王永輝
(新疆地礦局第一地質(zhì)大隊)
銅因其優(yōu)異的特性,廣泛應(yīng)用于電氣、機械制造、交通運輸、國防科技等領(lǐng)域[1-2]。我國銅礦資源雖然豐富,但貧礦多(平均銅品位低于1%),小規(guī)模零星分散,以中小型銅礦為主[3-5],且氧化礦占比較高。相較于硫化銅礦,氧化銅礦分選難度大,不僅表現(xiàn)在易泥化,而且礦物表面易形成親水性的水化膜,導(dǎo)致捕收劑難以有效捕收[6-9]。隨著高品位、易分選硫化銅礦資源的日漸枯竭,加強低品位、難分選氧化銅礦資源的開發(fā)利用愈加迫切。本研究以新疆某氯銅礦為主的氧化銅礦石為研究對象,在工藝礦物學(xué)研究的基礎(chǔ)上進行了選礦試驗研究。
試樣主要化學(xué)成分分析結(jié)果見表1,主要礦物及含量見表2,銅物相分析結(jié)果見表3,碎至-2 mm 試樣篩析結(jié)果見表4。
注:Au、Ag的含量單位為g/t。
注:表中的非金屬礦物主要包括綠泥石、白云石、石英等。
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由表1 可知,試樣中有價成分銅含量為0.47%,Ag、Au含量均低于可回收利用邊界值;主要雜質(zhì)成分SiO2、Al2O3含量分別為53.61%和18.64%,表明試樣中的脈石礦物主要為硅、鋁酸鹽礦物。
由表2可知,試樣中含銅礦物主要為氯銅礦和黃銅礦,總含量為0.67%,是回收的目的礦物;脈石礦物主要為綠泥石、白云石和石英等。
由表3 可知,試樣中的銅氧化率高達93.12%,以自由氧化銅為主,占75.27%;結(jié)合氧化銅占17.85%、硫化銅占6.88%。
由表4 可知,試樣中+0.074 mm 粒級占75.84%,粒度較粗;銅在0.074~0.010 mm 粒級有明顯的富集現(xiàn)象,這可能與銅礦物易泥化有關(guān)。
試樣中的氯銅礦多以粒狀和板狀集合體形式產(chǎn)出,其在礦石中多聚集分布,周圍多被白云石和綠泥石包裹,與綠泥石毗鄰的界面清晰,無交代分布;與白云石相鄰的界面多呈微細脈狀交代分布。試樣中氯銅礦與綠泥石和白云石共生關(guān)系緊密(圖1),不易單體解離。試樣中氯銅礦的嵌布粒度見表5。
由表5可知,試樣中氯銅礦的嵌布粒度以中細粒為主,主要在0.16~0.08 mm。
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條件試驗采用一次粗選流程。
2.1.1 磨礦細度試驗
磨礦細度試驗固定浮選礦漿濃度為30%、硫化劑硫化鈉用量為2 000 g/t、捕收劑丁基黃藥用量為200 g/t、起泡劑2#油用量為20 g/t,試驗結(jié)果見圖2。
由圖2 可知,隨著磨礦細度的提高,粗精礦Cu品位下降、回收率升高。綜合考慮,確定磨礦細度為-0.074 mm占85%。
2.1.2 硫化鈉用量試驗
硫化鈉用量試驗固定磨礦細度為-0.074 mm 占85%,浮選礦漿濃度為30%、丁基黃藥用量為200 g/t、2#油用量為20 g/t,試驗結(jié)果見圖3。
由圖3 可知,少量添加硫化鈉,粗精礦Cu 品位、回收率均顯著提高;硫化鈉用量為500 g/t時,Cu回收率達到最大77.76%,對應(yīng)的Cu 品位為7.90%;繼續(xù)提高硫化鈉用量,粗精礦Cu 品位、回收率均下降,表明硫化鈉過量會抑制銅礦物的上浮。綜合考慮,確定粗選硫化鈉用量為500 g/t。
2.1.3 丁基黃藥用量試驗
丁基黃藥用量試驗固定磨礦細度為-0.074 mm占85%,浮選礦漿濃度為30%、硫化鈉用量為500 g/t、2#油用量為20 g/t,試驗結(jié)果見圖4。
由圖4 可知,隨著丁基黃藥用量的增加,粗精礦Cu 品位先升后降、回收率上升;丁基黃藥用量為200 g/t時,銅回收率最高達78.42%。綜合考慮,確定粗選丁基黃藥用量為200 g/t。
閉路試驗流程見圖5,結(jié)果見表6。
由表6 可知,試樣在磨礦細度為-0.074 mm 占85%的情況下,采用1 粗2 精2 掃、中礦順序返回流程處理,最終可獲得Cu 品位27.20%、回收率75.39%的銅精礦。
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(1)新疆某氧化銅礦石氧化率高達93.12%,有用銅礦物氯銅礦嵌布粒度偏細,與白云石、綠泥石等脈石礦物共生關(guān)系緊密,單體解離困難,屬易泥化低品位難選氧化銅礦石。
(2)試樣在磨礦細度為-0.074 mm 占85%的情況下,采用1 粗2 精2 掃、中礦順序返回流程處理,最終可獲得Cu 品位27.20%、回收率75.39%的銅精礦,實現(xiàn)了銅的有效回收。