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安徽某铁尾矿中铜硫的选矿回收研究
2012-07-24
针对安徽某铁矿磁选尾矿中铜矿物粗细不均,次生硫化铜含量较高,且部分黄铜矿被黄铁矿包裹等 特点,在原铜硫混浮—铜硫分离工艺前进行了增设快速浮铜工艺环节的研究,并对混精再磨、分离工艺进行了优化 研究。采用试验确定的半优先浮铜闭路试验流程处理该试样,可获得铜品位2148%、回收率达8285%的铜精矿, 以及硫品位为4834%、回收率为8443%的硫精矿,试验铜回收率较生产平均铜回收率高10个百分点以上。
SeJruileysꢀ N2o014233 ꢀ 金 ꢀ ꢀ 属 ꢀ ꢀ 矿 ꢀ ꢀ 山 ꢀ ꢀ 20总12第年 4第337期期 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ METAL MINE 安徽某铁尾矿中铜硫的选矿回收研究 叶 雪 均 ꢀ 熊 ꢀ 立 ( 江 西 理 工 大 学 资 源 与 环 境 工 程 学 院 ) 摘 ꢀ 要 ꢀ 针 对 安 徽 某 铁 矿 磁 选 尾 矿 中 铜 矿 物 粗 细 不 均 , 次 生 硫 化 铜 含 量 较 高 , 且 部 分 黄 铜 矿 被 黄 铁 矿 包 裹 等 特 点 , 在 原 铜 硫 混 浮 — 铜 硫 分 离 工 艺 前 进 行 了 增 设 快 速 浮 铜 工 艺 环 节 的 研 究 , 并 对 混 精 再 磨 、 分 离 工 艺 进 行 了 优 化 研 究 。 采 用 试 验 确 定 的 半 优 先 浮 铜 闭 路 试 验 流 程 处 理 该 试 样 , 可 获 得 铜 品 位 21 48% 、 回 收 率 达 82 85% 的 铜 精 矿 , 以 及 硫 品 位 为 48 34% 、 回 收 率 为 84 43% 的 硫 精 矿 , 试 验 铜 回 收 率 较 生 产 平 均 铜 回 收 率 高 10 个 百 分 点 以 上 。 关 键 词 ꢀ 磁 选 铁 尾 矿 ꢀ 铜 硫 分 离 ꢀ 半 优 先 浮 选 Research on Recovering Copper and Sulfur from a Iron Tailings from Anhui Ye Xuejunꢀ Xiong Li ( Faculty of Resource and Environmental Engineering, Jiangxi University of Science and Technology) Abstractꢀ According to the feature of a iron tailings after magnetic separation with copper thickness of inequality, high secondary copper sulfide, and part of chalcopyrite wrapped by pyrite, before the original process of CuS bulk flotationCu S separation added speed flotation, and corried out the optimized research on regrinding of mixed concentrate and separation process. Using the closed circuit process of particaldifferential flotation, can get the copper concentrate with 21. 48% grade and 82. 85% recovery, S concentrate with 48. 34% grade and 84. 