福建某铜金矿浮选试验研究

2021-09-10徐今冬朱玉华廖紫鑫

黄金 2021年1期

关键词：浮选

徐今冬朱玉华廖紫鑫

摘要：福建某铜金矿为典型的含铜金多金属硫化矿，矿石中可综合回收的主要有价元素为金、银、铜、硫。针对该矿石性质，进行了混合浮选—粗精矿再磨—铜硫分离工艺研究，考察了磨矿细度、抑制剂、捕收剂等因素对浮选指标的影响。结果表明：在最佳试验条件下，闭路试验获得的铜精矿铜品位23.61 %、金品位185.00 g/t，铜、金回收率分别为95.77 %、85.86 %;硫精矿铜品位仅为0.03 %、金品位3.30 g/t，铜、金回收率分别为0.47 %、5.97 %。研究结果对该矿石中铜、金的回收利用及工业生产起到了指导作用。

关键词：铜金矿;多金属矿;浮选;再磨;综合回收

铜广泛应用于电气、轻工、国防工业等领域[1];金则是中国战略储备资源之一，不仅可用于储备和投资，还是首饰业、现代通讯等领域的重要材料[2]。铜、金均是中国重要的基本金属和战略资源，自然界中的铜多以化合物形式存在[3]，金常以自然金的形式与黄铜矿、黄铁矿等矿物共生。铜金多金属硫化矿石选矿捕收剂一般选择联合用药，即铜捕收剂和金捕收剂联合使用[4-6]，如Z-200+丁铵黑药、BY-309+B-5050、丁基黃药+丁铵黑药等。浮选原则流程一般有优先浮选、混合浮选等，在浮选铜金多金属硫化矿石时，则常采用铜金硫混合浮选—铜硫分离、铜金混合浮选等流程[7-9]。福建某铜金矿矿石中铜品位0.48 %、金品位4.82 g/t，金属矿物主要为黄铜矿、黄铁矿、自然金等，脉石矿物以硅酸盐矿物为主。本文以该矿石为研究对象，通过采用混合浮选—粗精矿再磨工艺，以乙基黄药、丁铵黑药和Z-200作为组合捕收剂，取得了较好的试验指标，为该铜金矿资源的高效开发和利用提供了技术依据。

1 矿石性质

福建某铜金矿为中低温热液充填型铜金矿床，铜主要以硫化铜形式存在，金与铜矿物紧密伴生。矿石中金属矿物以自然金、自然银、黄铁矿、赤铁矿、黄铜矿、褐铁矿为主，脉石矿物主要有石英、长石、绿泥石、方解石、绢云母、石墨、绿帘石等。矿石X射线衍射分析结果见图1，矿石主要化学成分分析结果见表1，矿石粒级分布统计结果见表2。

由图1和表1可知，矿石中可综合回收的主要有价元素为金、银、铜、硫，品位分别为4.82 g/t、15 g/t、0.48 %、3.48 %。

由表2可知，铜与金的分布情况非常相似，铜、金均有20 %左右分布在0.074 mm以下，若要提高铜、金回收率，则需要对该矿石进行细磨。而对于含硫铜金矿石而言，采用混合浮选—再磨工艺有利于金、铜矿物和硫化矿物分离。

2 试验结果与讨论

根据该矿石性质，浮选原则流程采用混合浮选的全浮选流程，即将硫化矿物全部浮出，混合粗精矿再进行精选得到铜精矿，选铜尾矿视具体情况单独处理[10-12]。浮选时，采用碳酸钠作为pH调整剂，硅酸钠作为抑制剂。浮选原则流程见图2，粗选条件试验流程见图3。

2.1 磨矿细度

磨矿细度是影响浮选指标的一个重要因素，因此首先进行了不同磨矿细度试验，结果见图4。

由图4可知：随着磨矿细度的增加，粗精矿铜品位略有下降，铜回收率小幅波动。当磨矿细度-0.074 mm占65 %时，粗精矿铜品位3.28 %，铜回收率达到94.62 %;此时，粗精矿金品位32.25 g/t、金回收率达到95.93 %。虽然在磨矿细度-0.074 mm占95 %时，粗精矿金回收率可达到97.52 %，但金品位下降至27.36 g/t。考虑到在粗选阶段磨矿细度达到-0.074 mm占95 %需要采用二段磨矿工艺流程，磨矿成本大幅度上升，经济上不合理。因此，选择磨矿细度-0.074 mm占65 %为宜。

2.2 硅酸钠用量

硅酸钠是硫化矿混合浮选常用的抑制剂，同时具有调节矿浆pH的作用，在水中会发生强烈的水解作用，使矿浆呈碱性。因此，在调节矿浆pH时，调整剂碳酸钠的用量不宜过高，试验中以800 g/t为最佳。固定磨矿细度-0.074 mm占65 %。试验流程见图3，硅酸钠用量对粗精矿铜、金回收的影响见图5。

