0引言孔雀石是典型的氧化铜矿物,研究者对孔雀石活化浮选做了大量的研究工作,有硫化黄药浮选、硫化铵活化浮选、胺活化C6S1浮选研究等[1].氧化铜矿石的浮选方法主要是硫化黄药浮选法和脂肪酸法[2],前者是氧化铜矿石经硫化剂硫化后,用黄药或黑药等捕收剂浮选,此法适用于处理以孔雀石、蓝铜矿、氯铜矿为主的矿石;后者是矿石不经硫化直接用脂肪酸类捕收剂进行浮选.脂肪酸浮选法适用于脉石不是碳酸盐的氧化铜矿石,通常还要添加碳酸钠、水玻璃和磷酸盐作脉石抑制剂和调整剂.由于脂肪酸浮选法存在着药剂耗量大,受温度、水质等因素影响的弊端,故一般采用硫化法浮选工艺[3].本研究矿石来自辽宁某氧化铜矿,根据该矿石的工艺矿物学研究结果,本研究确定采用硫化法浮选工艺回收矿石中的铜矿物.1原矿性质1.1原矿主要化学成分和铜物相分析原矿的多元素和铜物相分析结果分别见表1和表2.从原矿的多元素分析结果可知,矿石中可供回收的有价元素主要为铜,其他有益伴生组分和有害元素含量均较低.原矿的化学物相分析结果表明,矿石中的铜以自由氧化铜为主,占有率为95.2%;其次,结合铜中的铜占有率为2.4%,硫化铜中以原生硫化铜为主,次生硫化铜较少,铜氧化率为97.6%,该矿石为氧化铜矿石.表1原矿多元素分析结果
Table 1The analysis results of elements of raw ore
成分CuTFePbZnNiMoAsw/%1.242.10.020.05<0.0050.0012<0.001成分AuAgSiO2MgONa2OK2OSCw/%0.0536.1893.30.090.0280.330.270.45注:Au、Ag单位为g/t
表2原矿的铜化学物相分析结果
Table 2The analysis results of copper chemical
phase of raw ore
物相自由氧
化铜中次生硫
化铜中原生硫
化铜中结合
铜中合计w(Cu)/%1.190.010.020.031.25Cu占有率%95.20.81.62.4100.01.2主要矿物的嵌布特征采用“线测法”和目估统计相结合的方式测定铜矿石的矿物组成及含量,测定结果见表3.表3矿石的矿物组成及相对含量
Table 3The mineral consist
金属矿物铜矿物铁矿物脉石矿物矿物w/%矿物w/%矿物w/%孔雀石2褐铁矿黄铜矿0.06赤铁矿3石英80粘土矿物15斑铜矿0.02绢云母微量辉铜矿微量绿泥石微量黑铜矿微量其它微量矿石的主要矿物嵌布特征如下:a.氧化铜矿物主要为孔雀石和极少量的黑铜矿,原生和次生的硫化铜矿物为黄铜矿、斑铜矿以及少量辉铜矿,结合铜主要分布于褐铁矿中.氧化铜矿物与次生石英关系最为密切,主要为孔雀石,充填于次生石英晶洞中或呈细脉状分布于围岩裂隙内,其嵌布关系简单,对铜矿物单体解离十分有利.b.矿石中的主要脉石矿物为次生石英,其次是粘土矿物和微量的绢云母以及绿泥石等.由于脉石矿物嵌布粒度较粗,与氧化铜矿物嵌镶关系简单,且脉石矿物不含铜,有利于铜矿物的选别和回收.c.孔雀石呈针状、纤维状、放射状集合体或胶状,亦呈细粒状,常与次生石英和褐铁矿伴生.原生和次生硫化铜矿物常见它形粒状结构和交代结构,矿石以充填构造为主.d.氧化铜矿物嵌布粒级主要分布于0.043~0.3 mm粒级区间内,属中细粒嵌布.2有价金属回收试验第5期彭光菊:氧化铜矿浮选工艺
武汉工程大学学报第33卷
2.1粗选磨矿细度试验 以硫化钠为氧化铜矿物的硫化剂,丁黄药为捕收剂,采用浮选工艺进行氧化铜矿物和脉石矿物的分离.试验结果如图1所示.图1磨矿细度试验结果
Fig.1Result of grinding fineness test 结果表明,当磨矿细度为-0.074 mm 65%时,精矿铜回收率及品位皆可以达到较为理想的数值.2.2粗选复合调整剂用量试验据研究报道[4],在氧化铜矿石的硫化黄药浮选时,复合调整剂能促进氧化铜矿物的浮游,提高铜精矿品位和回收率.因此,在磨矿细度为-0.074mm 65%条件下,以复合调整剂作硫化剂,丁黄药作捕收剂,2#油作起泡剂,考察了复合调整剂对该矿石的浮选效果.试验结果如图2所示.图2复合调整剂用量试验结果