43% recovery. The copper recovery of test 10 per cent points higher than production. WWW.KY114.CN Keywordsꢀ Iron tailings of magnetic separation, CuS separation, Partialdifferential flotation ꢀ ꢀ 安 徽 某 铁 矿 山 以 铁 为 主 , 伴 生 铜 、 硫 , 经 过 多 年 表 3ꢀ 试 样 筛 析 结 果 品 ꢀ ꢀ 位 / % 粒 ꢀ ꢀ 级 金 属 分 布 率 / % 开 采 , 矿 石 性 质 发 生 了 较 大 的 变 化 , 原 磁 选 — 铜 硫 混 浮 — 混 精 再 磨 — 铜 硫 分 离 工 艺 已 不 能 适 应 矿 石 性 质 的 这 种 变 化 , 致 使 选 铁 尾 矿 铜 硫 回 收 分 离 效 果 不 理 想 , 其 中 铜 回 收 率 仅 有 70% 左 右 , 严 重 影 响 矿 山 的 产 ꢀ 率 / mm Cu S Cu S + 0 25 11 61 14 95 7 76 0 09 0 17 0 28 0 43 0 53 0 36 0 24 0 17 0 28 1 19 5 62 10 46 11 09 10 71 3 95 2 88 1 74 5 80 3 61 2 38 14 48 13 99 30 34 19 83 10 58 3 40 5 00 0  25 ~ 0 15 8 97 0  15 ~ 0 074 7 67 [ 1] 。 因 此 , 有 必 要 对 该 矿 经 济 效 益 和 资 源 的 利 用 率 0 074 ~ 0 045 15 87 10 74 15 55 6 85 24 09 20 09 19 76 5 80 0 0 0  045 ~ 0 030  030 ~ 0 019  019 ~ 0 010 山 的 磁 选 铁 尾 矿 进 行 铜 硫 综 合 回 收 、 分 离 研 究 。 1 ꢀ 试 样 性 质 试 样 为 安 徽 某 铁 矿 山 磁 选 尾 矿 , 其 主 要 有 用 矿 - 0 010 16 67 100 00 10 01 物 为 黄 铜 矿 、 黄 铁 矿 , 主 要 脉 石 矿 物 为 石 英 等 , 主 要 化 学 成 分 分 析 结 果 见 表 1, 铜 物 相 分 析 结 果 见 表 2, 试 样 筛 析 结 果 见 表 3。 合 ꢀ 计 100 00 100 00 ꢀ ꢀ 由 表 1 可 见 , 试 样 中 主 要 有 用 元 素 为 铜 、 硫 , 其 中 硫 品 位 高 达 5 80% , 具 有 较 高 的 综 合 回 收 价 值 。 由 表 2 可 见 , 试 样 中 铜 矿 物 主 要 以 原 生 硫 化 铜 和 次 生 硫 化 铜 为 主 , 二 者 合 计 占 总 铜 量 的 89 29% , 氧 化 铜 占 有 率 较 低 , 有 利 于 铜 矿 物 的 浮 选 回 收 。 由 表 3 可 见 , 试 样 粒 度 较 均 匀 , 但 铜 在 0 074 ~ 表 1ꢀ 试 样 主 要 化 学 成 分 分 析 结 果 % 2 8 40 33 21 % 成 含 分 量 Cu Fe S CaO MgO Al 2 O 3 SiO 0 28 14 01 5 80 7 24 7 59 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 表 2ꢀ 试 样 铜 物 相 分 析 结 果 铜 相 别 原 生 硫 化 铜 次 生 硫 化 铜 氧 化 铜 含 ꢀ 量 占 有 率 53 58 35 71 10 71 100 00 0 15 0 10 0 03 0 28 叶 雪 均 ( 1951— ) , 男 , 教 授 , 硕 士 研 究 生 导 师 , 341000 江 西 省 赣 州 市 红 旗 大 道 86 号 。 