由图5可知：随着硅酸钠用量的增加，粗精矿铜品位有所下降，铜回收率小幅增大;粗精矿金品位逐渐下降，金回收率先升高后略微下降。为最大程度提高铜、金综合利用率，选择硅酸钠用量为2 500 g/t，此时矿浆pH值约为10，粗精矿铜品位3.28 %、铜回收率94.62 %，金品位32.25 g/t、金回收率达95.93 %。

2.3 捕收剂种类

对于铜金矿石的捕收，一般采用选铜捕收剂与选金捕收剂联合用药，试验选取了常用的捕收剂丁基黄药、乙基黄药、Z-200、丁铵黑药，考察药剂种类对该铜金矿石的浮选效果。固定磨矿细度-0.074 mm占65 %，硅酸钠用量2 500 g/t。试验流程见图3，不同组合捕收剂对粗精矿铜、金回收的影响见图6。

由图6可知：丁基黄药对铜的捕收能力较好，但对金的捕收能力相对较弱，总体上选择性不如乙基黄药，但乙基黄药的捕收能力比丁基黄药弱;Z-200捕收能力强，但选择性较差，浮选过程中泡沫产品产率容易过大，且并未显示出更优于黄药类捕收剂的选择性。而选择乙基黄药、Z-200与丁铵黑药组合用药，能兼顾对铜、金的选择性和捕收能力。当其用量为（150+50+75）g/t时，粗精矿铜品位2.89 %、铜回收率94.94 %，金品位34.74 g/t、金回收率96.55 %。

2.4 粗精矿再磨

为了进一步提高铜品位，得到高品位铜精矿，粗精矿需要进行再磨。同时，粗精矿再磨能更好地避免一次多段磨矿产生的过粉碎现象，减少磨矿能耗。粗精矿再磨试验流程见图7，其中再磨细度-0.074 mm大于90 %，试验结果见图8。

由图8可知：粗精矿不再磨虽然可以保证金、铜的回收率，但无法提高粗精矿中铜、金品位，难以得到合格的铜精矿产品;采用再磨工艺流程，可获得良好的铜、金浮选指标，铜精矿铜品位达到28.85 %、金品位169.00 g/t，铜、金回收率分别为91.76 %、42.61 %。

2.5 精选抑制剂种类

粗精矿中主要有用元素为铜和金，硫可作为副产品回收。精选抑制剂的主要作用是抑制黄铁矿，从而得到高品位铜精矿。根据矿石性质及浮选现象可知，该矿石中的金大部分与铜矿物紧密共生，这部分金的走向与铜一致，而其他部分金的走向则与黄铁矿一致。由此选择了多种抑制剂，并考察其对浮选的影响，试验流程见图7，其中再磨细度-0.074 mm大于90 %，试验结果见图9。

由图9可知：硅酸钠及石灰对铜和金的抑制作用都较弱，有利于获得高品位的含铜、金精矿;次氯酸图9 精选抑制剂种类对铜精矿铜、金回收的影响钙、腐殖酸钠、丹宁都对金的浮选有一定的抑制作用，其中次氯酸钙对铜和金都有较强的抑制作用。使用硅酸钠可获得铜品位6.64 %、铜回收率97.26 %，金品位78.00 g/t、金回收率82.68 %的銅精矿;使用石灰可获得铜品位4.33 %、铜回收率91.02 %，金品位56.00 g/t、金回收率80.46 %的铜精矿。综合考虑药剂的作用、成本和浮选指标，选择石灰作为精选抑制剂。后续试验确定石灰用量为500 g/t。

2.6 全流程闭路试验

在上述条件试验基础上，进行了全流程闭路试验。试验流程见图10，试验结果见表3。

由表3可知：闭路试验获得的铜精矿铜品位23.61 %、铜回收率可达95.77 %，金品位185.00 g/t、金回收率85.86 %。硫精矿铜品位仅为0.03 %，说明铜、硫分离效果显著。尾矿铜品位0.02 %、金品位0.38 g/t，铜回收率仅为3.76 %、金回收率仅为8.17 %，说明铜、金得到了高效回收。

3 结论

1）福建某铜金矿矿石中主要有价元素为金、银、铜、硫，品位分别为4.82 g/t、15 g/t、0.48 %、3.48 %。铜作为铜精矿回收，金、银可作为铜精矿中的附属产品回收，硫作为硫精矿回收。

2）采用混合浮选—粗精矿再磨—铜硫分离工艺流程，闭路试验获得了铜品位23.61 %、铜回收率95.77 %，金品位185.00 g/t、金回收率85.86 %的铜精矿和铜品位0.03 %、铜回收率0.47 %，金品位3.30 g/t、金回收率5.97 %的硫精矿。

3）试验结果为该铜金矿处理工艺选择提供了依据，对其选矿生产具有指导意义。

[参考文献]

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