《武汉工程大学学报》 2015年05期
18-22
出版日期：2015-05-31
ISSN:1674-2869
CN:42-1779/TQ
某铜矿伴生金银综合回收试验
０ 引 言伴生金银在我国金银储量中占有重要地位，我国伴生金银分别占总储量的２８％和７４％. 金通常与黄铁矿、黄铜矿和磁黄铁矿等硫化矿物伴生. 银大多与铜、铅、锌等硫化矿物伴生［１］. 对含金银多金属硫化矿的回收中，单体粗粒金多采用重选法单独回收，中细粒金一般随硫化物富集回收. 在铜硫矿浮选分离中金银则富集在铜精矿产品中得以综合回收［２］. 铜硫矿石主要采用浮选分离工艺，流程有优先浮选、混合浮选－铜硫分离浮选、等可浮浮选、阶段磨矿－阶段选别、泥－砂分选等工艺流程［３－５］. 不同性质的矿石要充分利用铜硫矿物解离特性和可浮性差异，采用相适应的工艺流程. 该矿为铜硫金银多金属矿，铜品位为０．４９％，硫品位１１．４６％，铜低硫高. 针对该矿，采用铜硫混合浮选－铜硫分离（简称混合浮选）和铜硫等可浮（简称等可浮）浮选流程进行铜、金和银的综合回收试验研究. １ 矿石性质１．１ 矿石主要化学成分分析该矿石构造类型主要有斑杂状、条带状、脉状和浸染状构造. 矿石主要化学成分见表１，铜品位０．４９％，锌品位为０．３５％，其他有色金属元素的含量都比较低，硫品位１１．４６％，金银含量分别为０．６４ ｇ／ｔ和１７．８９ ｇ／ｔ. 表1 矿石主要化学成分Table 1 Chemical composition of the ore１．２ 矿石的化学物相１．２．１ 矿石中铜化学物相表２为矿石中铜化学物相. 矿石中铜的氧化率低，绝大多数铜都赋存在硫化物中. 表2 铜的化学物相Table 2 Copper chemical phase of the ore１．２．２ 矿石中金化学物相矿石中金化学物相列于表３. 表3 金的化学物相Table 3 Gold chemical phase of the ore１．２．３ 矿石中银化学物相矿石中银的化学物相列于表４. 表4 矿石中银的化学物相分析Table 4 Silver chemical phase of the ore１．３ 矿石主要矿物组成及相对含量矿石中金属矿物主要有黄铁矿、黄铜矿、砷黝铜矿、磁铁矿、闪锌矿、黄锡矿、方铅矿、硫铋铜矿、辉铋矿、斑铜矿、钛铁矿、黑钨矿、磁黄铁矿等，贵金属矿物有银金矿和碲银矿；脉石矿物有石英、长石、云母、方解石、榍石、磷灰石、锆石等. 矿物组成及其相对含量列于表５. 表5 矿物组成及其相对含量Table 5 Mineral composition and relative content of the ore从表５中可以看出：矿石中黄铁矿的含量最高，达２２．３６％，其次是砷黝铜矿和黄铜矿，合计为１．２０％，硫矿物与铜矿物的矿物含量比为１８．６３. １．４ 矿石中主要金属矿物的粒度分布采用线段法测量了矿石中黄铜矿、砷黝铜矿、铜矿物集合体（黄铜矿和砷黝铜矿）以及黄铁矿的粒度，见表６. 嵌布粒度从粗到细顺序为黄铁矿、砷黝铜矿和黄铜矿的集合体、黄铜矿、砷黝铜矿. 在＋０．０７４ ｍｍ粒级中，黄铁矿、黄铜矿和砷黝铜矿集合体、黄铜矿、砷黝铜矿占有率分别为９０．３３％， ６３．６７％， ５７．６０％和 ５５．１７％，在－０．０１０ ｍｍ粒级中上述金属矿物的分布率都比较低. 表6 矿石中主要金属矿物嵌布粒度Table 6 Granularity composition of major metallic minerals in the ore１．５ 矿石中铜、金的赋存状态及影响选矿指标的工艺矿物学因素矿石中绝大多数的铜赋存在黄铜矿和砷黝铜矿等铜矿物中，矿石选别的目的矿物以黄铜矿和砷黝铜矿为主，它们的矿物相对含量、嵌布特征、粒度分布及其在磨矿产品中的解离情况都是影响铜回收的重要矿物学因素. 