总 ꢀ 铜 · 155· 总 第 433 期 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 金 ꢀ ꢀ 属 ꢀ ꢀ 矿 ꢀ ꢀ 山 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 2012 年 第 7 期 0 4  019 mm 粒 级 有 明 显 的 富 集 现 象 , 该 粒 级 产 率 为 2 16% , 铜 分 布 率 高 达 63 94% ; 硫 在 0 15 ~ 0 030 mm 粒 级 有 明 显 的 富 集 现 象 , 该 粒 级 产 率 为 3 4 37% , 铜 分 布 率 高 达 64 16% 。 铜 硫 均 富 集 在 中 间 粒 级 , 有 利 于 铜 、 硫 矿 物 的 回 收 。 显 微 镜 下 分 析 发 现 , 黄 铜 矿 呈 粗 细 不 均 嵌 布 , 单 体 解 离 较 差 , 且 多 与 黄 铁 矿 连 生 , 并 有 部 分 - 0 01 mm的 黄 铜 矿 被 黄 铁 矿 包 裹 , 而 黄 铁 矿 单 体 图 2ꢀ Z -200 用 量 对 快 速 浮 铜 粗 精 矿 指 标 的 影 响 解 离 度 较 好 。 — 铜 品 位 ; — 铜 回 收 率 ; ●— 硫 回 收 率 ▲ ■ 2 ꢀ 选 矿 工 艺 流 程 的 确 定 由 于 试 样 中 铜 矿 物 呈 粗 细 不 均 匀 嵌 布 , 次 生 硫 从 图 2 可 以 看 出 , 随 着 Z - 200 用 量 的 增 加 , 铜 粗 精 矿 中 铜 品 位 逐 渐 下 降 、 铜 回 收 率 逐 渐 上 升 , 硫 回 收 率 也 小 幅 上 升 。 因 此 确 定 快 速 浮 铜 粗 选 的 Z - 200 用 量 为 12 g / t。 化 铜 含 量 较 高 , 且 部 分 黄 铜 矿 被 黄 铁 矿 包 裹 , 铜 硫 混 合 精 矿 再 磨 后 , 矿 浆 中 铜 离 子 浓 度 增 加 容 易 活 化 黄 铁 矿 , 从 而 造 成 铜 硫 分 离 困 难 , 因 此 , 本 次 试 验 确 定 采 用 半 优 先 选 铜 ( 即 优 先 浮 选 出 部 分 可 浮 性 好 , 且 已 达 到 单 体 解 离 的 铜 矿 物 ) 方 案 , 然 后 对 黄 铁 矿 、 可 浮 性 较 差 及 与 黄 铁 矿 致 密 共 生 的 黄 铜 矿 进 行 混 合 浮 选 , 然 后 对 混 合 精 矿 进 行 再 磨 , 达 到 铜 硫 充 分 单 体 解 离 后 再 进 行 分 选 34] 。 3 1 3ꢀ 浮 选 时 间 试 验 在 铜 快 速 浮 选 过 程 中 , 浮 选 时 间 确 定 很 重 要 。 浮 选 时 间 过 短 , 已 单 体 解 离 且 易 浮 的 铜 矿 物 回 收 不 彻 底 , 快 速 浮 铜 作 业 效 率 发 挥 不 充 分 ; 浮 选 时 间 过 长 , 可 浮 性 较 好 的 黄 铁 矿 进 入 铜 粗 精 矿 , 影 响 铜 粗 精 矿 的 品 质 。 因 此 , 必 须 进 行 快 速 浮 铜 时 间 试 验 。 快 速 浮 铜 时 间 试 验 的 Z - 200 用 量 为 12 g / t, 试 验 采 用 1 次 粗 选 流 程 , 试 验 结 果 见 图 3。 [ 3 ꢀ 试 验 结 果 与 分 析 3 3  1ꢀ 铜 快 速 粗 浮 选 试 验  1 1ꢀ 捕 收 剂 选 择 试 验 WWW.KY114.CN 快 速 浮 铜 的 关 键 在 于 选 择 对 黄 铜 矿 选 择 性 捕 收 能 力 较 强 的 捕 收 剂 。 本 试 验 考 察 了 Z - 200、 丁 基 黄 药 、 乙 硫 氮 、 L - 4010 等 对 黄 铜 矿 的 选 择 性 捕 收 能 力 , 4 种 捕 收 剂 的 用 量 均 为 10 g / t, 试 验 流 程 为 1 次 粗 选 流 程 , 快 速 浮 选 时 间 为 1 min, 试 验 结 果 见 图 1。 