龍 翼 闕朝陽(yáng) 孫忠梅，2 張興勛 王 偉 徐其紅，2

(1.紫金礦業(yè)集團(tuán)股份有限公司；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)

某氧化銅礦氧化率高，礦泥含量大，嚴(yán)重影響浮選指標(biāo)。氧化銅礦礦泥對(duì)浮選的不利影響是國(guó)內(nèi)外選礦專家學(xué)者的共同認(rèn)知，也是氧化銅礦浮選的難題之一[1-3]。礦泥在一定程度上增大了氧化銅礦浮選的難度，單一浮選已較難高效回收氧化率高的復(fù)雜氧化銅礦。為了綜合利用這些銅礦資源，科研工作者逐步尋找到了許多開(kāi)發(fā)利用的新途徑，對(duì)新藥劑和新工藝進(jìn)行了大量的研究，使氧化銅礦處理技術(shù)取得了一定的發(fā)展。但是許多成果因技術(shù)或經(jīng)濟(jì)上的原因未能投入工業(yè)生產(chǎn)，特別是一些浮選的藥劑研究不能帶來(lái)直接的經(jīng)濟(jì)效益[4-7]。因此，優(yōu)化選別流程、研究新型浮選工藝，特別是處理含泥量高、氧化率高的氧化銅礦，聯(lián)合工藝的研究，對(duì)于降低氧化銅礦石的選礦成本，提高選別指標(biāo)，具有十分重要的意義。

某氧化銅礦山，前期生產(chǎn)礦石氧化率高、含泥量大，原礦直接浮選獲得精礦1銅品位為31.48%、回收率為47.85%；精礦2銅品位為23.36%、回收率為14.60%；精礦3銅品位為13.69%、回收率為10.65%，精礦綜合銅回收率為73.10%；采用直接單一浮選指標(biāo)較差。因此，試驗(yàn)對(duì)該含泥量大的氧化銅礦進(jìn)行了大量試驗(yàn)研究，其中，旋流器脫泥、泥砂分選的試驗(yàn)方案能顯著提高銅選礦指標(biāo)。

1 礦石性質(zhì)

試樣氧化銅礦的礦石氧化率高，為97.29%。銅礦物以孔雀石、硅孔雀石和假孔雀石為主。脈石礦物以石英、鎂鋁硅酸鹽為主，絹云母、滑石、鉀長(zhǎng)石次之。礦石化學(xué)成分分析結(jié)果見(jiàn)表1，礦石礦物組成分析結(jié)果見(jiàn)表2，銅物相分析結(jié)果見(jiàn)表3。

表1 礦石化學(xué)成分分析結(jié)果 %

表2 礦石主要礦物組成分析結(jié)果 %

表3 銅物相分析結(jié)果 %

2 旋流器脫泥試驗(yàn)

試驗(yàn)采用的旋流器型號(hào)為FX150-PU-B，入料壓力為0.2MPa。旋流器給料礦漿濃度為29.78%，-0.037 4mm粒級(jí)含量為39.76%，根據(jù)旋流器不同溢流口Do與沉砂口Ds組合，確定試驗(yàn)旋流器的溢流口與沉砂口直徑比，以達(dá)到獲得不同旋流器溢流產(chǎn)率(礦泥產(chǎn)率)的目的。旋流器穩(wěn)定后分別對(duì)給礦、沉砂、溢流樣品取樣，對(duì)取得的樣品分別進(jìn)行稱重、過(guò)濾、烘干、篩析，計(jì)算濃細(xì)度及脫泥產(chǎn)率，旋流器脫泥試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 旋流器脫泥試驗(yàn)結(jié)果

由表4可知，F(xiàn)X150-PU-B旋流器脫泥產(chǎn)率具有明顯的梯度，脫泥產(chǎn)率分別為19.05%，13.09%和9.11%。為進(jìn)一步確定旋流器脫泥效果及指標(biāo)，對(duì)旋流器入料及產(chǎn)品物料取樣，開(kāi)展激光粒度全粒級(jí)分析，確定-10、-20μm粒級(jí)含量，分析結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 旋流器各產(chǎn)品粒度測(cè)定結(jié)果

由表5可知，F(xiàn)X150-PU-B旋流器在沉砂口直徑與溢流口直徑不同的情況下獲得不同的脫泥率，當(dāng)溢流口直徑為50mm、沉砂口直徑為30mm時(shí)，此時(shí)沉砂口直徑與溢流口直徑比為0.60，旋流器獲得的-10μm脫泥率為59.18%，-20μm的脫泥率為56.90%；當(dāng)溢流口直徑為45mm、沉砂口直徑為30mm時(shí)，此時(shí)沉砂口直徑與溢流口直徑比為0.67，旋流器獲得的-10μm脫泥率為52.47%，-20μm的脫泥率為49.65%；當(dāng)溢流口直徑為45mm、沉砂口直徑為34mm時(shí)，此時(shí)沉砂口直徑與溢流口直徑比為0.76，旋流器獲得的-10μm脫泥率為48.38%，-20μm的脫泥率為46.68%；旋流器的沉砂口與溢流口直徑比值不同時(shí)，獲得的溢流和沉砂的金屬分布情況見(jiàn)表6。

