「西安礦源」銅系列|低品位銅鉬分離選礦工藝

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「西安礦源」銅系列|低品位銅鉬分離選礦工藝

以銅為主伴生有鉬的銅鉬礦床常以斑岩銅礦型存在,因其儲量大,是目前世界提取銅的重要資源,同時也是鉬的重要來源。由於本類礦床具有原礦品位低、嵌布粒度細的性質特點,並且輝鉬礦具有層狀結構,有良好的天然可浮性,常與黃銅礦、黃鐵礦密切共生,所以銅鉬分離較為困難。新疆富蘊縣索爾庫都克銅鉬礦具有我國伴生鉬的斑岩銅礦的共性,研究其適宜的銅鉬選礦工藝,從企業經濟上和成功技術的應用推廣上都具有很重要的意義。本次試驗研究主要針對該礦石主金屬含量低,銅鉬礦物嵌布粒度粗細、不均勻,鉬礦物與銅礦物及脈石礦物共生密切的特點,採用階段磨礦、階段選別的浮選工藝和混合浮選方法,從銅鉬混浮粗選作業和銅鉬分離作業進行浮選藥劑的擇優對比及研發,制定出該礦適宜的選礦工藝流程和藥劑制度,取得了較好的試驗指標。

一、礦石性質

礦石中金屬礦物以黃鐵礦、黃銅礦為主,其次有輝鉬礦、閃鋅礦、斑銅礦、輝銅礦、磁黃鐵礦等;脈石礦物主要有石英、長石、方解石、白雲石、綠泥石、透輝石、石榴石等。礦石結構有它形粒狀結構、半自形粒狀結構、自形粒狀結構、包含結構、蠕蟲狀結構、固溶體分離結構等。礦石構造以斑狀構造為主,其次有斑雜狀構造、浸染狀構造、脈狀構造等。礦石中銅鉬品位分別為0.55%、0.021%,屬低品位銅鉬礦。

(一)礦石化學成分及礦物組成

原礦多元素化學分析結果見表1,其中金銀含量單位為g/;t主元素銅鉬的化學物相分析結果見表2;礦石礦物種類及含量見表3

「西安礦源」銅系列|低品位銅鉬分離選礦工藝

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(二)礦石中主金屬礦物的嵌布特徵

黃銅礦:黃銅礦主要呈不規則粒狀集合體嵌佈於脈石中,集合體中常有脈石包裹體,偶有黃鐵礦包裹體嵌布。集合體粒度一般在0.3~0.02mm之間,邊緣不規則。部分黃銅礦呈粒度大小不等的不規則粒狀、蠕蟲狀嵌佈於脈石中,粒度一般在0.03~0.01mm之間,邊界規則平滑。少量黃銅礦呈星點狀、細小粒狀嵌佈於脈石中,或呈乳滴狀嵌佈於閃鋅礦中構成固溶分離結構,或呈不規則細小包裹體嵌佈於黃鐵礦中構成包含結構。這部分黃銅礦一般粒度細小,多小於0.01mm,有些粒度稍粗但結構複雜,單體解離比較困難。

輝鉬礦:為本礦石主要鉬礦物,含量少、粒度細小,但分佈廣泛。主要以自形、半自形粒狀、板狀嵌佈於脈石中,一般粒度小於0.03mm,很少有粒度大於0.05mm的。結晶程度較高,邊界規則平直,以嵌佈於金屬硫化物附近的脈石中為多,遠離金屬硫化物的脈石中較少,偶見與黃銅礦、黃鐵礦毗連連生或包裹於其中。部分輝鉬礦呈星點狀、不規則粒狀嵌佈於脈石中,一般邊界清楚平滑。

二、小型試驗工藝和試驗結果

(一)選礦工藝流程和藥劑制度

本次試驗方案針對該礦石主金屬含量低、銅鉬礦物嵌布粒度粗細不均勻、鉬礦物與銅礦物及脈石礦物共生密切的特點,進行了多方案的探索試驗。並在此基礎上,考慮到該礦石難磨,進行了兩種不同磨礦流程結構的對比試驗。經試驗對比後確定的原則流程為原礦粗磨、混合粗精再磨方案,即原礦磨至70%-200目後,進行銅鉬混合浮選,粗精礦再磨至82%-325目後經二次精選得到銅鉬混合精礦,銅鉬混合精礦經脫藥後進行銅鉬分離,分離尾礦為銅精礦,鉬粗精礦經5次精選得合格鉬精礦。採用的藥劑為:石灰、水玻璃、硫酸銅、丁基黃藥、A1、硫化鈉、T17、變壓器油、煤油。閉路試驗工藝流程及藥劑條件見圖1。

