某铜硫混合精矿高效、环保硫抑制剂选择试验
2022-03-18丁开振何晓文董亚宁董国庆
丁开振 何晓文 董亚宁 徐 磊 董国庆 程 俊
(安徽马钢罗河矿业有限责任公司)
黄铁矿(FeS2)是自然界中分布最广、含量最高的硫化矿物,常与黄铜矿等有较高经济价值的矿物伴生。黄铁矿具有一定的天然可浮性,易与捕收剂作用,会对目的矿物的浮选造成影响[1]。
黄铁矿的抑制剂主要包括3 类:①无机抑制剂(氰化物、石灰、氧化剂类和硫氧化物类等);②有机抑制剂(多糖类、纤维素类和壳聚糖类等);③组合抑制剂,包括无机抑制剂与无机抑制剂的组合,有机抑制剂与有机抑制剂的组合,无机抑制剂与有机抑制剂的组合[2]。
目前,应用最广泛的黄铁矿抑制剂石灰具有价格低廉、抑制效果好、适应性强等优点,但也存在配制麻烦、添加不精准、后续矿浆储槽及输送管道结垢、回水处理成本高、稀贵金属易受石灰抑制等系列问题,且石灰烧制过程存在一定的环境污染[3-4]。
近年来,国内外选矿工作者对黄铁矿无石灰抑制进行了大量的研究,高效、环保新药剂不断面世,生产实践中取得了显著的经济和社会效益。笔者针对某铜硫矿开展了多种无石灰抑制剂试验。
1 矿 样
矿样为某选厂铜硫混合精矿,主要矿物为黄铁矿、黄铜矿,铜品位为0.40%、硫品位为46.19%,矿样物相分析结果见表1、表2,铜矿物的解离度见表3,粒度筛析结果见表4。
由表1可知:矿样铜品位为0.40%,铜的赋存形式主要为硫化铜,其中原生硫化铜分布率为80.00%,次生硫化铜分布率为15.00%,二者合计分布率为95.00%,结合氧化铜和自由氧化铜分布率均为2.50%。
由表2 可知:矿样硫品位为46.19%,硫绝大部分以硫化物形式存在,分布率为98.64%,以硫酸盐产出的硫分布率为1.34%,单质硫占0.02%。
由表3 可知:矿样中铜矿物的单体解离度为59.24%,富连生体占4.09%,二者合计占63.33%,铜矿物解离不充分。
由表4 可知:矿样-0.074 mm 占64.96%;铜在细粒级有明显的富集现象,硫也呈类似的趋势,其中-0.020 mm 粒级铜、硫品位最高,分别为0.75%、48.63%。
2 常规硫抑制剂石灰用量试验
为了考察后续无石灰情况下使用其他抑制剂的效果,首先进行了石灰用量试验。试验采用1次粗选流程,结果见表5。
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由表5 可知,随着石灰用量的增大,粗精矿铜品位总体呈上升趋势、回收率呈下降趋势;石灰用量为6 000 g/t 时,粗精矿铜品位达1.370%。综合考虑,认为粗选石灰用量宜为6 000 g/t。
3 其他常规抑制剂试验
针对该矿样,为了获得更优的无石灰抑制剂,对常用硫抑制剂进行了试验,试验均采用1 次粗选流程。
3.1 硫化钠用量试验
硫化钠用量试验结果见表6。
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由表6 可知,随着硫化钠用量的增大,粗精矿铜品位小幅上升、回收率下降,选矿效率极低,硫化钠抑制效果不理想。
3.2 CMC用量试验
CMC用量试验结果见表7。
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由表7可知,CMC基本没有抑制效果。
3.3 糊精用量试验
糊精用量试验结果见表8。
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由表8 可知,随着糊精用量增大,粗精矿铜品位小幅上升,回收率和选矿效率均较低。可见糊精抑制效果不显著。
3.4 腐殖酸钠用量试验
腐殖酸钠用量试验结果见表9。
由表9可知,腐殖酸钠对铜矿物的抑制效果强于黄铁矿,因此,腐殖酸钠不适合用于铜硫分离。
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4 新组合抑制剂试验
非石灰常规硫抑制剂选别效果均不佳,因此进行了新组合抑制剂CF+CN 用量试验,试验采用1 次粗选流程。前期探索试验确定的CF 用量1 000 g/t,CN用量试验流结果见表10。
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由表10 可知,新组合抑制剂CF+CN 的铜硫分离效果明显;随着CN 用量的增加,粗精矿铜品位先明显上升后明显下降、回收率先小幅下降后大幅度下降,品位和回收率变化趋势的拐点在抑制剂用量为800 g/t 时,对应的粗精矿铜品位为2.532%、铜回收率为73.46%,选矿效率为62.34%。
5 新组合抑制剂与石灰对比试验
为了考察新组合抑制剂的抑制效果,将其与石灰最优指标进行对比,结果见表11。
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由表11可知,采用石灰为抑制剂进行铜硫分离,1 粗1 精浮选精矿指标略低于新组合抑制剂CF+CN一次粗选粗精矿指标。因此,新组合抑制剂CF+CN适用于矿样的铜硫分离。
6 结 论
(1)某选厂铜硫混合精矿铜品位为0.40%、硫品位为46.19%,以石灰为抑制剂进行铜硫分离,用量为8 000 g/t 时,粗精矿铜品位为1.370%、铜回收率为75.79%。
(2)铜硫分离1 粗1 精浮选流程石灰用量分别为6 000、2 000 g/t 时,精矿铜品位为2.449%、铜回收率为71.53%。
(3)铜硫分离1 次粗选以CF+CN 为抑制剂,用量为1 000+800 g/t 时,粗精矿铜品位为2.532%、铜回收率为73.46%。
(4)矿样的铜硫分离宜选择CF+CN为抑制剂。