夕卡岩型高硫复杂铜铁硫化矿的浮选新技术研究

一、前言

某大型属于夕卡岩型高硫复杂铜铁硫化矿，铜硫浮选工艺经历了全混合浮选、分步优先浮选工艺到等可浮（或称部分混选）工艺的技术改造。原设计的混合浮选流程不能充分适应矿石性质，药剂消耗大，浮选指标低，分步优先浮选工艺投入生产约两年的实践表明，该工艺较大幅度地提高了铜、银的指标，但在生产中存在铜粗选碱度较难控制，硫回收率不稳定；吸取分步优先浮选工艺的优点进行等可浮（或称部分混选）工艺的改造，从而在确保铜回收率稳定的基础上，较大幅度提高了硫回收率，期间，全优先浮选工艺也在工业中进行了短期的试验性应用。

为了进一步提高指标，经过试验研究，提出采用铜捕收剂EP开路优先浮选的流程方案。高效选择性铜捕收剂EP能扩大铜硫矿物之间的浮游差，该矿石经过一段磨矿，铜矿物单体解离度可达到80%-85%，以选择性铜捕收剂EP对已单体解离的铜矿物进行选择性捕收，并采用开路优先浮选流程结构，不仅使铜回收率得到提高，而且避免了在中矿循环中硫受到抑制，从而提高了硫的回收率。试验室多次试验获得较好试验结果，在现场完成了适应性验证试验的基础上，工业试验达到预期效果，铜精矿品位提高1.11个百分点，铜回收率提高1.58个百分点，硫回收率提高10.86个百分点。

二、研究方案论述

相比较而言，混合浮选流程（图1）易于操作，流程适应性较强，因此，在生产中使用时间最长，但是该流程不考虑铜、硫矿物存在可浮性差异，铜硫一起上浮时，彼此有竟争性，大量硫上浮使铜浮选滞后，会导致尾矿含铜偏高，混合浮选的粗精矿量大，较多的捕收剂会带入分离浮选中，加大了铜、硫分离的难度，该流程浮选指标较低。

部分混合浮选流程（图２）考虑到了铜、硫矿物的可浮性差异，采用饥饿给药的药剂制度，降低了分离浮选给矿的产率，流程稳定性较好，使用效果较好，生产中应用时间较长，但仍然存在铜硫分离较难、指标不理想的问题。

对于高硫矿石而言，优先浮选流程（图3）的试验指标高，在理论上应该是首选方案，事实上，在长期的科研和实践中采用过分步优先流程（图4）、半优先流程（与图4基本相同，药剂制度不同）、部分优先流程（与图4类似）、等可浮流程（与图4类似）和全优先浮选流程（图3），这些流程的共同点是采用铜优先浮选的流程结构，只是选用的药剂制度不同，铜的优先程度有大小，这无疑说明铜的优先浮选有利于提高指标，由于药剂局限和流程结构不尽合理的原因，工业化过程中暴露出铜指标不稳定、硫指标低等问题。

经原矿磨矿解离度分析，经过一段磨矿，铜矿物单体解离度可达到85%左右，这为选择性浮选技术的应用提供了条件，以EP对已单体解离的粗粒铜矿物进行选择浮选，通过试验提出了铜开路优先浮选流程。

三、铜开路优先浮选试验

铜开路优先浮选流程（图5）由铜选择性快速浮选、中矿分选和铜尾矿选硫两部分组成，该流程的创新是研究成功适合该矿性质的具有高选择性高效铜的捕收剂EP，由于该药的特殊作用，无需其它捕收剂辅助优先选铜，而且具有足够的起泡性。中矿可分选出合格的硫精矿，采用开路优先的流程结构，避免了在中矿循环中使硫受到强烈抑制，从而提高硫的回收率。

考虑到易工业化改造因素，进行了铜粗精矿分别分选（图5）和合并分选（图6）两种分选方案的试验。矿样代表性能符合2-3年采场出矿的矿石性质，铜品位为0.61%，硫品位为10.20%，铜氧化率为6.28%，铜物相分析结果见表1，闭路试验结果见表2，表2指标明显优于现场流程的闭路试验结果表3的指标。 

四、新流程现场适应性试验

对铜开路优先浮选工艺流程方案，用EP高效捕收剂在现场进行了两次适应性试验，试验取得预期效果。

第一次，原矿样是从球磨给矿皮带接取的班样，铜品位为0.49%，硫品位为9.89%，物相分析见表4，铜氧化率为4.49%，试验结果见表5。 

第二次，原矿样接取球磨皮带给矿获得，铜品位0.618%、硫品位9.10%，铜物相结果如表6，铜的氧化率为9.71%，试验结果见表7。

由表6、表7可见，新流程具有较大优势。

五、工业试验

选厂规模10000t/d，选用2#系统作为试验系统（规模5000t/d），1#系统作为对比系统（规模5000t/d），采用EP药剂进行开路优先浮选工业试验。

本次工业试验累计进行了26天74班次，试验系统（2#系统）累计处理矿126282吨，对比系统（1#系统)累计处理矿124686吨，以生产班样的化验结果为依据计算的浮选指标，连续26天74班次的累计（加权）指标见表8。

六、结语

（一）某矿通过二十年的不懈努力，选矿经济技术指标已达到一个相当高的水平。在小型试验提出技术方案后，并进行了多次适应性验证试验，工业试验取得成功，证明新工艺对该矿的适应性强。

（二）EP药剂能加大铜硫矿物的浮游差，对铜的选择性强，对该矿较适应，易于操作，利于浮选稳定，是配合新工艺的优良捕收剂。

（三）新工艺指标提高显著，连续26天74班次的累计加权指标为：铜精矿含铜21.42%，铜回收率82.88%，硫精矿含硫36.47%，硫回收率75.72%。与对比工艺（原流程）相比，铜精矿铜品位高1.11百分点，铜回收率高1.58百分点，硫回收率高10.86百分点。

参考文献：

[1] 朱玉霜，朱建光编 浮选药剂的化学原理[M]，中南工业大学出版社，1987.

[2] C. Y. Sun, C. D. Li,etc. Application of a new Separation Method of Fine Complex Copper Sulphide Ores to Industrial Process, XXIV INTERNATIonAL MINERAL PROCESSING ConGRESS VOLUME1 2008(1): P1201-1204.