廖銀英

(1.紫金礦冶設(shè)計(jì)研究院，福建 上杭364200)(2.低品位難處理黃金資源綜合利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 福建 上杭 364200)

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黑龍江某低品位難選斑巖型銅鉬礦選礦試驗(yàn)研究

廖銀英1,2

(1.紫金礦冶設(shè)計(jì)研究院，福建 上杭364200)(2.低品位難處理黃金資源綜合利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 福建 上杭 364200)

在對(duì)黑龍江某低品位難選斑巖型銅鉬礦進(jìn)行礦石性質(zhì)研究的基礎(chǔ)上，采用銅鉬混合浮選-銅鉬分離的工藝流程，閉路試驗(yàn)可獲得含鉬41.49%、鉬回收率74.83%的鉬精礦和含銅21.04%、銅回收率84.14%的銅精礦。較生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，銅精礦銅品位提高了1.58%，銅回收率降低了1.28%，鉬精礦鉬品位降低了4.36%，鉬回收率提高了21.94%。該試驗(yàn)研究結(jié)果可以作為現(xiàn)場(chǎng)簡(jiǎn)化銅鉬選別流程，實(shí)現(xiàn)銅鉬高效分離的技術(shù)依據(jù)。

斑巖型銅鉬礦；混合浮選；銅鉬分離

0 引 言

在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中，銅和鉬作為具有戰(zhàn)略意義的有色金屬資源得到廣泛的應(yīng)用。我國(guó)銅礦多為低品位難處理礦石，資源總體較為豐富；而鉬資源分布廣泛且相對(duì)集中，但貧礦多富礦少[1-2]。斑巖型銅鉬礦床中，大多是銅鉬礦物共生，主要礦物有黃銅礦、輝鉬礦，常采用的工藝流程是粗磨下銅鉬混浮—混合精礦再磨—銅鉬分離，最終得到銅精礦和鉬精礦[3-7]。

黑龍江某低品位銅鉬礦礦床屬大型斑巖型銅礦床?，F(xiàn)場(chǎng)銅鉬礦選別工藝為：磨礦細(xì)度-0.074 mm占67.8%，采用銅鉬等可浮—等可浮銅鉬混合粗精礦再磨銅鉬分離—等可浮尾礦再?gòu)?qiáng)化選銅流程。該生產(chǎn)流程存在流程復(fù)雜，不利于現(xiàn)場(chǎng)管理，銅鉬分離效果不理想，銅精礦和鉬精礦中銅鉬互含較嚴(yán)重，特別是鉬精礦中鉬回收率偏低等問(wèn)題。本次試驗(yàn)的主要目的就是簡(jiǎn)化銅鉬選別流程，并實(shí)現(xiàn)銅鉬高效分離，提高選礦回收率。

1 礦石性質(zhì)

試驗(yàn)原礦樣含Cu 0.38%，含Mo 0.012%，屬低品位銅鉬礦；礦石中主要金屬礦物為黃銅礦、黃鐵礦、斑銅礦，其次為磁/赤鐵礦、褐鐵礦、輝鉬礦、少量的藍(lán)輝銅礦等；主要脈石礦物為石英，其次為斜長(zhǎng)石、白云母、綠簾石、綠泥石、方解石等。原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果見(jiàn)表1，銅、鉬的物相分析結(jié)果分別見(jiàn)表2和表3。

表1 原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果 %

注：*的單位為g/t。

表2 原礦銅物相分析結(jié)果 %

表3 原礦鉬物相分析結(jié)果 %

2 選礦試驗(yàn)研究

本文采用銅鉬混合浮選—混合精礦再磨銅鉬分離工藝流程，將現(xiàn)場(chǎng)原有的等可浮尾礦再?gòu)?qiáng)化選銅作業(yè)改為一般的掃選作業(yè)，簡(jiǎn)化了原有流程。根據(jù)該流程，進(jìn)行了銅鉬混合浮選以及銅鉬分離的條件試驗(yàn)研究。前期試驗(yàn)表明，當(dāng)把石灰加入磨機(jī)中，用量為1 500 g/t、磨礦細(xì)度-0.074 mm占68%時(shí)，能獲得優(yōu)良的銅鉬指標(biāo)。因此在石灰1 500 g/t，磨礦細(xì)度-0.074 mm占68%的條件下進(jìn)行后續(xù)的浮選試驗(yàn)。

2.1 銅鉬混合浮選試驗(yàn)

2.1.1 捕收劑種類(lèi)篩選試驗(yàn)

