皖南某铁铜硫多金属矿选矿工艺研究.pdf

第 5期 2 0 1 4年 1 0月 矿 产 保 护 与 利 用 CONS ERVAT1 0N AND UTI L I ZATI ON OF MI NERAL RES OURCES N o 5 0ct 201 4 皖南某铁铜硫 多金属矿选矿 工艺研 究 杜 淑 华 ( 安徽省地质实验研究所 ， 安徽 合肥 2 3 0 0 0 1 ) 摘 要： 皖南某铁铜硫多金属矿中铁矿物以磁性铁为主， 伴生有少量黄铜矿和黄铁矿 ， 矿物嵌布关系复杂 、 粒 度粗细不均。根据矿石性质， 试 验采用优先浮铜一铜尾浮硫一硫尾弱磁选铁的工艺流程， 针对含 F e 4 4 5 5 、 C u 0 2 6 、 S 2 7 3 的原矿， 获得了F e品位6 7 5 6 、 回收率8 6 9 4 的铁精矿， cu品位1 9 4 4 、 回 收率8 4 6 9 的铜精矿以及 s品位3 7 8 5 、 回收率6 2 1 2 的硫精矿， 该流程较好地回收了铁、 铜 、 硫矿物， 为 同类矿石 的选矿提供 了借鉴 。 关键词 ： 黄铜矿 ； 磁铁矿 ； 黄铁矿 ； 优先浮选 ； 铜硫分离 中图分 类号 ： T D 9 5 1 1 ； T D 9 5 2 1 文献标识码 ： B 文章编号 ： 1 0 0 1 0 0 7 6 ( 2 0 1 4 ) 0 5 0 0 2 2 0 4 D Ol ： 1 0 1 3 7 7 9 j cn k i i s s n l 0 0 1 0 0 7 6 2 0 1 4 0 5 0 0 6 B e n e ficia t io n Re s e a r ch o n C uSF e P o l y me t a l l ic O r e s in t h e S o u t h o f An h u i DU S h uh u a ( I n s t i t u t e o f Ge o l o g i ca l E x p e r ime n t s o f A n h u i P r o v i n ce ，H e f e i 2 3 0 0 0 1 ， An h u i，C h i n a ) Ab s t r a ct ： T h e m a j o r ir o n m in e r a l o f a C uF e S p o l y me t a l l ic o r e s in s o u t h o f A n h u i w a s m a g n e t i t e， a s s o ci a t e d wi t h a s p o t o f cha l co p y r it e a n t 】p y r it e Th e d is s e min a t io n o f t h e min e r a l s wa s f o un d co mp l ica t e d，a nd g r a in s iz e wa s un e v e nAccmd in g t o o r e pr o p e r t y，t h e p r o ce s s o f p r e f e r e n t ia l f l o t a t io n o f co pp e r ，s u l f u r flo t a t io n f r o m co p p e r t a i l i ng a n d ir o n min e r a l s r e co v e r y f r o m s u l f u r t a il