「西安礦源」銅系列|低品位銅鉬分離選礦工藝

(二)閉路試驗

閉路試驗結果見表4。

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三、工藝的主要特點及分析

(一)採用混合浮選工藝,簡化了選別流程結構和降低了銅鉬分離難度。

銅鉬礦的浮選方法一般有優先浮選、部分混合浮選和混合浮選-再分離等3種方案。由於優先浮選最大的缺點是銅礦物(抑銅浮鉬)或鉬礦物(抑鉬浮銅)被抑制後,幾乎不能重新活化,而且流程較為複雜、工藝成本較高。部分混合浮選主要針對原礦含鉬品位較高時而採用的浮選方法,其工藝方案的特點可降低銅鉬分離難度。鑑於該原礦鉬品位很低的特點,本試驗主要採用混合浮選-再分離方案,同時探索了優先浮選、部分混合浮選方案的可行性。結果表明這兩種方案浮選操作難度大,浮選泡沫層薄、浮選現象差,銅鉬精礦互含高,產品質量低。經過3種流程結構方案的對比試驗,確定適宜的該銅鉬礦選別工藝為混合浮選-再分離工藝,其特點:磨礦成本低,中礦循環量少,過程易於操作和控制,現場容易實施,能有效地降低工藝成本和提高銅鉬的分離效果。

(二)銅鉬混合粗選添加脈石抑制劑水玻璃和銅鉬選擇性捕收劑A1,較大程度上提高了混粗品位,為後序混合精選和分離作業降低了負擔。

原礦中脈石礦物主要以硅酸鹽類礦物為主,本次試驗在銅鉬混合粗選添加水玻璃效果良好,水玻璃不僅對脈石有較好的抑制作用,並對鉬礦物有一定的活化作用。在銅鉬混合粗選捕收劑探索試驗過程中發現常規捕收劑如黃藥、黑藥、煤油等作為捕收劑或輔助捕收劑,對銅鉬礦物尤其是對鉬礦物的捕收能力差,浮選泡沫虛或泡沫層薄,狀態不好。經過大量的銅鉬捕收劑對比試驗和新型藥劑研發,開發出新型銅鉬捕收劑A1,該種捕收劑捕收力強、選擇性較好,兼有一定的起泡性能。在確定了適宜的藥劑種類和用量基礎上,混合粗精礦銅品位達到10.04%、鉬0.392%,回收率銅96.57%、鉬84.61%,粗選銅和鉬的富集比都在18以上,可減少後序混合精選次數和降低分離作業負擔。

(三)銅鉬分離作業採用抑銅浮鉬工藝,添加高效無氰銅抑制劑T17,實現了銅鉬的有效分離。

目前國內外銅鉬分離常用的方法是抑銅浮鉬,主要有氰化物法、硫化物法、硫代硫酸鹽+硫酸鹽法、諾克斯法等。由於氰化物有劇毒,容易汙染環境和危害人的生命安全,不宜採用。本試驗僅對其它3種分離方法和在硫化物法基礎上開發出了新型銅抑制劑T17進行銅鉬分離探索試驗。試驗結果表明,添加銅新型抑制劑T17和諾克斯法均能獲得較好的銅鉬分離指標,但諾克斯法在現場不易製備和儲存,成本較高,而T17屬無機鹽類藥劑、對銅礦物抑制力強、無毒、成本低。部分代表性銅鉬分離銅抑制劑探索試驗結果見表5。

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四、結語

(一)該礦石有價元素為銅鉬礦物,原礦主金屬品位低,礦石共生密切,礦物嵌布粒度不均勻,銅礦物嵌布粒度較粗,鉬礦物嵌布粒度較細。屬較難選礦石。

(二)試驗結果表明,採用原礦粗磨進行銅鉬混合浮選、粗精礦再磨再精選再分離的選礦工藝,實現了銅鉬的有效分離,取得了較好試驗指標,是較為先進的銅鉬選別工藝。該工藝已作為新疆富蘊縣索爾庫都克銅鉬2400t/d選廠建廠設計的依據,也可成為其它銅鉬礦選礦技術參考依據。

(三)根據該礦石的性質特點,開發出了銅鉬混浮粗選作業特效捕收起泡劑A1和銅鉬分離銅特效抑制劑T17,該A1具有較好的選擇性和較強的捕收力兼較強的起泡性能,這兩種新藥劑皆無毒、添加方便,具有較大的環保和低成本價值。


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