煤油在浮選中可作為極性捕收劑的輔助性捕收劑，將適量的煤油與極性捕收劑混合使用，可以增強(qiáng)極性捕收劑在礦物表面的吸附強(qiáng)度，增強(qiáng)礦物表面的疏水性，從而提高極性捕收劑的捕收能力[8]。本試驗(yàn)就采用煤油與Z-200等極性捕收劑混合使用，試驗(yàn)流程及結(jié)果見(jiàn)圖1、圖2。

圖1 捕收劑種類(lèi)試驗(yàn)流程

圖2 捕收劑種類(lèi)試驗(yàn)結(jié)果

由圖2可知，選擇煤油與Z-200組合用藥試驗(yàn)指標(biāo)最佳，當(dāng)煤油用量在15 g/t，Z-200用量在30 g/t時(shí)，可有效回收銅和鉬，故選擇煤油和Z-200組合用藥作為該銅鉬礦混合浮選的捕收劑。后續(xù)進(jìn)一步進(jìn)行二者配比試驗(yàn)，最終確定煤油和Z-200的最佳用量分別為28 g/t和45 g/t，此時(shí)獲得的銅鉬混合精礦中含銅品位10.8%、含鉬品位0.319%，銅回收率為78.12%、鉬回收率為81.22%。

2.1.2 六偏磷酸鈉用量試驗(yàn)

試樣含綠簾石、云母等易于泥化的礦物，加入適量六偏磷酸鈉有望分散抑制礦泥。試驗(yàn)過(guò)程先加六偏磷酸鈉后加捕收劑，煤油和Z-200用量分別為28 g/t和45 g/t。試驗(yàn)流程按圖1進(jìn)行，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖3。

由圖3可知，當(dāng)六偏磷酸鈉用量從0 g/t增加到100 g/t時(shí)，混合精礦中銅的品位提高了0.16%，回收率降低了0.46%；鉬的品位提高了0.06%，回收率提高了0.47%，銅鉬指標(biāo)變化不明顯。當(dāng)繼續(xù)增加六偏磷酸鈉的用量，銅鉬的回收率均呈下降趨勢(shì)。綜合考慮選礦指標(biāo)和藥劑成本，本試驗(yàn)不添加六偏磷酸鈉。

圖3 六偏磷酸鈉用量試驗(yàn)結(jié)果

2.1.3 ZnSO4用量試驗(yàn)

試樣中含硫鐵礦物，適量添加ZnSO4抑制硫鐵有利于改善銅鉬浮選環(huán)境，ZnSO4用量試驗(yàn)流程見(jiàn)圖1，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖4。

圖4 ZnSO4用量試驗(yàn)結(jié)果

由圖4可知，隨著ZnSO4用量的增加，混合精礦中銅鉬品位呈緩慢變化趨勢(shì)，而當(dāng)ZnSO4用量在300 g/t時(shí)，混合精礦中銅鉬回收率分別是81.21%和82.25%，銅、鉬的回收效果最佳。

2.1.4 混合浮選閉路試驗(yàn)

在最佳條件試驗(yàn)的基礎(chǔ)上(即磨礦細(xì)度-0.074 mm%占68%、CaO 1 500 g/t(加磨機(jī)中)、ZnSO4300 g/t、煤油28 g/t、Z-200 45 g/t、2#油10 g/t)，采用1次粗選、3次精選、3次掃選的流程進(jìn)行銅鉬混合浮選閉路試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

由表4可以看出，混合浮選閉路試驗(yàn)可獲得含銅17.76%，含鉬0.54%，銅回收率85.61%，鉬回收率82.63%的混合精礦。

2.2 銅鉬分離試驗(yàn)

對(duì)現(xiàn)場(chǎng)提供含銅18.76%、含鉬0.65%的銅鉬混合精礦采用抑銅浮鉬流程進(jìn)行銅鉬分離試驗(yàn)?；旌暇V銅鉬分離試驗(yàn)主要考察了再磨細(xì)度、硫化鈉用量、活性炭用量及分散抑制劑用量等對(duì)分選指標(biāo)的影響。

表4 混合浮選閉路流程試驗(yàn)結(jié)果

2.2.1 再磨細(xì)度試驗(yàn)

由于有用礦物嵌布粒度較細(xì)，因此必須對(duì)混合精礦進(jìn)行再磨使其與脈石礦物進(jìn)一步有效分離，同時(shí)還可以達(dá)到脫藥的目的。精選分離再磨細(xì)度試驗(yàn)流程見(jiàn)圖5，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖6。

圖5 再磨細(xì)度試驗(yàn)流程

從圖6可以看出，銅鉬混合精礦不再磨時(shí)細(xì)度為-0.043 mm占53.4 %，經(jīng)再磨至-0.043 mm占64.8 %時(shí)，經(jīng)過(guò)1段粗選1段精選，鉬精礦中鉬品位達(dá)16.85%，含銅為15.37%，鉬回收率達(dá)63.71%，此時(shí)分離效果最佳。若磨礦細(xì)度更細(xì)，將產(chǎn)生過(guò)磨現(xiàn)象，影響浮選效果。綜合考慮，銅鉬分離再磨細(xì)度選擇為-0.043 mm占64.8 %。