in g b y ma g ne t ic s e p a r a t io n wa s a p pl ie d F r o m t h e r un o fmin e wit h Fe 4 4 5 5 Cu 0 2 6a n d S 2 7 3 ，a Fe co n ce n t r a t e wit h Fe g r a d e o f 6 7 5 6a n d r e co v e r y o f 8 6 9 4 a Cu co nce n t r a t e wit h Cu g r a d e o f 1 9 4 4a n d r e co v e r y o f 8 4 6 9 a n d S co n ce n t r a t e wit h g r a d e o f 3 7 8 5 a n d r e e o v e ry o f 62 1 2we r e o b t a i ne d r e s p e ct iv e l y Ke y wo r d s：ch a l co p y r it e；ma g n e t i t e；p y r i t e；s e l e ct iv e flo t a t i o n；Cu S s e p a r a t io n 对于以含铁矿物为主 、 铜硫作为伴生矿物存在 的矿石 ， 由于原矿含磁黄铁矿和黄铁矿 ， 其具有易氧 化 、 可浮性多变等特点 ， 将铜硫进行有效分离仍是选 矿领域中的一个难题 J 。首先有用矿物互相嵌布 ， 嵌布粒度粗细不均 ， 解离过程 中易造成部分矿物过 磨 ； 其次需要考虑铁铜硫产 品质量之问的互相影响 和硫化矿物问可浮性交错重叠 ， 所 以导致 回收工艺 较为复杂。对于此种矿石 ， 常用的选矿原则流程有 “ 先浮后磁” 和“ 先磁后浮” 。针对皖南某铁铜 硫多金属矿 ， 根据其矿石性质 ， 分别探索 了“ 先磁后 浮” 和“ 先浮后磁” 两种原 则流程 ， 试验最终确定采 用“ 先浮后磁” 工艺流程， 有效地实现 了矿石 中铁 、 收稿 日期 ： 2 0 1 40 7 2 8 ； 修 回 日期 ： 2 0 1 40 91 5 基金项 目： 安徽省公益性地质( 科技) 工作项日( 编号： 2 0 1 0一g一 1 9 ) 作者简介： 杜淑华( 1 9 7 9一) ， 女 ， 博 t， 工程师 ， 主要从事金属矿 、 非金属矿选矿及二次资源综合利用研究， E ma il ： d u s h u hu a 35 1 6 3 e o n l 。 第5期 杜淑华： 皖南某铁铜硫多金属矿选矿工艺研究 2 3 铜 、 硫资源的综合利用 ， 为其它同类型矿石的选矿提 供了技术借鉴 。 1 矿石性质 原矿化学多元素分析 、 铜物相分析 、 铁物相分析 结果分别见表 1 、 2和 3 。 表 1 原矿化学多元素分析结果 注 ： 单位为 1 O 。 表 2 铜 物相 分析结果 含量 3 9 1 5 0 8 3 1 8 4 0 4 8 分布率 8 7 8 8 1 8 6 4 1 3 1 0 8 综合表 1 3可知 ， 矿石中具有选矿回收价值的 有用矿物是磁铁矿 、 黄铜矿和黄铁矿。 该矿矿石类型以矽卡岩型铁矿石为主， 主要金 属矿物为磁铁矿 、 黄铜矿 、 赤 铁矿 、 磁黄铁矿 、 黄铁 矿 ， 其 它矿物为硫镍钴矿 、 铂钯碲矿 、 闪锌矿 、 方铅 矿 ， 主要脉石矿物为透辉石 、 石英 、 碳酸盐矿物 、 透闪 石 、 石榴石等。