对铜回收率和铜精矿品位的影响，并确定捕收剂添加量与原矿品位的关系。

试样取自选矿厂输送原矿的5#皮带，每天连续取样3 h，连续取10 d，每次取8 kg左右。试样烘干、破碎后，根据生产现场原矿铜品位波动范围，将试样配置成铜品位分别为1.20%～1.40%、1.40%～1.60%、1.60%～1.80%、1.80%～2.00%、2.00%～2.20%、2.20%～2.40%共6个品位范围的原矿试样，进行磨矿—浮选试验。每个品位范围的试样进行7组不同捕收剂添加量试验。生产现场按原矿铜品位1.3%设计优化捕收剂丁基黄药+丁胺黑药添加量42+63 g/t，以此为基数，固定用量比，增加量按原添加量增加或减少，分别取最佳用量建立回归方程。

2 试验结果与讨论

在矿浆pH=12、磨矿细度-0.074 mm 60%的条件下，根据原矿试样铜品位的变化进行捕收剂添加量试验。原矿试样铜品位小于1.3%时，捕收剂添加量依次按现场添加量的±10%、±20%、±30%增减变化；原矿试样铜品位为1.3%～2.0%，捕收剂添加量依次按现场添加量的10%、20%、30%、40%、50%、60%增加；原矿试样铜品位为2.0%～2.4%时，捕收剂添加量依次按现场添加量的12%、24%、36%、48%、60%、72%增加；原矿试样铜品位为2.0%～2.4%时，捕收剂添加量依次按现场添加量的15%、30%、45%、60%、75%、90%增加。原矿试样铜品位为1.18%、1.55%、1.69%、1.89%、2.16%、2.35%时，其他条件不变，捕收剂添加量浮选试验结果分别见图1～图6。

从图1可以看出，随着捕收剂添加量的增加，铜精矿回收率逐渐上升，品位先下降后上升再下降，综合考虑铜精矿回收率和品位，认为捕收剂增加量为0时，即维持原捕收剂添加量不变，此时铜精矿回收率97.48%、品位5.16%。

图1 原矿试样铜品位1.18%的捕收剂添加量浮选试验结果◆—回收率；▲—精矿品位

图2 原矿试样铜品位1.55%的捕收剂添加量浮选试验结果◆—回收率；▲—精矿品位

图3 原矿试样铜品位1.69%的捕收剂添加量浮选试验结果◆—回收率；▲—精矿品位

图4 原矿试样铜品位1.89%的捕收剂添加量浮选试验结果◆—回收率；▲—精矿品位

从图2可以看出，随着捕收剂量的增加，铜精矿品位一直下降，回收率先上升后下降。原因是捕收剂用量不足时，目的矿物疏水性不好，回收率低；捕收剂用量过多时，部分被抑制的脉石矿物或杂质上浮，在气泡表面竞争附着，从而减少浮游矿物上浮的几率，影响回收率的提高，降低铜精矿质量。因此确定捕收剂增加量20%，此时铜精矿回收率98.19%，品位8.33%。根据实践经验，试验室铜精矿品位为7%～7.5%时，生产现场铜精矿品位可达28%。

图5 原矿试样铜品位2.16%的捕收剂添加量浮选试验结果◆—回收率；▲—精矿品位

图6 原矿试样铜品位2.35%的捕收剂添加量浮选试验结果◆—回收率；▲—精矿品位

根据图3～图5可以确定原矿试样铜品位为1.69%、1.89%、2.16%时，捕收剂最佳增加量分别为30%、35%、48%，对应的铜精矿回收率分别为97.95% 、98.43%、99.36%，品位分别为7.22%、8.05%、9.61%，均满足现场生产要求。

从图6可以看出，随着捕收剂添加量的增加，铜精矿品位逐渐下降，回收率呈先快后慢的上升趋势，因此确定捕收剂增加量为60%最佳，此时铜精矿回收率99%、品位9.79%。

3 回归分析

3.1 回归方程

根据捕收剂添加量试验结果，将不同原矿试样铜品位所对应的最佳捕收剂添加量列于表1，建立原矿品位与捕收剂添加量回归方程，二者拟合曲线见图7。设原矿品位为x，捕收剂添加量(丁基黄药与丁胺黑药总用量)为y，回归方程为

y=-13.128x2+101.37x,

(1)

相关系数R2=0.995 1，具有较好的拟合度。

表1 不同原矿品位的最佳捕收剂添加量

3.2 验证试验

对不同铜品位的原矿试样进行捕收剂最佳添加量试验，比较试验值与回归方程计算值，见表2。

从表2可以看出，捕收剂添加量的试验值与计算值相对平均误差为8.94%，准确性较高，能较好地反映试验结果。

图7 原矿铜品位与捕收剂添加量拟合曲线表2 捕收剂添加量验证试验结果

原矿铜品位/%捕收剂试验值/(g/t)捕收剂计算值/(g/t)相对误差/%平均相对误差/%1.0289.0198.749.851.34121.70112.268.411.97136.88148.757.982.26177.48162.049.538.94

4 结 论

(1)通过不同铜品位原矿试样的捕收剂添加量试验，综合考虑回收率和精矿品位，确定了不同品位原矿的浮选捕收剂最佳添加量。随着原矿品位的提高，捕收剂添加量增加。

(2)建立原矿品位与捕收剂添加量的关系曲线，并在此基础上建立原矿品位与捕收剂添加量的回归方程：y=-13.128x2+ 101.37x，相关系数0.995 1，具有较好的拟合度。经条件试验确定的不同铜品位的原矿试样浮选捕收剂最佳添加量与经回归方程计算得到的捕收剂最佳添加量能较好地吻合，相对平均误差8.94%。

(3)根据原矿铜品位与捕收剂添加量的回归方程，结合品位在线检测仪，可以指导生产现场捕收剂的精确添加，避免依靠经验添加药剂存在的准确性差、药剂浪费的问题，节约成本，改善选别指标，有利于经济效益的提高。