金属矿选矿试验报告范本.doc

1. 前言永平厂街矿区和水泄矿区统称为永平铜矿。属于北澜沧江-无量山-营盘山区域低温动力热变质带的铜矿床。其中厂街矿区探明铜储量38.8Kt,平均含铜品位1.38%；为小型富铜矿床1。2011年01月30日，经云南省国土资源厅批准，永平云腾矿业有限责任公司（简称云腾矿业公司）合法取得永平县厂街地区铜矿项目的矿业权和探矿权（探矿证号：T53120080902015971，勘探面积：14.33KM2）。2011年12月20日，永平县发展和改革局下发永发改201176号文件，批准云腾矿业公司在永平县厂街乡义路村三家村新建厂街铜矿铜选厂，建设规模为日处理铜矿原矿300t。为了给选厂的设计和建设提供技术依据，云腾矿业公司组织相关的选、冶专业技术人员开展了永平厂街弥勒山铜矿原矿的选矿试验研究，提出了选矿工艺技术方案，确定了破碎、磨矿及浮选作业的操作条件及各项技术经济指标，取得较满意的结果。将含铜品位1.18%的弥勒山铜矿原矿破碎、细磨至80%-200目，经小型粗选、扫选、精选闭路选矿工艺试验，可获得铜品位为21.84%，产率为4.88%，铜回收率为90.34%的铜精矿。2 永平厂街弥勒山铜矿成分与性质2.1 铜矿原矿试样本次试验的矿样，取自永平厂街弥勒山铜矿地宝洞采场采出的硫化铜矿堆上的的原矿，样品重量约为20Kg。矿石为浅灰色致密块状，断面上有黄铜矿、黄铁矿等矿物不规则粒状聚集或嵌布。样品经粗破、细碎至-2mm缩分后，分别取样化验分析，进行选矿试验。由于弥勒山铜矿矿体的矿石类型相同，因此，矿石样品具有真实可靠的代表性。2.2 铜矿样品的主要成分及特性2.2.1 铜矿样品的主要化学成分弥勒山铜矿的主要成分分析结果见表1。表1 弥勒山铜矿主要成分分析结果（%）元素CuFePbAsS含量（）1.885.640.0760.385.74元素AuAgSiO2MgOAl2O3含量（）0.1g/t5g/t51.670.455.792.2.2 铜物相分析结果弥勒山铜矿铜物相分离结果见表2.表 弥勒山铜矿铜物相分析结果铜物相硫酸铜游离氧化铜结合氧化铜硫化铜总铜含量（%）0.010.0220.001.1481.18分布率（%）0.851.860.0097.29100002.2.3 物理参数测定结果弥勒山铜矿物理参数测定结果见表3。表3 弥勒山铜矿物理参数测定结果项目真比重假比重堆积角含水分湿度（%）备注参数2.401.68350.62-1.24%，平均0.82%粉状矿湿度较高，块状矿湿度较低2.2.4矿石性质用于选矿试验的米勒山铜矿为砂质单一硫化矿，原矿含铜品位1.18%，含砷较高0.57%，金和银的含量均低于工业边界品味。硫化矿中的铜矿物主要是黄铜矿（CuFeS2），并有砷黝铜矿（4Cu2SAs2S3）及少量辉铜矿（Cu2S）和铜蓝（CuS），伴生矿物有黄铁矿（FeS2）、毒砂（FeAsS）等。脉石矿物多由长石、石英、绢云母和方解石细粒物质胶结形成的块状砂岩。含铜矿物绝大多数呈不规则粒状、散点状嵌布于脉石矿物颗粒间。原矿含泥少，矿石较致密，含水分0.621.28%，密度为2.40。由于铜矿物氧化程度不高，矿石的可选性较好；但砷含量较高，经多次取样分析，原矿含砷0.282.71%，而且砷与金属铜主要以砷黝铜矿（4Cu2SAs2S3）的形态共生，预计采用浮选工艺分离铜砷会相对困难。3. 浮选选矿工艺试验研究根据以上对永平厂街弥勒山铜矿的成分与性质考察结果，该铜矿有价元素以铜和硫为主，因此浮选工艺的试验研究拟以对金属铜的捕集为主，兼顾硫的综合利用。3.1 选矿工艺方案试验由矿石成分与性质可知，有效地捕集铜、硫是选择处理永平厂街弥勒山铜矿选矿工艺流程的关键。为此，前期研究开展了混合浮选和优先浮选两种工艺方案试验。浮选工艺试验流程见图1，试验结果列于表4；优先浮选工艺流程见图2，试验结果列于表5。