多数磁铁矿浸染状散布在脉石矿物 中， 极少数磁铁矿被包裹在黄铁矿 中， 部分磁铁矿内 包裹半 自形粒状方解石 ； 黄铜矿主要呈他形 晶分布 于磁铁矿 、 黄铁矿 、 脉石矿物粒 间； 少量黄铜矿乳浊 状于闪锌矿 中； 矿石结构主要有半 自形粒状结构 、 他 形粒状结构 、 反应边结构 、 乳浊状结构 ； 矿石构造主 要为分散浸染状构造 、 条带状构造 、 块状构造 ； 矿石 的总体嵌布特征为毗连嵌布。矿石 中磁铁矿 、 黄铁 矿和黄铜矿均属粗粒嵌布 ， 而磁 黄铁矿则具细粒嵌 布的特点， 欲使铁精矿含硫较低 ， 矿石须细磨 。 2 试验研究 2 1 工艺流程 的选择 由于矿石中主要有用矿物为磁铁矿 、 黄铜矿 ， 对 这种矿石常用的选矿原则流程有“ 先磁后浮” 和“ 先 浮后磁” 。对“ 先磁后浮” 原则 流程， 可 以在粗磨细 度下把近5 0 产率的磁铁矿选别出来 ， 磁选尾矿浓 缩再磨浮选硫化矿 ， 不仅增加设备 ， 而且铁精矿的含 硫量会 较高 ， 铜 在铁精 矿 中的损失 也会 增加。对 “ 先浮后磁” 原则流程 ， 铁精矿 的含硫量 降低 ， 铜在 铁精矿中的损失减少 ， 因此试验采用优先浮选铜一 铜尾浮选硫一硫尾磁选铁的工艺流程处理皖南某铁 铜硫多金属矿石。 2 2 磨矿细度试验 对于含铁铜硫 的多金属矿而言， 磨矿细度非常 关键 ， 既要考虑各个矿物的单体解离程度 ， 如果解离 不充分 ， 矿物问互含量就高， 影响产品的质量和回收 率 ， 同时还要考虑部分矿物 的过磨 。磨矿细度试验 流程及药剂制度见 图 1 ， 试验结果见图 2 。 柑 精矿 尾 图 1 磨矿细度试验流程 o 0 7 4ra m 含黛 图 2 磨 矿细度试 验结果 矿产保 护与利用 由图 2可 知， 当磨 矿 细度 为 一 0 0 7 4 m il l 含 量 8 5 时 ， 粗精矿 的 cu品位为3 4 7 ， C u回收率为 8 9 3 8 ， 铜精矿品位和 回收率较高， 质量较好 ， 故选 择磨矿细度为 一 0 0 7 4 m m含量8 5 。 2 3 铜粗选 条件试 验 2 3 1 C a O用量试验 在优先浮铜试验流程中， 采用C a O抑制黄铁矿 和磁黄铁矿， 考察铜精矿中的含硫量。试验选择磨 矿细度 一 0 0 7 4 m m含量8 5 ， 丁黄用量1 0 0 g t ， 2号 油用量2 5 g t ， C a O 用量试验流程如 图 1所示 ， 试验 结果见图 3 。 图 3 Ca O 用量试验结果 由图 3可知 ， 随着C a O用量增加 ， 铜品位和回收 率变化不大 ， 硫 品位逐渐降低 ， 硫 回收率降低到一定 程度 后 保 持 不 变 ，因 此 确 定 C a O最 佳 用 量 为 3 0 0 0 g t 。 2 3 2丁黄 用量试验 捕收剂选择对铜有较好捕 收能力的丁黄药 ， 丁 黄药用量既要考虑铜的回收率 ， 又要考虑铜精矿 中 的含硫量 ， 确保铜 回收率较高的条件下 ， 含硫量越低 越好 ， 试验 流程 如 图 i 所示 。试验 固定磨 矿细度 一 0 0 7 4 mm 含量8 5 ， C a O用量3 0 0 0 g t ， 2号油用 量2 5 g t ， 丁黄药用量试验结果见图4 。 由图4可知 ， 丁黄用量在 5 01 0 0 g t 之间时， 铜粗选 品位变化不明显 ， 铜 回收率逐渐增加 ； 硫粗选 回收率随着药剂用量增加呈现逐渐增加趋 势 ， 捕收 剂用量在1 0 0 g t 时铜 回收率较高 ， 为8 4 9 2 ， 因此 铜粗选捕收剂丁黄最佳用量选择1 0 0 g t 。 