江西某铜矿南北带混合铜矿石浮选试验研究.pdf

第 3 0卷第 5期 2 0 1 0年 1 0月 矿 冶 工 程 MI NI NG AND M ETALLURGI CAL ENGI NEERI NG V0 I _ 3 O 5 0ct o b e r 2 0 1 0 江西某铜矿南北带混合铜矿石浮选试验研 究 艾光华 ，周 源 ( 1 江西理工 大学 资源与环境工程学院 ，江西 赣州 3 4 1 0 0 0； 2 中国矿业大学 化工学院，江苏 徐州 2 2 1 0 0 8 ) 摘要： 针对江西某铜矿南北带混合矿石的特征， 在单一南矿带试验的基础上， 进行了选矿工艺流程和药剂制度研究。研究结果 表明， 采用新型抑制剂 D T一4 与石灰组合 ， 可在低碱条件下实现铜硫分离， 能获得含铜 2 3 5 1 、 回收率 8 6 3 6 的铜精矿和含硫 3 9 6 5 、 回收率 9 0 2 6 的硫精矿， 分选效果较好 ， 该工艺流程简单 ， 易于工业化生产， 可以作为该矿扩产改造的流程方案。 关键词： 铜矿； 新型抑制剂； 浮选； 再磨 中图分类号： T D 9 2 3 文献标识码： A 文章编号： 0 2 5 3 6 0 9 9 ( 2 0 1 0 ) 0 5 0 0 4 0 0 4 Ex p e r ime n t S t u d y o n Fl o t a t io n o f M ix e d S a mp l e f r o m No r t h a n d S o u t h 0r e Be l t in a Co p p e r M in e o f J ia n g x i AI Gu a n g h u a ，ZHOU Yua n ( 1 F a cu l t y o fR e s o u r ce a n d E n v ir o n m e n t E n g in e e r in g， J i a n g x i U n i v e r s i t y ofS ci e n ce a n d T e ch n o l o g y ， G a n z h o u 3 4 1 0 0 0， J ia n g x i， C h in a ； 2 S ch o o l of C h e mi ca l E n g in e e r in g， C h i n a U n i v e r s it y of n in g a n d T e ch n o l o g y ， X u z h o u 2 2 1 0 0 8 ， J ia n g s u ，C h i n a ) Ab s t r a ct ：Acco r d in g t o t h e ch a r a ct e ri s t i cs o f a n o r e s a mp l e mix e d wi t h t h e o r e f r o m t h e n o ah a n d s o u t h o r e b e l t fro m a co p p e r m in e in J i a n g x i， t h e m in e r a l p r o ce s s in g f l o w s h e e t a n d r e a g e n t s y s t e m w e r e in v e s t ig a t e d a n d a d j u s t e d o n t h e b a s is o f s in g l e e x p e ri me n t s o n t h e o r e fr o m s o u t h b e l t T h e e x p e r ime n t a l r e s e a r ch in d ica t e t h a t co p p e r s u l f u r s e p a r a t io