張 宇

（青海鴻鑫礦業(yè)有限公司，青海格爾木 816000）

某銅礦泥綜合回收銅的選礦工藝及工程化實施方案研究

張 宇

（青海鴻鑫礦業(yè)有限公司，青海格爾木 816000）

某銅礦電銅廠產(chǎn)生礦泥含Cu 1.3%，含Ag 11.78 g／t，為綜合利用該礦泥中的有價元素，在礦泥性質(zhì)研究基礎(chǔ)之上，進(jìn)行了一系列條件試驗研究，最終采用分級再磨－硫化－混合浮選的工藝流程對礦泥中的銅進(jìn)行了選礦回收，試驗室閉路試驗獲得銅精礦中含Cu 14.88%，Cu回收率為46.79%，銅精礦中的Ag回收率為61.61%。確定了該工藝經(jīng)濟(jì)合理的實施方案，預(yù)計需要投入資金約75.2萬元，年產(chǎn)銅精礦含銅41.6 t，精礦含銀47.12 kg，年效益為114.5萬元。

電銅；洗礦；浮選；礦泥

某銅礦電銅廠生產(chǎn)過程中，進(jìn)入生產(chǎn)工序的原礦中含有部分礦泥，影響堆浸的酸耗和浸出率。為消除此部分礦泥對酸浸的影響，電銅廠對進(jìn)入生產(chǎn)流程的原礦使用分級機(jī)進(jìn)行清冼脫泥。目前，清洗出的礦泥，由于受生產(chǎn)工藝限制而作為廢棄物排放。全年洗礦脫泥排出的礦泥干重約8 000 t，礦泥中平均銅品位為1.3%，銀品位11.78 g／t，則每年隨礦泥排出銅金屬總量約104 t，排出銀金屬總量約94.24 kg，造成了資源的嚴(yán)重浪費。本研究對礦泥采用分級再磨后硫化－浮選的工藝回收其中的銅與銀，取得了良好的效果，并對工藝的實施方案與預(yù)期經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行了研究與評估。

1 礦泥性質(zhì)

礦泥中含有用金屬為銅和銀，對精礦倉、濃縮池、生產(chǎn)瞬時樣合并成一個綜合樣品（即試驗綜合樣），礦泥銅的物相分析見表1。

表1 礦泥物相分析結(jié)果 %

從表1物相分析結(jié)果可得出：礦泥中的銅主要以自由氧化銅的形式存在，約占總銅的53.4%，其次是結(jié)合氧化銅，約占總銅的31.3%，硫化銅占15.3%。礦泥中可供選礦回收的銅為硫化銅與自由氧化銅，占總銅的68.7%。

試驗綜合樣的篩水析結(jié)果見表2。

表2 試驗綜合樣的篩水析結(jié)果

從篩水析結(jié)果看，礦泥粒級組成中含＋74μm以上粗粒級約30%，其中銅的分布率約為21%，此粒級中的銅嵌布粒度較細(xì)，需進(jìn)行磨礦使其解離以便選礦回收，同時為避免細(xì)粒級銅過磨，確定采用分級磨礦的方式進(jìn)行磨礦。

2 礦泥選礦條件試驗

氧化銅礦物的回收主要有浮選與化學(xué)兩種方法［1］。浮選主要用于處理孔雀石等自由氧化銅礦物，包括硫化－浮選法、脂肪酸類捕收劑直接浮選法、胺類捕收劑浮選法等?；瘜W(xué)法主要用于處理硅孔雀石等結(jié)合氧化銅礦物［2］。

礦泥中主要回收的目的礦物為自由氧化銅礦，并含有少量硫化銅礦，兩種礦物的總含量為68.8%。因此，主要考慮采用浮選法回收該礦泥中的銅?；厥展に囍饕辛蚧~與氧化銅一同回收的硫化－混合浮選工藝與“先硫后氧”優(yōu)先浮選工藝［3］。前期探索試驗主要考察了這兩種工藝對該礦中銅的回收情況，結(jié)果表明采用硫化－混合浮選工藝處理該礦，回收率較優(yōu)先浮選高。

2.1 銅粗選調(diào)整劑種類及用量條件試驗

硫化－混合浮選法是將礦石中的氧化礦物先用硫化鈉、硫氫化鈉或其它硫化劑進(jìn)行硫化，然后用高級黃藥作捕收劑與硫化礦一起進(jìn)行浮選。硫酸銨和硫酸鋁有助于氧化礦物的硫化，因此硫化浮選時加入該兩種藥劑可以顯著地改善浮選效果［4］。

本組試驗主要考察了硫化鈉、硫氫化鈉、硫酸銨＋硫化鈉、硫酸鋁＋硫化鈉對銅回收的影響。試驗固定捕收劑為丁黃藥，用量為200 g／t，2＃油為起泡劑，用量為40 g／t。試驗工藝流程如圖1所示，試驗結(jié)果見表3。