r黄 用 量 ( g t 1 ) 图 4 丁黄用量试验 结果 2 4硫粗选 Cu S O 用量试验 由于矿石中含磁黄铁矿 ， 磁黄铁矿的含量与黄 铁矿相当， 并且其可浮性差 ， 易氧化 ， 因此需要进行 活化 ， 以降低铁精矿 中的含硫量 ， 磁黄铁矿浮选的重 点是 活化剂 的选 择 J ， 试验 选择 常用 的活化 剂 C u S O 。试验固定磨 矿细度 一 0 0 7 4 h i m含量8 5 ， 选硫 丁黄 用量 1 0 0 g t ， 2号 油 用量 2 5 g t ， 活化 剂 C u S O 用量试验结果见图 5 。 图 5 Cu S O 用量试 验结果 由图 5可知 ， 随着硫酸铜用量增加 ， 硫品位先增 加后 降低 ， 硫 回收率逐 渐增 加。当硫酸 铜用量 为 5 0 0 g t 时 ， 硫回收率最高为5 0 5 1 ， 再增加硫酸铜 用量 ， 硫 回收率变化不明显 ， 为 了保证硫 的回收率 ， 试验选择活化 lJ C u S O 用量为6 0 0 g t 。 2 5 闭路试验 浮选铜 、 硫后的尾矿进入湿式弱磁磁选 ， 由于原 矿铁 品位较高， 根据前期试验结果 ， 铁粗选磁场强度 1 3 6 k A m， 精 选 磁 场 强 度 7 2 k A m，即 得 含 F e 第 5期 杜淑华： 皖南某铁铜硫多金属矿选矿工艺研究 6 8 6 0 的铁精矿 ， 因此闭路试验 中选用此磁场强度 进行选铁试验 。 根据各条件试验得 出的最佳选别条件 ， 进行 了 浮选铜 、 硫 、 磁选选铁 的闭路试 验 ， 闭路试验 流程见 图 6 。闭路试验流程铜浮选为一次粗选三次精选两 次扫选 ， 硫浮选为一次粗选两次精选两次扫选 ， 铜 、 硫浮选尾矿进行弱磁选铁试验 ， 弱磁选铁流程为一 次粗选一次精选 ， 中矿精选后与铁精矿合并为最终 铁精矿 ， 浮选 中矿按照顺序返 回的原则 ， 闭路试验结 果 见表 4 。 图 6闭路试验流 程 表 4闭路试验指标 产 品 名 称 产 率 鼍 铜精矿1 1 6 3 8 4 5 1 9 4 4 3 4 2 5 硫精矿4 2 0 5 0 5 0 0 3 4 3 7 8 5 铁精矿5 7 6 8 6 7 5 6 0 0 2 3 0 5 8 尾 矿3 6 9 6 8 8 9 0 0 3 5 0 6 3 原 矿1 0 0 0 0 4 4 5 8 0 2 6 2 5 4 1 0 0 8 4 6 9 1 5 53 4 7 4 5 3 6 6 21 2 8 6 9 4 5 0 7 1 31 7 7 3 2 4 8 8 91 8 1 o 0 O H D 1 【 x 】 O 0 1 00 0 0 由表 4可知 ， 铁精矿含 S 0 5 8 ， 硫含量超标 。 主要原因为 ， 矿石中存在部分磁黄铁矿和黄铁矿包 裹磁铁矿现象 ， 且多数黄铁矿呈分散浸染状分布。 3 结 论 ( 1 ) 皖南某铁铜硫多金属矿含 F e 4 4 5 5 、 C u 0 2 6 、 S 2 7 3 ， 矿石 主要金属矿物有磁 铁矿 、 黄 铜矿 、 磁黄铁矿 、 黄铁矿 ， 其它金属矿物有硫镍钻矿 、 闪锌矿 、 铂钯碲矿 ， 脉石矿物主要有透辉石 、 石英 、 碳 酸盐 矿物 、 透 闪石 、 石榴石等 ， 主要 回收元素是铁 、 铜 、 硫。 ( 2 ) 试验采用优先浮选铜一铜尾浮选硫一硫尾 弱磁选铁 的工艺流程对该矿石进行选别 ， 闭路流程 可获得 T F e品位6 7 5 6 、 回收率8 6 9 4 的铁精矿 ， cu品位 1 9 4 4 、 回收率8 4 6 9 的铜精 矿， s品位 3 7 8 5 、 回收率6 2 1 2 的硫精矿 ， 选