n ca n b e a ct u a l iz e d in a l o w a l k a l i pu l p a n d s u ch t e ch ni ca l i nd e x e s a s a co p p e r co nce n t r a t e o f co p pe r co n t e n t o f 23 5 1 a n d r e co v e r y o f 8 6 3 6 ，a n d a s u l f u r co n ce n t r a t e wi t h a s u l f u r g r a d e o f 3 9 6 5 ，r e co v e r y o f 9 0 2 6 ，ca n b e o b t a in e d u s i ng a co mb in e d d e p r e s s o r o f DT 一4 a nd l ime S imp l e a n d e a s y f o r in d u s t r ial pr o d u ct io n，t h is f l o ws he e t ca n b e u s e d a s a s ch e me in t r a n s f o r ma t i o n for ca p a cit y e x p a n s io n o f t h e min e Ke y wo r d s：co p pe r o r e；n o v e l d e pr e s s o r ；flo t a t i o n；r e g r in d in g 江西某铜矿扩产之后 ， 井下开采深度和原矿性质将 发生较大的变化， 尤其是北矿带的矿量将大量增加， 为 了配合集团公司做好 5 0 0 0 t d扩产方案的可研工作 ， 并对扩产后选矿技术经济指标有一个 比较全面和系统 的了解， 为选矿厂的总体扩产改造方案提供依据 ， 使扩 产后的现场生产条件能尽快适应矿石性质的变化 ， 更好 地指导现场选矿生产技术工作 ， 受江西铜业股份有限公 司委托 ， 分别进行了南矿带矿石和南北带混合矿石的分 选研究。在南矿带矿石分选试验的基础上， 进行南北两 个矿带矿石按 3 ： 2 混合 的混合矿石 的浮选试验研究， 采 用新型抑制剂 D T4 与石灰组合 ， 可以在低碱条件下 实现铜硫分离， 可获得含铜2 3 5 1 、 回收率8 6 3 6 的 铜精矿和含硫 3 9 6 5 、 回收率 9 0 2 6 的硫精矿 ， 选别 效果较好 ， 该工艺流程简单 ， 易于工业化生产 ， 可以作为 该矿的扩产改造流程方案。 1 矿石性质 原矿主要元素成分分析及物相分析结果分别见表 1 和表 2 。 金属矿物主要有黄铜矿 、 黄铁矿、 白铁矿 、 黝铜矿、 铜兰、 兰辉铜矿、 辉铜矿 、 方铅矿 、 闪锌矿和赤铁矿等。 脉石矿物主要有方解石 、 白云石 、 石英 、 玉髓 、 高岭土 、 石榴石 ， 此外还有绢云母 、 自云母 、 绿帘石、 透闪石等。 表 1 原矿主要元素成分分析结果( 质量分数) 1 )单位为 g t 。 收稿 日期 ： 2 0 1 0 - 0 4 1 7 基金项 目：江西省 “ 十一五” 规划 ( 2 0 0 9年 ) 学科共建项 目( 0 9 Y J 2 3 3) 资助 作者简介： 艾光华( 1 9 8 0 一) ， 男， 云南楚雄人， 博士研究生， 讲师， 主要从事矿物加工工程专业教学与科研工作。 