四川会理某多金属矿选铜工艺研究

时间：2024-07-28

何翔杨雪

(四川会理铅锌股份有限公司，四川会理 615100)

0 引言

随着铜资源不断被开采，相对易选的铜矿资源逐年减少，复杂难选矿石已成为当今铜资源利用的重要来源[1]，提高低品位资源的利用率显得越来越重要。铜铅锌矿是国民经济建设的重要资源，但由于金属种类繁多、矿物组成复杂，并常伴有贵金属等特点，一直是选矿的技术难题[2-3]。四川会理某铜铅锌矿性质复杂，需回收有价金属有铜、铅、锌、银。在工业生产实践中通过选用新型高效硫化铜矿捕收剂A3，取得了铜精矿主品位20.26%，回收率80.36%选矿指标。

1 原矿性质

原矿多元素分析结果见表1,原矿矿物组成分析结果见表2。

表1 原矿多元素分析结果 %

表2 原矿矿物组成 %

由表1、2可知，矿石中有价金属主要以铜、铅、锌为主，银可作为综合回收的伴生金属，脉石主要以石英、方解石和黄铁矿为主，原矿中铜、铅、锌主要以硫化矿的形式存在，少量以氧化矿形式存在，有用金属矿物以黄铜矿、方铅矿和闪锌矿为主。铜矿物嵌布特征复杂，与闪锌矿和方铅矿互相包裹，三者呈固溶体分离结构较为普遍，这也是铜铅锌难以分离的主要原因。

2 试验研究

2.1 试验流程的确定

铜铅锌多金属矿的选别工艺流程主要分为3种：优先浮选，混合浮选-分离浮选和部分混合浮选-分离浮选[4]，现场工业生产采用优先浮选工艺流程，为了更好的实现工业化，故试验采用优先浮选工艺流程，主要研究铜金属选别工艺。考察磨矿细度、调整剂种类及用量、硫化钠用量、抑制剂用量、捕收剂种类及用量对铜浮选的影响。

2.2 浮选条件试验

2.2.1 磨矿细度试验

由于目前现场生产工艺流程磨矿细度为-0.074 mm占80%～85%，为验证现场磨矿细度的合理性，进行粗选磨矿细度试验，确定硫化钠用量1 000 g/t、六偏磷酸钠用量为500 g/t,硫酸锌+亚硫酸钠用量为1 000+1 000 g/t，A3+乙基黄药用量为200+10 g/t，试验流程如图1，试验结果见图2。

图1 试验流程

图2 磨矿细度指标

从图2可知，随着磨矿细度的增加，铜粗精矿回收率呈上升趋势,当磨矿细度达到-0.074 mm占90%时,铜粗精矿回收率达到77.32%,但由于磨矿细度的增加,铜粗精矿中铅锌杂质含量上升,综合考虑到实际生产,磨矿细度-0.074 mm占85%为最优条件,铜粗精矿回收率达到75.90%,故磨矿细度确定为-0.074 mm占85%。

2.2.2 调整剂种类选择试验

由于该矿石含泥较重,不利于金属元素回收，铜粗选加入矿泥分散剂有利于改善浮选作业环境。选择常见的矿泥分散剂水玻璃、CMC和六偏磷酸钠进行了试验对比，3种药剂用量都为500 g/t，磨矿细度为-0.074mm占85%，硫化钠用量1 000 g/t,硫酸锌+亚硫酸钠用量为1 000+1 000 g/t，A3+乙基黄药用量为200+10 g/t，试验流程如图1，试验结果见图3。

图3 调整剂种类指标

从图3可得，使用水玻璃和CMC作分散剂，铜回收率较低，而使用六偏磷酸钠作为分散剂，铜粗精矿中铅锌杂质有所下降，铜回收率达到了77.64%，故确定六偏磷酸钠为矿泥分散剂。

2.2.3 六偏磷酸钠用量试验

六偏磷酸钠是方解石等碳酸盐的有效抑制剂[5]。在磨矿细度为-0.074mm占85%，硫化钠用量1 000 g/t,硫酸锌+亚硫酸钠用量为1 000+1 000 g/t，A3+乙基黄药用量为200+10 g/t的条件下进行了六偏磷酸钠用量试验，试验流程如图1，试验结果见图4。