注：药剂用量为g/t（下同） 铜矿原矿 球磨 细度：80%-200目石灰：3000，Y-89-3：75，Z-200: 25, 2#油：50 3436Y-89-3：25，Z-200: 6, 2#油：25混合浮选 混合浮选 扫选 中矿 中矿 扫选混合精矿 图1 混合浮选试验流程图 尾矿表4 混合浮选试验结果名称重量（%）品位（%）回收率（%）CuCu混合精矿13.868.0294.24中矿2.870.451.10中矿6.850.241.35尾矿76.420.0513.31铜矿原矿100.001.18100.00铜矿原矿 球磨 细度：80%-200目Na2SiO3：56,ZnSO4：540，Na2SO3:40,丁基黄药：80，2#油:110 6Na2SiO3：25,ZnSO4：260，Na2SO3:30,丁基黄药：20，2#油:30 铜浮选5 铜精选 铜精矿 中矿 尾矿 图2 优先浮选（铜）工艺试验流程图表5 优先选铜浮选工艺试验结果名称重量（%）品位（%）回收率（%）CuSCuS铜精矿6.4616.1032.8288.1325.67中矿2.862.2626.865.519.32铜尾矿90.680.0835.926.3665.01原矿100.001.185.74100.00100.00浮选工艺方案试验结果表明：（1）采用混合浮选工艺处理永平厂街矿区弥勒山铜矿，能获得含铜8.02%的精矿；金属回收率较高，铜为94.22%；尾矿中金属含量低，为铜0.051%，可以直接抛尾废弃。（2）用优先浮选方案处理永平厂街矿区弥勒山铜矿，则能直接产出铜品位大于16%的铜精矿，铜回收率可达88.13%；而且在选铜尾矿中还含有占原矿金属总量为6.36%的铜，65.01%的硫，因此，该尾矿尚需再处理，以回收利用铜、硫等有价元素。综合以上实验结果，并借鉴永平东景矿业公司厂街铜选厂的生产经验，本次试验拟以混合浮选回收铜方案为重点，完成弥勒山铜矿选矿工艺试验研究，而将抑砷降砷等技术难题留待今后作进一步探讨和深入研究。3.2 磨矿细度试验磨矿细度试验按浮选方案进行（同下）。试验流程见图3，试验结果见表6.铜矿原矿球磨 细度：变数石灰：3000Y-89-3：75，Z-200:25,2#油：50 Y-89-3：25，Z-200:6,2#油：25 浮选 6 扫选4 粗精矿 尾矿图3 浮选磨矿细度试验流程图 表6 浮选方案磨矿细度试验结果磨矿细度（%-200目）名称重量（%）品位（%）回收率（%） Cu Cu70混合粗精矿15.20 7.00 90.14尾矿84.80 0.137 9.86原矿100.00 1.18 100.0080混合粗精矿16.90 6.43 92.07尾矿83.10 0.113 7.9390混合粗精矿17.20 6.47 92.68尾矿82.80 0.104 7.32实验结果表明，粗精矿产率和铜金属回收率随磨矿细度的提高而相应提高；但当磨矿细度超过80%-200目以后，选矿指标已无明显变化，因此，选择磨矿细度控制指标为80%-200目。3.3 捕集剂用量试验如前所述，永平厂街铜矿属于“富铜”矿床，因此混合浮选主要任务是捕集硫化铜矿物。根据药剂协同效应原理，试验采用Y-89-3（甲基异丙烯异构体）及与对硫铁矿捕集较弱的Z-200（乙硫胺酯）两种捕集剂联合用药制度。捕集剂用量试验流程见图4，试验结果列于表6。铜矿原矿球磨 细度：80%-200目石灰：3000，Y-89-3：变数，Z-200:变数,2#油：50 Na2S:30,2#油：25，Y-89-3：变数，Z-200:变数Na2S:306浮选 4扫选 尾矿粗精矿 图4 浮选捕集剂用量试验流程图表6 浮选方案捕集剂用量试验结果捕集剂用量（g/t）名称重量(%)品位（%）回收率（%）混选扫选 Cu CuY-89-3粗精矿14.84 7.10 89.346020尾矿85.26 0.147 10.66Z-200铜矿原矿100.00 1.18 100.00104Y-89-3粗精矿16.90 6.43 92.077525尾矿83.10 0.113 7.93Z-200156Y-89-3粗精矿17.27 6.30 92.269030尾矿82.73 0.11 7.74Z-200208试验结果表明，随着捕集剂用量的增加，粗精矿产率和铜回收率随之提高，但粗精矿中铜品位随之下降。