圖6 再磨細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果

2.2.2 硫化鈉用量試驗(yàn)

理論上大用量條件下硫化鈉能抑制除輝鉬礦以外所有硫化物，故在銅鉬分離時(shí)直接采用硫化鈉作為銅礦物的抑制劑，采用分批添加方法，攪拌時(shí)間為2 min。硫化鈉用量試驗(yàn)流程見(jiàn)圖5，其中再磨細(xì)度-0.043 mm占64.8%，分離粗選六偏磷酸鈉用量7.5 g/t。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖7。

圖7 硫化鈉用量試驗(yàn)結(jié)果

由圖7可知，當(dāng)硫化鈉用量由600 g/t增加到750 g/t時(shí)，銅鉬分離經(jīng)過(guò)1次粗選后，鉬精礦鉬品位增加了4.51%，鉬回收率增加了4.98%，銅精礦銅品位增加了0.79%，銅回收率降低了0.71%；繼續(xù)增加硫化鈉的用量，鉬精礦鉬的回收率急劇降低，影響銅鉬分離效果。綜合考慮，選擇硫化鈉用量為750 g/t。

2.2.3 分散劑種類(lèi)及用量試驗(yàn)

試驗(yàn)進(jìn)行了六偏磷酸鈉及水玻璃的用量試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見(jiàn)圖5，其中再磨細(xì)度-0.043 mm占64.8%，分散劑作為變量，硫化鈉用量為750 g/t。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖8。

從圖8可以看出，添加適量六偏磷酸鈉和水玻璃可以改善浮選效果，降低銅鉬精礦互含，且前者的分散效果較好。當(dāng)六偏磷酸鈉的用量為7.5 g/t時(shí)，能獲得鉬精礦鉬品位14.53%、鉬回收率57.96%，銅精礦銅品位19.42%、銅回收率88.05% 的優(yōu)良指標(biāo)。

圖8 分散劑種類(lèi)和用量試驗(yàn)結(jié)果

2.2.4 活性炭用量試驗(yàn)

活性炭由于其多孔性和強(qiáng)吸附性，可用來(lái)脫藥。浮選時(shí)先加活性炭攪拌5 min后，再依次加六偏磷酸鈉(7.5 g/t)、硫化鈉等?；钚蕴坑昧吭囼?yàn)流程見(jiàn)圖5，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖9。

由圖9可知，不添加活性炭時(shí)，鉬精礦中含銅達(dá)17.31%，銅鉬分離效果較差。隨著活性炭用量的增加，鉬精礦含銅降低，當(dāng)活性炭用量為10 g/t時(shí)，鉬精礦中含銅為9.17%，此時(shí)銅回收率為89.99%，鉬回收率為73.06%，分離效果最佳，故活性炭用量選擇10 g/t為宜。

圖9 活性炭用量試驗(yàn)結(jié)果

2.2.5 混合精礦銅鉬分離閉路試驗(yàn)

在銅鉬分離最佳條件下，采用1次粗選、5次精選、2次掃選的銅鉬分離閉路試驗(yàn)流程進(jìn)行混合精礦銅鉬分離閉路試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 混合精礦銅鉬分離閉路試驗(yàn)結(jié)果 %

從表5可以看出，銅鉬混合精礦經(jīng)銅鉬分離閉路試驗(yàn)可獲得含銅20.18%、銅回收率為99.9%的銅精礦，以及含鉬41.16%、鉬回收率為83.95%的鉬精礦。

2.3 銅鉬混合浮選—銅鉬分離全流程閉路試驗(yàn)

原礦經(jīng)過(guò)1次粗選、3次精選、3次掃選后得到的銅鉬混合精礦再磨后采用1次粗選、5次精選、2次掃選流程最終獲得銅精礦、鉬精礦和尾礦。全流程閉路試驗(yàn)流程見(jiàn)圖10，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6。

圖10 銅鉬混合浮選-銅鉬分離全流程閉路試驗(yàn)流程

%

從表6可以看出：銅鉬混合浮選-銅鉬分離閉路試驗(yàn)所得的銅精礦含銅21.04%，銅回收率84.14%；鉬精礦含鉬41.49%，鉬回收率74.83%。相比生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，銅精礦銅品位提高了1.58%，銅回收率降低了1.28%，鉬精礦鉬品位降低了4.36%，鉬回收率提高了21.94%。