图4 六偏磷酸钠用量对浮选指标的影响

图4表明，当六偏磷酸钠用量为1 000 g/t时，铜粗选指标最优，继续增加六偏磷酸钠用量，铜粗精矿回收率无较大变化，因此，六偏磷酸钠的最佳用量为1 000 g/t。

2.2.4 硫化钠用量试验

硫化钠是有色金属氧化矿的活化剂，又是硫化矿的抑制剂[6]。由于该矿石中铅锌存在氧化，现场生产该类型矿石时，为了延长硫化时间，在磨矿作业中添加硫化钠。对于部分氧化铜矿需要添加硫化钠进行活化[7]，再使用捕收剂进行浮选。试验主要考察硫化钠对铜回收率的影响，试验条件为：磨矿细度为-0.074mm占85%,硫酸锌+亚硫酸钠用量为1 000+1 000 g/t，A3+乙基黄药用量为200+10 g/t，六偏磷酸钠用量为1 000 g/t，试验流程如图1，试验结果见图5。

图5 Na2S用量对浮选结果的影响

图5可知，随着硫化钠用量的增加，铜回收率出现先上升后下降的趋势，当硫化钠用量为200 g/t时，铜回收率达到了81.97%，获得了铅锌杂质含量10.56%的最佳指标，硫化钠用量增加，对硫化铜产生了抑制作用，故回收率下降，综合考虑，硫化钠用量为200 g/t合适。

2.2.5 抑制剂ZnSO4和Na2SO3用量试验

ZnSO4与Na2SO3联合使用对闪锌矿的抑制作用明显增强[8]，Na2SO3对方铅矿有一定的抑制作用。改变ZnSO4与Na2SO3的用量，考察其联合用药的抑制效果，试验条件为：磨矿细度为-0.074mm占85%，A3+乙基黄药用量为200+10 g/t，六偏磷酸钠用量为1 000 g/t，硫化钠用量为200 g/t，试验流程见图1，试验结果见图6。

图6 ZnSO4和Na2SO3用量对浮选结果的影响

由图6可知，随着Na2SO3和ZnSO4用量的增加，铜精矿主品位基本保持不变，铅锌杂质含量呈下降趋势，而铜回收率随之增加，在Na2SO3和ZnSO4用量各1 000 g/t时最高。综合考虑Na2SO3和ZnSO4用量各1 000g/t时，铜精矿回收率82.05%，铅锌杂质含量9.57%，达到了最佳效果。

2.2.6 捕收剂种类选择试验

捕收剂种类试验目的是筛选出该矿石最优铜捕收剂，既要使得铜回收率达到最优，也要使铜粗精矿中铅锌杂质含量最低，选取了7种捕收剂进行筛选对比，试验条件为：磨矿细度为-0.074mm占85%,硫酸锌+亚硫酸钠用量为1 000+1 000 g/t，六偏磷酸钠用量为1 000 g/t，硫化钠用量为200 g/t,试验流程见图1，试验结果见图7。

图7 捕收剂种类对浮选结果的影响

图7表明，Z-200对铜的捕收效果最好，回收率最高，但铜粗精矿中铅锌杂质达到了20.23%，Z-200作为铜捕收剂选择性较差，43#对铜的捕收力较弱，A3、A6、A8主成分类似，但A3得到的选矿指标最佳，铜回收率达到了82.09%，铅锌杂质降到了9.42%。因此，适合该矿石的捕收剂为A3。

2.2.7 捕收剂用量试验

在磨矿细度为-0.074mm占85%,硫酸锌+亚硫酸钠用量为1 000+1 000 g/t，六偏磷酸钠用量为1 000 g/t，硫化钠用量为200 g/t,乙基黄药用量为10 g/t的条件下对进行 A3用量试验，试验流程见图1，试验结果见图8。

由图8可得，当A3+乙基黄药的用量为200+10 g/t时，得到了铜粗精矿主品位7.57%，铅锌杂质10.69%，回收率82.47%的最佳选矿指标，综合考虑A3+乙基黄药的用量为200+10g/t。

图8 捕收剂用量试验