图 3ꢀ 浮 选 时 间 对 快 速 浮 铜 粗 精 矿 指 标 的 影 响 ▲ ■ ● — 铜 品 位 ; — 铜 回 收 率 ; — 硫 回 收 率 从 图 3 可 以 看 出 , 随 着 浮 选 时 间 的 延 长 , 粗 精 矿 铜 品 位 先 显 著 下 降 而 后 走 平 , 铜 回 收 率 先 快 速 上 升 而 后 升 势 趋 缓 , 粗 精 矿 中 硫 回 收 率 小 幅 升 高 。 综 合 考 虑 , 确 定 铜 快 速 浮 选 的 时 间 为 1 min。 3  2ꢀ 铜 硫 混 浮 — 再 磨 分 离 试 验 图 1ꢀ 捕 收 剂 种 类 对 快 速 浮 铜 粗 精 矿 指 标 的 影 响 铜 硫 混 浮 采 用 1 粗 1 精 流 程 , 丁 基 黄 药 为 捕 收 # 剂 , 2 油 为 起 泡 剂 , 粗 选 1 丁 基 黄 药 用 量 对 原 矿 ( 下 从 图 1 可 以 看 出 , 采 用 Z - 200 为 黄 铜 矿 的 捕 收 剂 , 铜 粗 精 矿 的 铜 品 位 和 回 收 率 均 最 高 。 因 此 选 用 Z - 200 作 为 快 速 浮 铜 的 捕 收 剂 。 # 同 ) 为 80 g / t、 2 油 为 12 g / t, 粗 选 2 丁 基 黄 药 用 量 为 # 4 1 0 g / t、 2 油 为 4 g / t, 获 得 的 铜 硫 混 合 精 矿 铜 品 位 为  42% 、 含 硫 42 15% , 铜 作 业 回 收 率 为 88 80% 、 硫 3  1 2ꢀ Z -200 用 量 试 验 作 业 回 收 率 为 86 97% 。 快 速 浮 铜 粗 选 Z - 200 用 量 试 验 采 用 1 次 粗 选 要 实 现 铜 硫 有 效 分 离 , 铜 硫 混 合 精 矿 必 须 进 行 再 磨 矿 。 试 验 对 铜 硫 混 合 精 矿 进 行 了 再 磨 矿 和 铜 硫 流 程 , 浮 选 时 间 为 1 min, 试 验 结 果 见 图 2。 · 156· ꢀ ꢀ ꢀ 叶 雪 均 等 : 安 徽 某 铁 尾 矿 中 铜 硫 的 选 矿 回 收 研 究 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 2012 年 第 7 期 分 离 黄 铁 矿 抑 制 剂 石 灰 用 量 试 验 。 3  2 1ꢀ 铜 硫 混 合 精 矿 再 磨 细 度 试 验 铜 硫 混 合 精 矿 再 磨 细 度 试 验 采 用 铜 硫 1 次 粗 选 分 离 流 程 , 铜 矿 物 的 捕 收 剂 Z - 200 用 量 为 2 g / t, 石 灰 用 量 为 200 g / t, 试 验 结 果 见 图 4。 图 4ꢀ 再 磨 细 度 对 铜 硫 分 离 铜 粗 精 矿 指 标 的 影 响 ▲ ■ ● — 铜 品 位 ; — 铜 回 收 率 ; — 硫 回 收 率 图 6ꢀ 半 优 先 闭 路 浮 选 试 验 流 程 表 4ꢀ 半 优 先 闭 路 浮 选 试 验 结 果 金 属 分 布 率 从 图 4 可 以 看 出 , 随 着 磨 矿 细 度 的 提 高 , 精 矿 铜 品 位 上 升 , 铜 、 硫 回 收 率 小 幅 下 降 。 综 合 考 虑 , 确 定 铜 硫 混 合 粗 精 矿 的 再 磨 细 度 为 -0 045 mm 占 90% 。 % 品 ꢀ ꢀ 位 产 ꢀ 铜 精 矿 品 产 ꢀ 率 Cu S Cu S 1 08 10 13 88 79 100 00 21 48 0 13 0 04 0 28 32 41 48 34 0 62 82 85 4 70 6 03 3  2 2ꢀ 铜 硫 分 离 石 灰 用 量 试 验 硫 精 矿 84 43 9 54 铜 硫 分 离 石 灰 用 量 试 验 采 用 铜 硫 1 次 粗 选 分 离 尾 ꢀ 试 ꢀ 矿 样 12 45 5 80 100 00 100 00 流 程 , 磨 矿 产 品 细 度 为 - 0 045 mm 占 90% , Z - 200 用 量 为 2 g / t, 试 验 结 果 见 图 5。 