圖1 調(diào)整劑種類及用量試驗工藝流程

表3 調(diào)整劑種類及用量試驗結(jié)果

表3試驗結(jié)果表明采用單一硫化鈉、硫化鈉＋硫酸銨、硫化鈉＋硫酸鋁獲得的銅粗精礦指標(biāo)相近，因此，采用單一硫化鈉作為該礦調(diào)整劑較為合適。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了硫化鈉用量條件試驗，試驗條件同上，試驗結(jié)果見表4。

表4 硫化鈉用量試驗結(jié)果

表4試驗結(jié)果表明：隨著硫化鈉用量的增加，粗精礦產(chǎn)率增加，Cu品位相應(yīng)下降，Cu作業(yè)回收率相應(yīng)提高，但當(dāng)硫化鈉用量達(dá)到1 200 g／t后，Cu的回收率反而下降。因此，硫化鈉用量以1 200 g／t為宜。

2.2 全流程閉路試驗

在上述條件試驗研究的基礎(chǔ)上，采用硫化－混合浮選工藝，通過一粗兩精兩掃的工藝流程對該礦泥進(jìn)行了全流程閉路試驗。試驗工藝流程如圖2所示，試驗結(jié)果見表5。

圖2 全閉路浮選試驗工藝流程

表5 全流程閉路試驗綜合結(jié)果

從表5的試驗結(jié)果可知，采用該工藝流程進(jìn)行閉路試驗獲得的銅精礦含Cu 14.88%，含Ag 173.20 g／t，銅精礦中Cu與Ag的回收率分別為46.79%與61.61%。

3 礦泥入選廠方案

3.1 礦泥產(chǎn)生量

全年洗礦脫泥排出的礦泥干重約8 000 t，礦泥銅品位按1.3%計算，排出銅金屬總量約104 t，銀品位11.78 g／t，排出銀金屬總量約94.24 kg。

3.2 處理方案

礦泥中銅氧化率高達(dá)84.7%，結(jié)合率高達(dá)31.3%，礦泥性質(zhì)與原礦相差較大，因此，需在選廠進(jìn)行單獨處理。經(jīng)測定礦泥＋74μm粒級產(chǎn)率達(dá)29.91%，特別是＋300μm粒級產(chǎn)率雖少，但銅品位達(dá)1.533%，因此礦泥需要進(jìn)行分級細(xì)磨后再進(jìn)行浮選回收銅礦物。結(jié)合選廠生產(chǎn)工藝流程，考慮礦泥首先入原礦泵池，經(jīng)Φ500旋流器分級后，沉砂進(jìn)行球磨機(jī)細(xì)磨后與溢流合并進(jìn)入浮選。

4 方案選取

結(jié)合選礦生產(chǎn)實踐，對如下兩方案從建設(shè)投資與生產(chǎn)成本等方面進(jìn)行了詳細(xì)的對比。

4.1 方案一

電銅廠洗礦分級溢流自流入一礦漿泵池，池滿后用泵入選廠舊充填池，礦泥經(jīng)自然沉淀，溢流水進(jìn)入選廠排污池，礦砂經(jīng)造漿后用渣漿泵打入Ⅱ系統(tǒng)原礦泵池入生產(chǎn)流程。

4.1.1 建設(shè)投資

采用該方案的主要工程量及設(shè)備選取如下：1.電銅廠泵池。建約儲存5 m×5 m×2 m泵池1個。

2.電銅廠至充填池泵選取。電銅廠至充填池泵幾何高差為100 m，選用6吋鋼管，管線長2 500 m，彎頭為50個。礦漿流量38 m3／h，考慮礦漿波動，按50 m3／h選取泵。選取162.5 m高揚程泵2臺。

3.儲存礦池子。本方案選用原Φ16 m和 Φ17.2 m的舊充填池儲存礦泥，池子深4.4 m，按1.2 t／m3容重計，可儲存礦約2 000 t。

4.充填池至原礦泵池泵選取。充填池礦造漿自流到原充填泵房，標(biāo)高1 938 m，Ⅱ系統(tǒng)原礦泵池頂1 950.7 m，幾何高差為12.7 m。由于開車時間少，輸送管選取10吋鋼管，管線長74 m，約8個彎頭。為與選廠生產(chǎn)流程相適配，礦漿流程計劃為250 m3／h。選取22.5 m高揚程泵2臺。

選用150ZJ－I－A50泵，性能參數(shù)見表6。

表6 150ZJ－I－A50泵性能參數(shù)

方案一投資估算見表7，由表7可知方案一需投資約75.2萬元。

表7 方案一投資估算

4.1.2 生產(chǎn)成本

該方案僅為一段閉路磨分級，礦泥入磨浮原礦泵，生產(chǎn)成本減去棒磨（3.0 kWh／t）和3＃球磨（4.9 kWh／t）電單耗，鋼棒單耗減少0.5 kg／t，鋼球單耗減少0.6 kg／t。Na2S用量1 200 g／t，黃藥200 g／t。生產(chǎn)成本見表8，從表8可知，采用方案一處量1 t礦泥的選礦成本約83.03元。