由表6可知，隨著沉砂口與溢流口直徑比值的加大，旋流器溢流(礦泥)產(chǎn)率明顯增加，但銅品位相差不大，使得溢流部分的金屬分布率明顯增加。

旋流器礦泥產(chǎn)率的增加，使得銅金屬分布率在礦泥中加大，且這部分銅品位比原礦高，仍有5%以上，不能直接排至尾礦中，為了銅礦資源的利用，這部分礦泥需要進(jìn)一步處理，以達(dá)到銅礦資源效益最大化。

表6 旋流器脫泥金屬分配率結(jié)果

3 選礦試驗(yàn)

3.1 原礦直接浮選試驗(yàn)

原礦經(jīng)過(guò)條件試驗(yàn)，進(jìn)行直接浮選閉路試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見(jiàn)圖1，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表7。

圖1 直接浮選閉路流程

由表7可知，原礦直接浮選獲得的精礦1銅品位為31.48%，銅回收率為47.85%；精礦2銅品位為23.36%，銅回收率為14.60%，精礦3銅品位為13.69%，銅回收率為10.65%；綜合精礦產(chǎn)率為12.21%、銅品位為25.01%、銅回收率為73.10%。

表7 原礦直接浮選試驗(yàn)結(jié)果 %

3.2 泥礦分選

3.2.1 礦泥浮選

礦泥浮選試驗(yàn)采用兩次粗選流程，藥劑經(jīng)過(guò)篩選優(yōu)化后，得到的不同脫泥產(chǎn)率的礦泥浮選試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表8。

表8 礦泥浮選試驗(yàn)結(jié)果 %

由表8可知，旋流器脫泥后，礦泥單獨(dú)浮選效果差，銅基本損失在尾礦中。

3.2.2 礦泥重選

由于含泥量大，礦泥直接浮選效果差，采用螺旋溜槽重選，對(duì)不同脫泥產(chǎn)率的旋流器溢流進(jìn)行重選試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表9。

表9 礦泥溜槽重選試驗(yàn)結(jié)果 %

由表9可知，經(jīng)過(guò)螺旋溜槽可獲得銅品位為13.17%～14.61%、回收率為42.01%～44.07%的銅精礦，可獲得合格的銅精礦產(chǎn)品。

3.3 礦砂浮選試驗(yàn)

采用旋流器對(duì)礦砂進(jìn)行浮選閉路試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表10。

表10 沉砂浮選試驗(yàn)結(jié)果 %

由表10可知，沉砂浮選由于礦泥已經(jīng)部分脫除，精礦1的銅品位明顯提高，從不脫泥的31.48%提高到40%左右，并隨著脫泥產(chǎn)率的增加，沉砂浮選作業(yè)回收率提高顯著。同時(shí)，藥劑用量明顯降低，快浮作業(yè)硫化鈉用量由2 500g/t降到1 600g/t，黃藥用量由200g/t降到160g/t；同時(shí)，后續(xù)粗選、掃選作業(yè)的藥劑用量均有所降低。

3.4 全流程試驗(yàn)

由礦泥單獨(dú)重選試驗(yàn)結(jié)果可知，采用螺旋溜槽重選后，可回收銅品位為13.17%、銅回收率為42.01%的精礦產(chǎn)品。因此全流程采用原礦旋流器脫泥—礦泥重選—沉砂浮選的聯(lián)合工藝。由于隨著脫泥產(chǎn)率的增加，礦泥中銅的損失也在增加，脫泥后沉砂的浮選，效果都較好，全流程試驗(yàn)選擇礦泥脫除率為9.11%，試驗(yàn)流程見(jiàn)圖2，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表11。

表11 全流程試驗(yàn)結(jié)果

由表11可知，采用聯(lián)合工藝可獲得產(chǎn)率為12.12%、銅品位為27.01%、銅回收率為75.96%的綜合銅精礦。

3.5 對(duì)比分析

原礦直接浮選時(shí)，由于礦泥含量大，浮選閉路可獲得產(chǎn)率為12.21%、銅品位為25.01%、回收率為73.10%的銅精礦。原礦采用泥砂分選、礦泥重選、沉砂浮選的工藝流程可獲得產(chǎn)率為12.12%、銅品位為27.01%、銅回收率為75.96%的綜合銅精礦。兩種工藝對(duì)比，銅品位增加了2.00個(gè)百分點(diǎn)，銅回收率增加了2.86個(gè)百分點(diǎn)。

圖2 全流程閉路流程

4 結(jié) 語(yǔ)

(1)某難選氧化銅礦氧化率達(dá)到97.29%，銅品位為4.20%，銅礦物以孔雀石、硅孔雀石和假孔雀石為主，含泥量大。

(2)原礦直接浮選時(shí)回收率低，綜合精礦銅品位為25.01%，銅回收率為73.10%。采用脫泥后泥砂分選，礦泥螺旋溜槽重選，礦砂浮選，可獲得產(chǎn)率為12.12%、銅品位為27.01%、銅回收率為75.96%的綜合銅精礦。比直接浮選品位增加了2.00個(gè)百分點(diǎn)，回收率增加了2.86個(gè)百分點(diǎn)。

(3)旋流器脫泥后，沉砂浮選藥劑用量明顯降低。