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对铜矿多金属硫化矿的选矿设备和综合回收的探讨

 某铜矿床已探明铜金属资源量57万余吨、锌金属资源量40万余吨，矿石储量丰富，且伴生稀  上散元素镉、镓、钢等，具有较高的开发利用价值，生产现场仅回收了铜，回收率在90%左右，本研究在详细分析矿石性质的基础上，进行了详细的实验，室试验，旨在综合回收矿石中的铜、锌、硫，从而为矿山开发提供科学依据。

1    原矿性质

1.1  原矿多元素分析

 矿石中可供回收的有价元素主要有铜、锌和硫，脉石主要为硅酸盐及铝硅酸盐类矿物，伴生的镉、镓、钢及银达到综合回收的要求，原矿多元素分析结果见表 1。

1.2  矿石的矿物组成及主要矿物的嵌布关系

 矿石中主要金属矿物为黄铜矿、含铁闪锌矿及磁黄铁矿，脉石矿物中绿泥石和云母含量较高，占矿物总量的30.5%，其次为石英和长石，占矿物总量的23.4%。黄铜矿是本矿石中最主要、分布最广泛的铜矿物，矿物含量为5.8%，主要和含铁闪锌矿、磁黄铁矿紧密连生，形成金属硫化物集合体，集合体中黄铜矿、含铁闪锌矿、磁黄铁矿以毗邻镶嵌最为常见；矿石中显微镜下见到的锌矿物为闪锌矿，闪锌矿的锌被铁取代十分普遍，最高可达26%；磁黄铁矿为矿石中主要铁矿物，占矿石中矿物含量的37.5%，常呈他形粒状集合体与黄铜矿、闪锌矿密切共生，且磁黄铁矿中的铁常被镍、钻、锰、铜代替。

2  工艺流程的确定

 在处理铜多金属硫化矿时，国内外研究者常采用的选矿工艺一般为混合浮选、优先浮选、部分混  (合一优先浮选、等可浮工艺流程等。铜锌矿石浮选分离工艺，根据实践，主要采用优先及部分混合一优先浮选流程。

 该矿石中，铜主要以黄铜矿形式存在，锌主要以含铁闪锌矿形式存在，铜与锌的可浮性相差较大，锌和硫的可浮性相差不大。优先浮选时，磨矿后表面新鲜的黄铁矿可得到有效地抑制，倘若是部分混合浮选，锌矿物和黄铁矿表面均吸附有捕收剂和活化剂，在锌硫分离浮选时，若要很好地抑制黄铁矿，就必须除去其表面的捕收剂，这比使表面新鲜的黄铁矿受到抑制更加困难。所以，推荐优先浮选工艺流程用于选别该矿。

3  选矿试验

3.1  铜粗选主要条件试验

3.1.1  磨矿细度试验

 目的矿物的单体解离度是影响分选指标的重要因素，对于铜粗选磨矿细度的确定主要考虑铜的回收率及粗精矿中锌的含量。

 磨矿细度试验药剂制度较为简单，仅添加了石灰和2-200，其中石灰添加于磨机中，在固定石灰用量1.0 kg/t、2-200 60g/t、浮选时间4 min 条件下，调整磨矿细度，试验结果见图1。

 由图1可知，随着磨矿细度的增加，铜品位有所降低，铜回收率呈上升趋势。当磨矿细度为  中-74μm占64.9%时，铜品位、回收率分别达到9.09%和97.03%，且粗精矿锌品位较低，锌损失不高，再增加磨矿细度，铜品位和回收率下降明显。因此，选择磨矿细度-74 μm占64.9%进行后面的条件试验。

3.1.2  石灰用量试验

 试验固定磨矿细度-74μm占64.9%，2-200 60g/t、浮选时间4 min，调整石灰用量，试验结果见图2。

 由图2可知，随着粗选石灰用量从0增至1.6 kg/t时，粗精矿铜品位及回收率逐渐增加，粗精矿锌损失率逐渐减小。在石灰用量为1.6 kg/t时，粗精矿铜品位及回收率处于较高水平，且锌的损失率最低，再增加石灰用量，指标变差，故选定铜粗选石灰用量为1.6 kg/t。