4.2 方案二

電銅廠洗礦分級溢流自流入電銅廠原濃縮池內(nèi)，礦砂經(jīng)沉淀后溢流至過磅房沉淀池再沉清，沉清水外排。濃縮池內(nèi)礦砂經(jīng)濃縮濃度達(dá)50%～60%后，用陶瓷過濾機(jī)過濾，過濾礦砂水份13%左右可存放于精礦倉內(nèi)，吊車裝汽車運輸至選廠礦砂倉進(jìn)入生產(chǎn)流程。

4.2.1 建設(shè)投資

方案2投資估算見表9，由表9可知方案二需投資約95萬元。

表8 方案一生產(chǎn)成本投資估算

表9 方案二投資估算

4.2.2 生產(chǎn)成本

該方案礦泥進(jìn)入選廠磨浮生產(chǎn)流程，生產(chǎn)成本為電銅廠濃縮過濾成本、運輸費、磨浮和脫水成本之和。生產(chǎn)成本見表10。由表10可知，采用方案二處量1 t礦泥的選礦成本約91.6元。

4.3 方案對比

1.投資。方案一投資約75.2萬元，方案二投資約95萬元。

2.成本。方案一選礦成本約83.03元／t，方案二選礦成本約91.6元／t。

綜合考慮投資與生產(chǎn)成本建議采用方案一處理該礦泥。

5 經(jīng)濟(jì)效益估算

采用方案一：礦泥進(jìn)入原廢舊充填池儲存，礦漿滿時用泵打入Ⅱ系統(tǒng)原礦泵入生產(chǎn)流程，全年洗礦脫泥排出的礦泥干重約8 000 t，原Cu品位按1.3%計算，排出銅金屬總量約104 t。原礦銀品位11.78 g／t，排出銀金屬總量約94.24 kg。

表10 方案二生產(chǎn)成本投資估算

5.1 全年產(chǎn)值

銅回收率為46.79%，生產(chǎn)中按40.00%測算；銀回收率為61.61%，生產(chǎn)中按50.00%測算。則年產(chǎn)精礦含銅41.6 t，按4萬元／t計，年產(chǎn)值166.4萬元；年產(chǎn)精礦含銀47.12 kg，按0.3萬元／kg計，年產(chǎn)值14.136萬元。兩項合計產(chǎn)值180.536萬元。

5.2 全年成本

礦泥干重約8 000 t，單價83.03元／t，全年成本66萬元。

5.3 全年效益

產(chǎn)值180.536萬元－全年成本66萬元≈114.5萬元。

6 結(jié) 論

1.某銅礦電銅廠礦泥含Cu 1.3%，含Ag 11.78 g／t，在礦泥性質(zhì)基礎(chǔ)之上，進(jìn)行了一系列條件試驗研究，最終采用分級再磨后硫化－浮選的工藝流程對礦泥中的銅進(jìn)行了選礦回收，試驗室閉路試驗獲得銅精礦中含Cu 14.88%，Cu回收率為46.79%，銅精礦中的Ag回收率為61.61%。

2.從建設(shè)投資與生產(chǎn)成本等方面對該礦泥選礦工藝實施方案進(jìn)行了對比，最終推薦電銅廠礦泥采取砂泵輸送進(jìn)入原廢舊充填池儲存，礦漿滿時用泵打入Ⅱ系統(tǒng)原礦泵入生產(chǎn)流程單獨浮選。

3.項目建設(shè)投入資金約75.2萬元，年產(chǎn)精礦含銅41.6 t，精礦含銀47.12 kg，年效益約為114.5萬元，約1 a就能收回投資費用。并且，通過本方案處理，能夠徹底解決電銅廠的排污問題，并充分回收利用了資源。

［1］ 張文彬.氧化銅浮選研究與試驗［M］.長沙：中南大學(xué)出版社，1992.

［2］ 胡熙庚，黃和慰，毛拒凡，等.浮選理論與實踐［M］.長沙：中南工業(yè)大學(xué)出版社，1991.

［3］ 高起鵬.氧化銅礦硫化浮選幾個問題［J］.有色礦冶，2003，（3）：22－24.

［4］ 王雙才，李元坤，史光大，等.氧化銅礦的處理工藝及其研究進(jìn)展［J］.礦產(chǎn)綜合利用，2006，（2）：1－5.

Study on Recovering Copper from a Copper M ines Slime and Its Industrial Im plementation

ZHANG Yu
（Qinhai Hongxin Mining Co.Ltd，Geermu 816000，China）

A coppermines slime cotains Cu 1.3%and Ag 11.78 g／t.Based on the ore properties of the slime，a series of testwas conducted.The finally principles process of recovering Cu and Ag is classification，grinding，sulfuration and flotation.A copper concentration containing Cu 14.88%was obtained from the closed-circuit test，and the recovery of Cu and Ag are 46.79%and 61.61%，respectively.Based on the mine plan，compared two implement schemes，it obtained a better implement schemes，which will cost 752，000 yuan，and provide a technical support for enterprisemanagement decision.Through the project，41.6 t copper concentration and 47.12 kg siliver concentration can be obtained every year and its profits can reach 1，145，000 yuan.

electroless copper；dolly；flotation；slime

TD862.1

：A

：1003－5540（2014）05－0017－04

2014－08－12

張 宇（1971－），男，工程師，主要從事選礦生產(chǎn)技術(shù)管理工作。