Fig.2Result of dosage of composite regulator结果表明,加入复合调整剂可以提高铜精矿中铜的回收率.随着复合调整剂用量的增加,铜精矿中铜的回收率具有增加的趋势,并且在达到2 500 g/t时效果较佳,再增加用量对提高铜精矿中铜的回收率效果不明显.2.3捕收剂种类试验考察了多种捕收剂的捕收效果,结果如表4所示.结果表明,虽然C8黄药可以有效提高铜精矿铜的回收率,但是精矿铜品位太低,复合捕收剂可以有效提高精矿铜回收率和铜品位.表4捕收剂种类试验结果
Table 4Result of collector kinds
捕收剂种类铜精矿
Cu品位/%铜精矿
Cu回收率/%C8-黄药4.3496.85异戊基黄药12.7692.37丁黄药9.9694.6080%丁黄药+20%硫胺酯9.4692.98复合捕收剂9.5695.942.4粗选捕收剂用量试验捕收剂用量试验结果如图3所示.图3捕收剂用量试验结果
Fig.3Result of dosage of collector 探索试验表明,随着捕收剂用量增加,铜精矿铜回收率具有增加趋势;捕收剂用量在600~800 g/t时,精矿铜品位和铜回收率可以达到较高指标.2.5精选水玻璃用量试验精选水玻璃用量试验结果图4所示.结果表明,精选可以不用水玻璃.图4精选水玻璃用量试验结果
Fig.4Result of dosage of sodium silicate on cleaning flow2.6精选捕收剂用量试验精选捕收剂用量试验结果如图5所示.结果表明,精选复合黄药的用量为100 g/t时,铜精矿铜品位及回收率可以达到较高值.图5精选复合黄药用量试验结果
Fig.5Result of dosage of composite xanthate on cleaning flow2.7闭路试验上述条件试验证明采用复合捕收剂浮选工艺是提高铜浮选指标的有效途径.在条件试验及开路试验的基础上进行了闭路试验研究,该试验采用两次粗选、三次扫选、两次精选工艺流程,其闭路试验流程如图6所示,试验结果如表5所示.闭路试验结果表明,该工艺条件下,可有效地浮选回收矿石中的铜矿物,并综合回收了矿石中伴生的少量金、银.闭路试验获得的铜精矿含铜20.72%,铜回收率达到了94.67%,金、银品位分别为0.76 g/t、30.45 g/t,金、银回收率分别为81.05%和46.17%.表5闭路试验结果
Table 5Result of closedcircuit test
产品
名称产率/
%品位回收率/%β(Cu)/
%β(Au)/
(g·t-1)β(Ag)/
(g·t-1)CuAuAg精矿5.3320.720.7630.4594.6781.0546.17尾矿94.670.070.012.005.3318.9553.83原矿100.001.170.0535.16100.00100.00100.00
图6闭路试验流程图
Fig.6The flow chart of closedcircuit test of floatation3结语a.委托方所提供矿样Cu品位为1.24%,Cu的氧化率为97.6%,为氧化铜矿石.矿石中氧化铜矿物主要为孔雀石和极少量的黑铜矿,主要脉石矿物为次生石英,其次是粘土矿物和微量的绢云母以及绿泥石等.矿石中铜矿物主要赋存于构造破碎带内.b.有价元素的回收采用硫化复合捕收剂浮选技术.采用复合调整剂,复合捕收剂,两次粗选、两次精选、三次扫选,磨矿细度为-0.074 mm 65%的工艺流程;闭路试验获得的铜精矿Cu品位为20.72%,Cu回收率为94.67%;铜精矿Au、Ag的品位分别为0.76 g/t、30.45 g/t,Au、Ag的回收率分别为81.05%、46.67%.
致谢:此文为作者在北京矿冶研究总院作“西部之光”访问学者的研究项目,在项目研究过程中得到导师申士富研究员及其他老师的大力帮助,在此一并表示感谢.