第 5期 艾光华等 ：江西某铜矿南北带混合铜矿石浮选试验研究 4 1 表 2 铜物相分 析结果 南带矿 北带矿 混合样 含l i t 占有本_ 含鱼 占有率 含 占有率_ 原生硫化铜O 6 7 8 7 4 2 7 0 7 3 3 6 6 0 4 0 5 9 9 6 5 6 1 次生硫化铜0 1 8 1 1 9 5 7 0 3 0 2 2 7 2 1 0 2 5 6 2 8 0 4 自由氧化铜0 0 1 6 1 7 3 0 0 2 5 2 2 5 0 0 1 7 1 8 6 结合氧化铜O 0 1 6 1 7 3 O 0 1 7 1 5 3 0 0 1 6 1 7 5 可溶性铜0 0 2 5 2 7 0 0 0 3 3 2 9 7 0 0 2 5 2 7 4 总铜0 9 2 5 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 9 1 3 1 1 3 0 0 0 矿石构造主要有块状构造 、 角砾状构造 、 浸染状构 造和脉状构造 。由黄铁矿 、 白铁矿 、 黄铜矿 、 闪锌矿 、 方 铅矿等组成 的密集 块状矿 石。黄铁 矿、 黄铜矿 、 方 铅 矿 、 闪锌矿等硫化矿物或单矿物组成 ， 从 稀疏一 稠密浸 染状分布于矽卡岩 、 碳 酸盐 ( 灰 岩、 白云岩 ) 中。胶 状 白铁矿 、 黄铁矿在退火过程 中发生重结晶作用 ， 沿矽卡 岩 、 碳酸盐岩的裂缝 ， 优先生成 ， 形成粗粒变 晶的脉状 集合体。 2 选矿试验研究 南矿带矿石为含铜矽卡岩型矿石 ， 矿物组成相对 简单 ， 可选性较好 。采用铜优先浮选 、 粗精矿再磨分选 工艺流程 ， 可获得 品位 2 1 3 7 、 回收率 9 1 7 8 的选 铜技术指标。 安排 了与南矿带相同的流程进行南北带混合矿石 的选别试验。按该铜矿扩产改造 5 0 0 0 t d的预定 目 标 ， 扩产改造 完成后 ， 矿石就基本上是 南北带矿 石 以 3 ： 2 的比例混合组织生产 ， 故以南北带 矿石 3 ： 2 的混合 矿石来进行本次试验研究 ， 对将来现场生产具有重要 的参照和指导作用。 2 1 混合矿石粗选石灰用量试验 在南矿带 的试验基础上 ， 确定粗磨 的磨矿粒度为 一 0 0 7 4 m m粒级 占6 5 ， 捕收剂选用 M A一1+MO S ， 起泡剂用 2 油 ， 石灰直接加在球磨 机 中， 粗 选不再添 加抑制剂 ， 进行了粗选石灰用量 的条件试验。试验流 程见 图 1 ， 石灰用量试验结果见表 3 。 从表 3可以看出， 南北混合矿粗选时 ， 若不添加其 他种类的抑制剂 ， 石灰用量 以 5 0 0 0 g t 为好 ， 此时 的 铜精矿品位和铜 回收率指标较好 ， 铜 品位 为 7 2 7 ， 铜回收率 9 1 2 2 。 2 2 混合矿粗选捕收剂种类筛选试验 石灰用量固定为5 0 0 0 g t ， 分别进行了乙黄药 + 丁铵黑药 、 MA一1+MO S 、 乙黄药 +Ma c 、 乙黄药 +P A C 的组合药剂的筛选试验 ， 试验流程见 图 1 ， 试 验结果见 表 4 。 原矿 铜精矿 尾矿 图 1 粗选条件试验流 程 表 3 南北 带混合样粗选石灰 用量试 验结果 捕收剂种类及用量 产品 产率 铜品位 铜 回收率 ( g t ) 名称 由表 4分析可知， 混合矿石粗选捕 收剂 以乙黄药 +Ma c 组合用药时效果最好 ， 此时不仅粗精矿品位高 ， 而且铜 回收率也 高， 可得 到含铜 6 5 1 ， 回收率 9 3 8 3 的铜精矿。 2 3 混合捕收剂用量试验 石灰用量 固定为 5 0 0 0 g t ， 进行 乙黄药 +M a c 组 4 2 矿冶工程 第 3 O卷 合药剂的用量试验， 试验流程见图 1 ， 捕 收剂用量条件 及试验结果见表 5 。 表5 混合矿捕收剂用量试验结果 由表 5分析可知， 混合矿石粗选捕 收剂用量乙黄 药 2 0+1 0 g t ， Ma c 1 0+5 g t 为好 ， 此 时选别效果最 佳 ， 铜精矿品位较高， 尾矿品位较低。 2 4 抑制剂种类和用量试验 在以上的混合样粗选过程中， 硫化铁矿物的抑制 剂用的是单纯 的石灰 ， 石灰用量较大 ， 为 5 0 0 0 g t ， 粗 选的 p H值在 1 0以上。