2.4 鉬精礦、銅精礦及尾礦化學(xué)多元素分析

銅鉬混浮-銅鉬分離全流程閉路試驗(yàn)產(chǎn)出的鉬精礦、銅精礦多元素分析結(jié)果見(jiàn)表7。

表7 鉬精礦、銅精礦、硫精礦及尾礦多元素分析結(jié)果 %

注：*的單位為g/t。

3 結(jié) 論

(1)銅鉬混合浮選閉路試驗(yàn)可獲得含銅17.76%、含鉬0.54%的銅鉬混合精礦，銅鉬回收率分別為85.61%和82.63%。

(2)銅鉬分離浮選閉路試驗(yàn)可獲得含鉬41.16%、含銅1.66%的鉬精礦和含銅20.18%、含鉬0.10%的銅精礦，銅、鉬的作業(yè)回收率分別為99.90%和83.95%。

(3)銅鉬混合浮選-銅鉬分離全流程閉路試驗(yàn)可獲得含鉬41.49%、含銅1.44%的鉬精礦和含銅21.04%、含鉬0.03%的銅精礦，銅、鉬回收率分別為84.14%和74.83%。較生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，銅精礦銅品位提高了1.58%，銅回收率降低了1.28%，鉬精礦鉬品位降低了4.36%，鉬回收率提高了21.94%。

(4)對(duì)比銅鉬混浮-銅鉬分離流程和現(xiàn)場(chǎng)流程，在銅鉬粗選過(guò)程中添加煤油和加大Z-200的用量，并改強(qiáng)化選銅作業(yè)為掃選作業(yè)，大大增加了鉬的浮選時(shí)間，是銅鉬混浮-銅鉬分離流程提高鉬回收率的主要原因，同時(shí)減少了強(qiáng)化選銅后的再磨和精選作業(yè)，有利于現(xiàn)場(chǎng)管理和降低選礦成本。

[1] 耿志強(qiáng).復(fù)雜銅鉬共生礦石電位調(diào)控浮選與分離新技術(shù)及機(jī)理研究[D].長(zhǎng)沙：中南大學(xué)，2010.

[2] 吳雙橋.某低品位難選斑巖型銅鉬礦銅鉬分離研究[D].贛州：江西理工大學(xué)，2011.

[3] 王立剛，劉萬(wàn)峰，孫志健，等.蒙古某銅鉬礦選礦工藝技術(shù)研究[J].有色金屬(選礦部分)，2011, (1):10-13.

[4] 張軍成.銅鉬礦石的選礦及銅鉬分離工藝[J].礦業(yè)快報(bào)，2006,(8):13-15.

[5] 胡志剛，代淑娟，孟字群，等.某低品位銅鉬礦選礦試驗(yàn)[J].金屬礦山，2012, (6): 68-71.

[6] 曾錦明.硫化銅鉬礦浮選分離及其過(guò)程的第一性原理研究[D].長(zhǎng)沙：中南大學(xué)，2012.

[7] 王淑紅，孫永峰.山東復(fù)雜多金屬銅鉬礦石選礦研究[J].金屬礦山，2014, (7): 86-88.

[8] 朱玉霜，朱建光.浮選藥劑的化學(xué)原理(修訂版)[M].長(zhǎng)沙：中南工業(yè)大學(xué)出版社，1996.

RESEARCH ON FLOTATION OF LOW GRADE PORPHYRY COPPER-MOLYBDENUM ORE IN HEILONGJIANG

LIAO Yin-ying1,2

(1.Zijin Mining & Metallurgy Research Institute, Shanghang 364200,Fujian,China)(2.State Key Laboratory on Low-Grade Refractory Gold Resources Comprehensive Utilization,Shanghang 364200,Fujian,China)

Based on the characteristics of a low grade porphyry copper and molybdenum ore in Heilongjiang, the flowsheet of bulk flotation of copper and molybdenum-separation of copper and molybdenum was adopted. The closed circuit test results show that the molybdenum concentrate contains 41.49% Mo at a recovery of 74.83%, copper concentrate contains 21.04% Cu at a recovery of 84.14% were obtained. It is evident that the copper grade of copper concentrate increased by 1.58% and copper recovery decreased by 1.28%. Meanwhile, the molybdenum grade of molybdenum concentrate decreased by 4.36%, but the recovery increased by 21.94% in comparison to the indexes of plant. The technical basis is provided for simplifying the process and achieving the efficient separation of copper and molybdenum.

porphyry copper-molybdenum ore; bulk flotation; separation of copper and molybdenum

2016-07-01；

2016-08-10

廖銀英(1986—)，女，選礦工程師，主要從事有色金屬選礦工作。E-mail：510061000@qq.com

10.13384/j.cnki.cmi.1006-2602.2017.01.004

TD954

A

1006-2602(2017)01-0012-06