铜硫浮选分离是硫化铜浮选处理的重要技术问题 ,生产实践 中大都采用抑制硫化铁矿物、浮选出铜矿物的工艺,其中包括铜硫混合浮选后抑硫浮铜 、优先浮铜再活化选硫的工艺。该矿含铜1.14%,含硫 8.01%,并且含有水溶铜及大量易浮脉石,矿物多样且嵌布复杂。采用铜硫混合浮选工艺 ,可以获得铜品位24.30%、回收率84.4l%的铜精矿,为开发利用该资源提供了技术保障。
一、矿石性质
(一)主要化学成分分析及物相分析
原矿的主要化学成分分析结果见表 1,铜物相分析结果见表 2。
表1 原矿主要化学成分分析结果
表2 原矿中铜的物相分析结果
(二)矿物组成
矿石中主要金属矿物有黄铁矿、白铁矿、黄铜矿 、黝铜矿 、闪锌矿 、方铅矿 、辉铋矿 、辉铅铋矿、碲铋矿和磁铁矿等。脉石矿物有石英 、白云母、绿泥石、方解石、白云石、萤石等。
(三)矿石中主要金属矿物嵌布特征
1、黄铜矿
黄铜矿是本矿石中含量最高的铜矿物,矿物相对含量约为3.10%。矿石中黄铜矿嵌布粒度极不均 匀,多数黄铜矿的嵌布粒度为 0.020—0.5mm,最大粒度可达2mm。粗粒黄铜矿中常嵌布有细粒的脉石矿物及黄铁矿、闪锌矿,细粒黄铜矿常与脉石矿物紧密共生,嵌生边界十分复杂,归纳起来该矿石中黄铜矿主要有以下几种典型的嵌布特点:(1)黄铜矿嵌布粒度极不均匀,常呈不规则状嵌布在脉石矿物中,细粒黄铜矿充分单体解离较困难。(2)黄铜矿呈不规则状嵌布于脉石矿物,粒度稍粗些的黄铜矿中常包裹细粒的脉石矿物及黄铁矿、闪锌矿,黄铜矿与这些矿物间充分单体解离需要细磨矿。(3)黄铜矿与黝铜矿常紧密共生,所组成的硫化物集合体嵌布粒度较粗;另外,也常见黄铜矿与辉铋矿紧密共生,它们组成的硫化物一般嵌布粒度较粗。(4)除粗粒黄铜矿中可包裹细粒的黄铁矿、闪锌矿外,也见有少量的黄铜矿沿黄铁矿、白铁矿的裂隙、周边嵌布或以包体形式嵌布在闪锌矿中,黄铜矿的粒度一般较细,彼此充分单体解离比较困难。(5)黄铜矿呈不规则状嵌布在脉石矿物中,个别黄铜矿的粒度较细,与脉石矿物共生关系十分复杂,即使细磨矿它们之间充分解离也比较困难。总的来看,矿石中黄铜矿嵌布粒度不均匀,黄铜矿与脉石矿物共生最为密切,其次是与黄铁矿、白铁矿等硫铁矿矿物紧密共生。
2、黝铜矿
矿石中黝铜矿含量不高,仅为0.41%。黝铜矿常与黄铜矿紧密共生,或沿黄铜矿周边嵌生与黄铜矿共同组成粗粒硫化物集合体或以细粒包裹体的形式嵌布在黄铜矿及黄铁矿中。黝铜矿一般粒度为0.015—0.015mm,最大粒度为0.3mm。
3、闪锌矿
矿石中闪锌矿嵌布粒度多在 0.020~0.15mm之间,最大粒度达 0.2mm,粗粒闪锌矿中常包裹细粒的黄铜矿。
4、黄铁矿、白铁矿
黄铁矿、白铁矿是该矿石中最为重要的硫铁矿物,二者常紧密共生,矿物相对含量合计约为l3.04%。矿石中黄铁矿的嵌布粒度不均匀,黄铁矿的嵌布粒度一般较粗,常呈不规则状嵌布在脉石矿物中,而白铁矿自形程度较差,嵌布粒度较细。这两种矿物与其它硫化物的关系也相当密切
二、选矿工艺研究
(一)方案的选择
浮选方案的制定主要取决于试样的矿石性质,其中包括 目的矿物之间的嵌布关系、结构构造、粒度分布特征、矿物可浮性的好坏以及上浮矿物重量的多少等。根据该矿石的特点进行了混合浮选、优先浮选、部分优先浮选等方案的研究,决定采用混合浮选流程。
(二)浮选试验
在方案探索试验中发现,石灰的添加对硫化铜矿物的浮选有促进作用并且对硫化铁矿物有一定的抑制作用,但同时脉石也大量上浮,对后续的浮选作业造成不利影响。所以选择在自然 pH值条件下进行浮选条件试验。
采用混合浮选方案进行了药剂探索试验,同时考虑后续铜硫分离作业易于进行,选择捕收能力较强且易于实现铜硫分离的BJ404作为捕收剂。
1、捕收剂用量试验
在磨矿细度为一74μm占65%,进行粗选捕收剂BJ404用量试验,试验流程见图l,试验结果见图2。从试验结果来看,随着捕收剂用量的增加铜硫的回收率增加。捕收剂BJ404用量为36g即可。
2、磨矿细度试验
在捕收剂用量为36 ,松醇油用量为l8的条件下,进行粗选磨矿细度试验,试验结果见图3。结果表明,随着磨矿细度的递增,粗精矿铜回收率提高,这说明部分铜、硫矿物嵌布粒度较细。综合考虑磨矿成本等因素,磨矿细度为-74μm占65%即可。
3、再磨细度试验
铜硫粗精矿经空白精选后得铜硫混合精矿,混合精矿分离最终得到铜精矿和硫精矿。在石灰用量1000g/t(pHl2)的条件下,进行铜硫混合精矿分离再磨细度试验,试验流程见图4,试验结果见图5。结果表明,铜硫混合精矿再磨有利于改善铜硫分离效果。综合考虑,再磨细度为-43μm占71%即可。
4、浮选开路试验
在浮选条件试验的基础上,进行浮选开路试验。试验流程见图6,试验结果见表3。
5、浮选闭路试验
在浮选开路试验的基础上,进行了浮选闭路试验,由于矿浆循环,减少了粗选捕收剂和起泡剂用量。药剂用量及试验流程见图7,试验结果见表4。
表3 开路试验结果
表4 闭路试验结果
三、结论
(一)矿石中含铜 1.14%,含硫 8.01%,并且含有水溶铜及大量易浮脉石,矿物多样且嵌布复杂。
(二)采用铜硫混合浮选工艺,可以获得铜品位24.30%、回收率 84.41%的铜精矿。
(三)为开发利用该资源提供了技术保障。