为了实 现低碱条件下抑硫 浮 铜及伴生金 、 银 的 回收率 的 目的， 除 了采用石灰调 节 p H值和浮选矿浆粘度外 ， 拟采用新型抑制剂取代大量 石灰， 用以抑硫浮铜 ， 达到在低碱度条件下铜硫分离的 目的。在确定了磨矿粒度和捕收剂用量的条件下 ， 在 磨矿中加入 3 0 0 0 g t 石灰 ， 进行抑制剂种类筛选和用 量试验 ， 试验流程见图 1 ， 抑制剂筛选试验结果见表 6 。 表 6混合矿粗选抑制剂种类筛选试验结果 从表 6可知 ， D T一 3 、 D T一 4 和 K 舵的抑制效果均 较好， 铜的回收率均在 8 8 以上， 但铜精矿品位 以 D T一 4 a 为最高 ， 故抑制剂效果以 D T一 4 最优 。 2 5 混合矿选别抑制剂用量试验 在确定了磨矿粒度 和捕收剂用量 的条件下 ， 在磨 矿中加入 3 0 0 0 g t 石灰 ， 进行抑制剂 D T一 4 的用量试 验 ， 试验流程见 图 1 ， 试验结果见表 7所示。 表7 抑制剂 D T一 4 用量试验结果 从表 7结果可知 ， 综合考虑 ， 新 型抑制剂 D T一 4 用量以 3 0 0 g t 为好 ， 此时铜的回收率较高 ， 尾矿 品位 最低。当球磨机中加入 3 0 0 0 g t 石灰后 ， 粗选中加入 D T一 4 用量为 3 0 0 r dt 时 ， 粗选可取得粗铜精矿 品位 4 3 0 ， 粗精矿 中铜回收率 9 0 6 0 的技术指标 ， 而且 抑制剂总量 比单一用石灰小很多。 2 6 精选条件试验 为了探讨粗精矿再磨与不磨对精选效果的影响， 试验安排了粗精矿再磨与不再磨 的精选条件试验， 再 磨后通过二次开路精选 ， 试验结果见表 8 。 表 8 粗精矿精选条件试验结果 由表 8可见 ， 粗精矿再磨 比不再磨 更有利于铜精 矿的回收。通过再磨 ， 提高了铜矿物的单体解离度 ， 有 利于铜精矿品位达到 2 2 以上 ， 回收率也 比不磨条件 下高。 第 5期 艾 光华 等 ：江西某铜矿南北带混合铜矿 石浮选 试验研 究 4 3 2 7 闭路流程试验及结果 在综合开路试验和各种条件试 验基础上 ， 选取各 试验最佳条件 ， 进行了实验室小型闭路试验 。选铜系 统两粗两扫 粗精矿再磨 三次精选流程 ， 选硫 流程采 用两粗一扫流程 ， 添加丁黄药 和 2 油 ， 闭路试验 流程 和药剂制度见图 2 ， 闭路试验结果见表 9 。 铜精矿 硫精矿 尾矿 图 2闭路试验流程 表 9 南北带混合矿闭路试验结果 1 )单位为 g t 。 表 9表 明， 该 铜 矿 南 北 带 混 合 矿 石 可 获 含 铜 2 3 5 1 、 回收率 8 6 3 6 的铜精矿和含硫 3 9 6 5 、 回 收率 9 0 2 6 的硫精矿 ， 选矿技术指标较好 ， 该流程可 以作为该公司的扩产改造流程方案 。 3 结 语 1 )针对江西某铜矿南北混合矿石特性 ， 在南矿带 矿石选矿试验的基础上 ， 采用粗精矿再磨再选工艺 流 程 ， 用乙黄药和 Ma c 混合捕收剂可获得指标较好的铜 精矿。 2 )采用新型抑制 剂 D T一4 与石灰组合 ， D T一4 用量为 3 0 0 g t 时 ， 对混合矿石 中硫 的抑制作用 明显 ， 既可以在低碱调条件下成功实现铜硫分离 ， 又大大减 小了抑制剂的用量 ， 节约选矿成本。 3 )小型 闭路试 验 可获 得含 铜 2 3 5 1 、 回收率 8 6 3 6 的铜精矿和含硫 3 9 6 5 、 回收率 9 0 2 6 的 硫精矿 ， 选别效果较好。 4 )本试验工艺流程结构简单 ， 适应该南北带混合 矿石 的性质 ， 且易于工业化 ， 可以作为该矿 的扩产改造 流程方案 。 中国钼 业) 2 0 1 1 年征订启 事 中国钼业 系国家科委批准 ， 是由中国有色金属工业协会主管 ， 由金堆城钼业集 团有限公 司、 陕西 省有色金属学会 、 中国有色金属工业协会钼分会共 同主办的钼业学术期刊 ， 也是