丁開(kāi)振 何曉文 董亞寧 徐 磊 董國(guó)慶 程 俊
(安徽馬鋼羅河礦業(yè)有限責(zé)任公司)
黃鐵礦(FeS2)是自然界中分布最廣、含量最高的硫化礦物,常與黃銅礦等有較高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的礦物伴生。黃鐵礦具有一定的天然可浮性,易與捕收劑作用,會(huì)對(duì)目的礦物的浮選造成影響[1]。
黃鐵礦的抑制劑主要包括3 類(lèi):①無(wú)機(jī)抑制劑(氰化物、石灰、氧化劑類(lèi)和硫氧化物類(lèi)等);②有機(jī)抑制劑(多糖類(lèi)、纖維素類(lèi)和殼聚糖類(lèi)等);③組合抑制劑,包括無(wú)機(jī)抑制劑與無(wú)機(jī)抑制劑的組合,有機(jī)抑制劑與有機(jī)抑制劑的組合,無(wú)機(jī)抑制劑與有機(jī)抑制劑的組合[2]。
目前,應(yīng)用最廣泛的黃鐵礦抑制劑石灰具有價(jià)格低廉、抑制效果好、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),但也存在配制麻煩、添加不精準(zhǔn)、后續(xù)礦漿儲(chǔ)槽及輸送管道結(jié)垢、回水處理成本高、稀貴金屬易受石灰抑制等系列問(wèn)題,且石灰燒制過(guò)程存在一定的環(huán)境污染[3-4]。
近年來(lái),國(guó)內(nèi)外選礦工作者對(duì)黃鐵礦無(wú)石灰抑制進(jìn)行了大量的研究,高效、環(huán)保新藥劑不斷面世,生產(chǎn)實(shí)踐中取得了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。筆者針對(duì)某銅硫礦開(kāi)展了多種無(wú)石灰抑制劑試驗(yàn)。
礦樣為某選廠銅硫混合精礦,主要礦物為黃鐵礦、黃銅礦,銅品位為0.40%、硫品位為46.19%,礦樣物相分析結(jié)果見(jiàn)表1、表2,銅礦物的解離度見(jiàn)表3,粒度篩析結(jié)果見(jiàn)表4。
由表1可知:礦樣銅品位為0.40%,銅的賦存形式主要為硫化銅,其中原生硫化銅分布率為80.00%,次生硫化銅分布率為15.00%,二者合計(jì)分布率為95.00%,結(jié)合氧化銅和自由氧化銅分布率均為2.50%。
由表2 可知:礦樣硫品位為46.19%,硫絕大部分以硫化物形式存在,分布率為98.64%,以硫酸鹽產(chǎn)出的硫分布率為1.34%,單質(zhì)硫占0.02%。
由表3 可知:礦樣中銅礦物的單體解離度為59.24%,富連生體占4.09%,二者合計(jì)占63.33%,銅礦物解離不充分。
由表4 可知:礦樣-0.074 mm 占64.96%;銅在細(xì)粒級(jí)有明顯的富集現(xiàn)象,硫也呈類(lèi)似的趨勢(shì),其中-0.020 mm 粒級(jí)銅、硫品位最高,分別為0.75%、48.63%。
為了考察后續(xù)無(wú)石灰情況下使用其他抑制劑的效果,首先進(jìn)行了石灰用量試驗(yàn)。試驗(yàn)采用1次粗選流程,結(jié)果見(jiàn)表5。
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由表5 可知,隨著石灰用量的增大,粗精礦銅品位總體呈上升趨勢(shì)、回收率呈下降趨勢(shì);石灰用量為6 000 g/t 時(shí),粗精礦銅品位達(dá)1.370%。綜合考慮,認(rèn)為粗選石灰用量宜為6 000 g/t。
針對(duì)該礦樣,為了獲得更優(yōu)的無(wú)石灰抑制劑,對(duì)常用硫抑制劑進(jìn)行了試驗(yàn),試驗(yàn)均采用1 次粗選流程。
硫化鈉用量試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6。
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由表6 可知,隨著硫化鈉用量的增大,粗精礦銅品位小幅上升、回收率下降,選礦效率極低,硫化鈉抑制效果不理想。
CMC用量試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表7。
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由表7可知,CMC基本沒(méi)有抑制效果。
糊精用量試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表8。
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由表8 可知,隨著糊精用量增大,粗精礦銅品位小幅上升,回收率和選礦效率均較低??梢?jiàn)糊精抑制效果不顯著。
腐殖酸鈉用量試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表9。
由表9可知,腐殖酸鈉對(duì)銅礦物的抑制效果強(qiáng)于黃鐵礦,因此,腐殖酸鈉不適合用于銅硫分離。
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非石灰常規(guī)硫抑制劑選別效果均不佳,因此進(jìn)行了新組合抑制劑CF+CN 用量試驗(yàn),試驗(yàn)采用1 次粗選流程。前期探索試驗(yàn)確定的CF 用量1 000 g/t,CN用量試驗(yàn)流結(jié)果見(jiàn)表10。
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由表10 可知,新組合抑制劑CF+CN 的銅硫分離效果明顯;隨著CN 用量的增加,粗精礦銅品位先明顯上升后明顯下降、回收率先小幅下降后大幅度下降,品位和回收率變化趨勢(shì)的拐點(diǎn)在抑制劑用量為800 g/t 時(shí),對(duì)應(yīng)的粗精礦銅品位為2.532%、銅回收率為73.46%,選礦效率為62.34%。
為了考察新組合抑制劑的抑制效果,將其與石灰最優(yōu)指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果見(jiàn)表11。
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由表11可知,采用石灰為抑制劑進(jìn)行銅硫分離,1 粗1 精浮選精礦指標(biāo)略低于新組合抑制劑CF+CN一次粗選粗精礦指標(biāo)。因此,新組合抑制劑CF+CN適用于礦樣的銅硫分離。
(1)某選廠銅硫混合精礦銅品位為0.40%、硫品位為46.19%,以石灰為抑制劑進(jìn)行銅硫分離,用量為8 000 g/t 時(shí),粗精礦銅品位為1.370%、銅回收率為75.79%。
(2)銅硫分離1 粗1 精浮選流程石灰用量分別為6 000、2 000 g/t 時(shí),精礦銅品位為2.449%、銅回收率為71.53%。
(3)銅硫分離1 次粗選以CF+CN 為抑制劑,用量為1 000+800 g/t 時(shí),粗精礦銅品位為2.532%、銅回收率為73.46%。
(4)礦樣的銅硫分離宜選擇CF+CN為抑制劑。