4 ꢀ 结 ꢀ 论 ( 1) 安 徽 某 磁 选 铁 尾 矿 中 次 生 铜 含 量 较 高 , 黄 粗 细 不 均 匀 嵌 布 , 且 有 部 分 铜 矿 物 被 黄 铁 矿 WWW.KY114.CN 铜 矿 呈 包 裹 , 因 此 , 采 用 半 优 先 浮 铜 — 铜 硫 混 浮 — 混 精 再 磨 — 铜 硫 分 离 流 程 有 利 于 减 少 已 解 离 铜 矿 物 因 过 磨 带 来 的 金 属 损 失 , 确 保 铜 的 高 效 回 收 。 ( 2) 采 用 试 验 确 定 的 半 优 先 浮 选 闭 路 试 验 流 程 处 理 安 徽 某 磁 选 铁 尾 矿 , 可 获 得 铜 品 位 21 48% 、 回 收 率 达 82 85% 、 含 硫 32 41% 的 铜 精 矿 , 以 及 硫 品 位 为 48 34% 、 回 收 率 为 84 43% 、 含 铜 0 13% 的 硫 精 矿 , 试 验 铜 回 收 率 较 生 产 平 均 铜 回 收 率 高 10 个 百 分 点 以 上 , 优 势 明 显 。 图 5ꢀ 石 灰 用 量 对 铜 硫 分 离 铜 粗 精 矿 指 标 的 影 响 ▲ ■ ● — 铜 品 位 ; — 铜 回 收 率 ; — 硫 回 收 率 从 图 5 可 以 看 出 , 随 着 石 灰 用 量 的 加 大 , 精 矿 铜 品 位 上 升 , 铜 回 收 率 微 幅 下 降 , 而 黄 铁 矿 受 抑 制 的 程 度 加 剧 , 当 石 灰 用 量 超 过 200 g / t 后 , 硫 回 收 率 不 再 下 降 。 综 合 考 虑 , 确 定 铜 硫 分 离 石 灰 用 量 为 200 g / t。 ( 3) 新 工 艺 流 程 结 构 简 单 、 改 动 小 、 可 操 作 性 强 , 适 于 工 业 化 改 造 。 参 ꢀ 考 ꢀ 文 ꢀ 献 3  3ꢀ 闭 路 试 验 [ [ 1] ꢀ 穆 国 红  低 品 位 铜 矿 选 矿 工 艺 研 究 [ J]  有 色 金 属 ,2008( 3) :1619 在 条 件 试 验 和 精 扫 选 次 数 试 验 基 础 上 , 确 定 了 2] ꢀ 艾 光 华 , 周 ꢀ 源 , 魏 宗 武  提 高 某 难 选 铜 矿 石 回 收 率 的 选 矿 工 艺 研 究 [ J]  金 属 矿 山 , 2008( 11) : 4648 半 优 先 浮 选 闭 路 试 验 流 程 , 并 对 条 件 试 验 流 程 和 药 剂 用 量 进 行 了 微 调 , 见 图 6, 试 验 结 果 见 表 4。 从 表 4 可 以 看 出 , 半 优 先 闭 路 浮 选 流 程 可 以 获 得 铜 品 位 为 21 48% 、 回 收 率 为 82 85% 含 硫 [ 3] ꢀ 王 世 辉 , 叶 雪 均  某 难 选 铜 矿 石 铜 硫 浮 选 分 离 试 验 研 究 [ J]  有 色 金 属 , 2007( 5) : 1719 [ 4] ꢀ 刘 智 林 , 周 晓 文  对 某 钨 尾 矿 资 源 的 综 合 回 收 试 验 研 究 [ J]  有 色 金 属 科 学 与 工 程 , 2011( 3) : 5860 3 2 41% 的 铜 精 矿 , 以 及 硫 品 位 为 48 34% 、 回 收 率 ( 收 稿 日 期 ꢀ 20120504) 为 84 43% 、 含 铜 0 13% 的 硫 精 矿 。 · 157·
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