3.1.3  2-200 用量试验

 试验固定磨矿细度-74μm占64.9%，石灰1.6 kg/t、浮选时间4min，调整 2-200用量，试验结果见图3。

 由图3可知，随着2-200用量的增加，粗精矿铜品位逐渐降低、铜回收率先略升后略降，粗精矿中锌的损失率有所波动，当2-200用量为60g/t时，粗精矿中铜回收率最高，锌品位及锌损失率均最低，故选定铜粗选2-200用量为60 g/t。

3.2  锌粗选主要条件试验

3.2  CFS+石灰组合用量试验

 由于石灰是磁黄铁矿的较好抑制剂，又是矿浆pH调整剂，因此选用石灰作为磁黄铁矿的抑制剂。但单独使用石灰，往往需要在很高的pH 条件下，才能收到较好的抑制效果，因此石灰用量较大。生产上石灰用量的增加，不仅会造成浮选泡沫发黏，生产不稳定，难以控制，而且还有可能导致设备结垢、堵塞管道㈤。通过大量的试验研究，采用自行研制的一种新型高效环保抑制剂CFS (CFS为一种无机棕色粉末状药剂，无毒无害、性质稳定、使用方便）与石灰按1:1比例组合使用，则矿浆无需在很高pH下就可以对磁黄铁矿起到 良好的抑制作用，从而减轻高碱给设备带来的不利影响。

 试验固定锌粗选硫酸铜用量200纱、丁基黄药70 g/t、松醇油20g/t、浮选时间2 min，变更CFS+石灰（比例1:1）组合用量，试验结果见图4

 由图4可知，随着CFS+石灰组合用量的增加，粗精矿锌品位呈增加趋势，而锌回收率呈先增后降的趋势，在CFS+石灰组合用量为3.5 kg/t时，粗精矿锌品位较高为22.14%，且锌回收率处于最高水平，再增加用量，指标反而变差，故选定锌粗选CFS+石灰组合用量为3.5 kg/t。

 可见，采用专门研制的硫抑制剂CFS+石灰组合使用进行优先选锌，效果优异，一次粗选锌品位可从入选的1.25%提高到 22.14%、锌作业回收率可达87.80%，从而非常有利于锌精选试验锌品位的提高，实现锌矿物的高效回收。

3.2.2  硫酸铜用量试验

 试验固定锌粗选石灰+CFS组合用量3.5 kg/t、丁基黄药70g/t、松醇油20g/t、浮选时间2 min，试验结果见图5。

 由图5可知，随着硫酸铜用量增加，锌作业回收率增加明显，说明硫酸铜对锌矿物具有良好的活化作用，当硫酸铜用量超过200g/t后，锌粗精矿锌回收率变化不明显，但锌品位大幅降低，说明此时硫大量上浮，故选定锌粗选硫酸铜用量为200g/t。

3.3  闭路试验

 在详细的条件试验及开路试验的基础上，进行 乒，了闭路试验，试验流程及工艺条件见图6，结果见表 2。

4  结论

 1)四川某铜多金属矿矿石储量丰富，主要有用矿物为铜、锌、硫，其中铜主要赋存在黄铜矿中，锌主要以含铁闪锌矿的形式存在，硫主要赋存在磁黄铁矿中，目前生产现场仅回收了铜，回收率在90%左右。

 2)本研究旨在综合回收该矿中的有用矿物，由于磁黄铁矿中的铁有缺失、可浮性极好，对铜、锌、硫的分离回收造成极大的困难，采用自行研制的一种新型高效环保抑制剂CFS与石灰组合使用，矿浆无需在很高pH下就可以对磁黄铁矿起到 良好的抑制作用，有效解决了分离难题。

 3)闭路试验获得了铜精矿铜品位21.82%、含锌1.92%、铜回收率96.43%，锌精矿锌品位46.32%、含铜0.32%、锌回收率73.31%，硫精矿硫品位38.74%、硫回收率62.29%的优异指标。该技术指标与现场相比，不仅铜回收率提高了3-5个百分点，且综合回收了锌和硫。

 多金属硫化铜矿石的选矿除了直接浮选之外，还可根据实际情况采用重选-浮选联合的工艺流程，尤其是低品位矿的选矿，采用这种重选-浮选的联合工艺可以大幅降低选矿成本和设备投资，对于低品位硫化铜矿石的选矿意义远大。佛瑞机械是专业的铜矿选矿设备厂家，对铜矿石的选矿有丰富的经验，并设有完善的试验平台，可免费为客户进行选矿试验，设计工艺流程和设备配置，欢迎来电咨询，联系电话：0371-64588838.