从矿石中黄铜矿和砷黝铜矿的共生关系来看，大多数黄铜矿与砷黝铜矿密切共生，不利于它们间的单体解离，这决定了浮选时黄铜矿和砷黝铜矿不能实现单独分选，故浮选铜精矿中应以一起富集黄铜矿和砷黝铜矿为主，且铜精矿中含砷比较高；铜矿物的粒度及单体解离度分析结果表明，由于矿石中铜矿物嵌布粒度相对较粗，微细粒铜矿物很少，磨矿中大部分铜矿物易于单体解离，利于选矿. 由于矿石中铜矿物的相对含量较黄铁矿低得多，虽然铜矿物与黄铁矿的共生关系不是很复杂，磨矿时与黄铁矿连生的铜矿物含量比较少，但因黄铁矿的矿物含量高，浮选时应重视单体黄铁矿的富集对铜精矿品位的影响；矿石中贵金属矿物银金矿和碲银矿与砷黝铜矿的共生关系比较密切，强化对砷黝铜矿的浮选回收有利于提高金的选矿回收率. 矿石中金的品位为０．６４ ｇ／ｔ，属于伴生的贵金属元素. 矿石中最粗的银金矿仅为０．０２５ ｍｍ，细者不及０．００１ ｍｍ，说明银金矿的嵌布粒度是比较细的；在浮选时大部分银金矿只能随着载体矿物一起富集而富集. 矿石中黄铁矿的矿物含量高，但无论在人工重砂还是浮选硫精矿中均未发现金粒，可以推测黄铁矿中的金是不可见金. 通过提取黄铁矿纯矿物后进行选择性溶解试验，证实提纯后黄铁矿纯矿物中含金为１．３４ ｇ／ｔ；依据黄铁矿的矿物相对含量来测算，黄铁矿中载金为０．３０ ｇ／ｔ，占矿石含金总量的４６．８８％. ２ 选矿试验研究根据工艺矿物学研究结果，分别采用铜硫混合浮选和铜硫等可浮浮选方案进行了铜矿石中伴生金银综合回收的试验研究. ２．１ 混合浮选流程试验混合浮选流程中，选用的捕收剂捕收能力较强，也利于铜硫分离. 本文中选取ＢＫ３０２作为铜硫混合浮选的捕收剂，ＢＫ３０２为北京矿冶研究总院自主研发的新型高效捕收剂. 混合浮选流程为：一粗－两扫、粗精矿再磨分离－两次精扫选－三次精选（见图１）. 结果列于表７. 图１ 混合浮选闭路试验流程图Ｆｉｇ．１ Ｆｌｏｗｓｈｅｅｔ ｏｆ ｂｕｌｋ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｌｏｃｋｅｄ－ｃｙｃｌｅ ｔｅｓｔ 表7 混合浮选闭路试验结果Table 7 Result of bulk flotation locked-cycle test２．２ 等可浮浮选流程试验等可浮浮选流程先富集铜和可浮性好的硫，浮选尾矿再次选硫. 等可浮浮选流程采用北京矿冶研究总院自主研发的药剂ＢＫ３１２为捕收剂，其具有较好的捕收性和选择性. 等可浮浮选流程为：两粗－一扫、粗精矿再磨分离－两次精扫选－三次精选、尾矿一粗－一扫－两次精选选硫. 等可浮浮选闭路流程图见图２，试验结果列于表８.图２ 铜硫等可浮浮选闭路试验流程图Ｆｉｇ．２ Ｆｌｏｗｓｈｅｅｔ ｏｆ ｉｓｏ－ｆｌｏｔａｂｉｌｉｔｙ ｌｏｃｋｅｄ－ｃｙｃｌｅ ｔｅｓｔ表8 铜硫等可浮浮选闭路试验结果Table 8 Result of iso-flotability locked-cycle test３ 结 语ａ．采用铜硫混合浮选流程，可获得含铜１８．９９％，回收率为８４．１０％的铜精矿，铜精矿中金银回收率分别为４８．１７％和３５．８４％. 此流程铜、金、银均可获得较高的回收率. 流程较为简单，方便控制. 粗选石灰量添加较少，便于金银上浮. 粗精矿产率较大，再磨作业负荷大. 铜硫分离时采用大量石灰和ＴＨＢ组合抑制硫，可在较低ｐＨ条件下较好地抑制硫. ｂ．采用铜硫等可浮浮选流程，可获得含铜１９．４１％，回收率为８３．８５％的铜精矿，铜精矿中金回收率为４４．９７％；银回收率为３２．６５％. 浮选尾矿中硫回收率仅为１．７３％. 此流程可获得较高品位的铜精矿，较高回收率的硫精矿. 但铜、金、银回收率略低. 流程结构较为复杂，粗选石灰添加量较大，不利于金银上浮. 粗精矿产率小，再磨作业负荷小. 铜硫分离时采用少量的石灰与ＴＨＢ组合抑制硫，利于金银富集在铜精矿中. ｃ．针对该矿石，铜硫混合浮选流程对铜、金、银可获得较好的综合回收. 流程易于控制，生产便于操作管理. 致 谢试验研究过程中，北京矿冶研究总院硫化矿项目组给予了大力的帮助与支持，对此表示衷心感谢．