综合考虑技术指标和试剂的耗用量，选择浮选药剂用量为Y-89-3:75g/t，Z-200:25g/t；扫选药剂用量为Y-89-3:15g/t，Z-200:6g/t。3.4 粗精矿精选试验 粗精矿采用三段逆流工艺进行精选，精选流程见图5，试验结果列于表7。 粗精矿 Y-89-3：15，Z-200:4, 2#油：15445 铜精选Y-89-3：10，Z-200:4, 2#油：10 铜精选 铜精选 中矿铜精矿 （返回浮选）图5 粗精矿精选试验流程图表7 粗精矿精选试验结果名称重量（%）品位（%）回收率（%）CuSCuS铜精矿27.5222.5628.5892.523204中矿72.480.6923.027.4867.96粗精矿100.006.7124.55100.00100.00试验结果表明，粗精矿采用3段逆流浮选工艺精选是可行的。用此方法可得到含铜22.56%，硫28.58%的铜精矿，铜金属精选回收率为92.52%；如以铜原矿计算，则铜的选矿直收率为89.49%。3.5 选矿流程小型闭路试验在以上试验基础上，进行了浮选-粗（铜）精矿精选流程小型闭路选矿试验。试验流程见图6，试验结果列于表8，铜精矿多元素分析结果列于表9.444456铜矿原矿球磨 细度：80%-200目石灰：3000，Y-89-3：75，Z-200:25,2#油：50 Y-89-3:25，Z-200:6, Na2S:30, 2#油:25 浮选 精选 铜扫选 5Y-89-3:15，Z-200:4, 2#油:10铜精选 铜扫选 铜精选尾矿铜精选铜矿精矿图6 选矿工艺小型闭路试验流程图图例：产率%铜矿原矿100.68100球磨 细度：80%-200目中矿：5.56121.16 中矿：15.60 浮选20.48 中矿+：12.42 精选 铜扫选中矿中矿 17.36铜精选 铜扫选 95.12 铜精选中矿中矿尾矿铜精选4.48铜精矿图7 选矿工艺小型闭路试验质量流程图表8 选矿工艺小型闭路试验结果名称产率（%）品位（%）回收率（%）CuCu铜精矿4.8821.8490.32尾矿95.120.129.66误差-0.02铜矿原矿100.001.18100.00小型闭路试验结果表明，采用浮选-扫选-精选三段浮选工艺处理含铜1.18%的永平厂街弥勒山铜矿原矿，可获得铜品位21.48%，铜回收率90.32%的铜精矿。4. 铜精矿样品品质本试验对小型闭路试验得到的铜精矿样品进行了多元素化学分析，结果列于表9。表9 铜精矿样品多元素化学分析结果元素CuFeZnAsS含量（%）21.8424.640.685.4826.65元素AuAgSiO2MgOAl2O3含量（%）0.18g/t28g/t12.790.862.17铜精矿多元素化学分析结果表明：铜精矿的铜品位较高，原矿中的铜得到富集；但砷也被富集，导致铜精矿中砷含量严重超标，达5.48%，说明现行的浮选工艺技术尚不能使铜与砷分离。5. 结论（1）本次试验的原矿为永平厂街弥勒山铜矿，铜品位1.18%,含硫5.74%，而且含砷较高为0.38%，金和银含量均低于工业边界品味。原矿中的铜矿物以黄铜矿为主，并有少量辉铜矿和铜蓝；含砷矿物为砷黝铜矿和毒砂。脉石有石英、长石、绢云母和方解石等矿物。（2）采用粗选-扫选-精选三段浮选工艺处理永平厂街弥勒山铜矿生产铜精矿，技术上可行，经济上合理，易于工业化实施。当矿浆用石灰调整PH=910，控制捕集剂用量为Y-89-3：75+25+15，Z-200:25+6+4,磨矿细度为80%-200目时，可以获得铜品位为21.84%，铜回收率90.32%的铜精矿。试验所取得的成果可用于选矿厂的建设和指导生产。（3）由于砷在铜矿中主要以砷黝铜矿的形态与铜共生，现行的浮选工艺技术尚不能有效地分离铜与砷，矿石中的砷与铜一起被富集在铜精矿中，导致铜精矿中砷含量严重超标，达5.48%。因此应在今后的试验和生产中，继续研究解决分离铜砷的方法与措施，降低铜精矿的砷含量。（4）由于含砷的硫精矿难以销售，本次试验未单独开展砷铜分离的工作。为了进一步扩大弥勒山铜矿资源的综合利用范围，建议对开发研究砷铜分选-冶炼工艺一体化技术及应用的可行性进行调研与考察，以便为科学决策提供依据。(5)为了