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含铜多金属矿石浮选工艺技术研究

浏览数量:0     作者:本站编辑     发布时间: 2021-01-28      来源:本站

含铜多金属矿主要包括铜铅锌硫矿石、铜钼矿石、铜锌矿石、铜铋矿石、铜镍矿石等。这类矿石常因矿物组成复杂、综合回收的金属矿物多、矿物之间共生关系密切、各金属矿物之间可浮性差异较小,浮选分离较困难。这类矿石的浮选研究大都集中在铜与铅锌的分离、铜与钼铋矿物分离的新工艺新药剂研究上。


铜铅锌多金属矿石选矿生产中多采用铜铅部分混浮或铜铅锌优先浮选工艺,铜铅锌全混浮工艺应用较少。近年来,选矿研究主要集中在和谐选矿工艺和新型选矿药剂及组合药剂的研制及应用方面上。


目前,铅锌部分混浮工艺的研究主要集中在新型无毒组合抑制剂及高效选择性捕收剂的研发及应用上。新疆某复杂铜铅锌硫化矿嵌布粒度细、品位低、次生铜高、共生关系密切,且铜铅锌部分氧化,李福兰等人在传统的铜铅部分混浮工艺基础上,采用硫酸锌与T8组合抑制锌矿物、新型捕收剂酯-12浮选铜铅矿物、新型抑制剂T81抑制铅矿物,闭路试验铜精矿含铜25.24%,铜回收率56.61%;铅精矿含铅59.82%,铅回收率80.62%;锌精矿含锌56.55%,锌回收率77.99%。刘亚龙等人采用传统的铜铅部分混合浮选工艺分选辽宁某铜铅锌复杂多金属矿时,部分混合浮选以乙硫氮+苯胺黑药为捕收剂,ZnSO4+Na2SO3为抑制剂,并控制矿浆pH值为11.5左右,应用水玻璃、亚硫酸钠和羧甲基纤维素组合抑制铅矿物,实现了铜铅锌矿物的高效分选。


伴随新型高效选择性铜捕收剂的研发及应用,铜铅锌依次优先浮选工艺因其分选指标高、易于操作等特点,逐步应用于工业实践中。新疆某铜铅锌选矿厂伴随矿山开采深度的延伸,铅、锌原矿品位大幅下降,金原矿品位有所上升,原“部分混合浮选工艺”已不能满足低铅锌高金品位矿石的选别要求,铜、铅、金的回收率较低。为此,将“部分混合浮选工艺”改造为“铜铅锌依次优先浮选工艺”,在铜浮选时选用高效选铜捕收剂LP-01与选金捕收剂TJ-1混合使用,使铜回收率由76.73%提高至83.27%,金回收率由66.73%提高至75.28%。针对西北某铜铅锌银多金属硫化矿共生关系密切,且铜铅锌矿物嵌布粒度极细的特点,张雨田等人使用选择性较强的铜捕收剂YKL-11和方铅矿抑制剂YK3-09,采用优先浮选工艺流程,成功实现了铜铅锌的分选。


小铁山多金属矿石中除含铜、铅、锌、硫等有价元素外,还伴生有贵金属金、银,矿石性质复杂、共生关系密切,属典型难处理复杂铜铅锌多金属矿。现场生产原采用亚硫酸+硫化钠法进行铜与铅锌的分离,因存在工艺复杂、排放尾气中SO2浓度超标,烧制亚硫酸浓度低、添加量大等问题,导致分离作业浮选浓度过低,不能满足分离工艺要求。西北矿冶研究院2014年在工业试验中成功应用“液态二氧化硫+硫化钠”工艺替代“烧制亚硫酸+硫化钠”工艺,实现了小铁山多金属矿中铜与铅锌矿物的高效分选,一年多的工业应用表明,新工艺稳定了生产流程和技术指标,铜回收率提高4%,铜精矿中铅含量降低2%,铜与铅锌分离药剂成本降低至5.7元/吨。


等可浮工艺是按有用矿物的浮游难易程度在不同工艺条件下进行浮选,因其浮选分离条件易控制,可避免浮选过程中“强拉强压”,大幅节省药剂用量,降低铜铅分离难度。近年来该领域的研究较多,但工业应用较少。西藏某铜铅锌银多金属硫化矿中有价组分嵌布关系复杂,铜矿物嵌布粒度细,且铜、铅矿物可浮性相近。王李鹏等人采用铜铅等可浮一铜铅再磨分离—铅锌依次浮选的工艺流程,小型闭路试验获得的铜精矿含铜27.52%,铜回收率83.48%;铅精矿含铅66.27%,含银2113.238g/t,铅回收率93.25%,银回收率91.29% ;锌精矿含锌46.11%,锌回收率78.21%。


我国铜钼矿资源丰富,分布广,但平均品位较低,选别较困难。铜钼矿石浮选中铜钼混合浮选—铜钼分离工艺最为成熟,工业应用也最多,其中铜钼分离部分主要有铜钼精矿再磨分离、铜钼粗精矿再磨精选一铜钼分离、铜钼租精矿再磨再精选一混精浓密脱药脱水一造浆一铜钼分离等。某铜铝矿石中黄铜矿、辉钼矿嵌布不均匀、解离比较困难,为此,岳紫龙等人采用“铜钼混合浮选一钢钼混精再磨后进行三次精选—铜钼分离”的选矿工艺流程及合理的药剂制度,获得钼的精矿含钼41.02%、钼回收率62.41%,铜精矿含铜29.12%、铜回收率81.10%。云南某铜矿含铜1.03%、钼0.066%,曾锦明等人对比了一段磨矿和中矿再磨对铜钼分选指标的影响,并确定采用中矿再磨流程,获得的铜精矿含铜28.43%,铜回收率90.10%;钼精矿品位48.66%,回收率76.13%。


新型捕收能力强并且选择性好的高效铜钼矿浮选捕收剂和铜钼矿分离环保型抑制剂的开发是铜钼领域研究的热点。郭灵敏等人研发的铜钼分离新型抑制剂HXM,在徳兴铜矿铜钼矿分离过程中与硫化钠抑制效果相当,获得的钼精矿钼品位48.86%,钢含量1.64%;与硫化钠工艺相比能有效降低30%的药剂成本。郭海宁研究出一种无氰环保型高效铜钼分离铜矿物抑制剂T17,应用于新疆某低品位铜钼矿分选时,获得良好的分选指标。


目前国内外对铜锌硫化矿的分选研究较多,并取得了一些新的研究成果,但对一些嵌布关系复杂、难选的铜锌硫化矿石,已有的成熟选矿工艺难以实现铜锌的高效分离。铜锌分离较为困难的主要原因是:

(1)有用矿物互相致密共生,嵌布粒度细,需要细磨才能使矿物达到单体解离,但细磨会产生过粉碎,而使浮选过程恶化;

(2)硫化矿物间可浮性交错重叠;

(3)闪锌矿易被铜离子活化。


广西某选矿厂处理的铜锌硫化矿中矿物嵌布粒度细,部分黄铜矿与铁闪锌矿共生紧密,同时矿物中毒砂及绿泥石含量都较高,对主要金属矿物浮选影响较大,铜锌一直难以分离。研究确定采用阶段磨矿一阶段选别的优先浮选流程,采用石灰+硫酸锌+亚硫酸钠抑制铁闪锌矿、新型抑制剂y-As与石灰组合成功抑制毒砂,从而解决了矿泥恶化浮选、毒砂影响精矿质量、精矿互含严重的问题,工业试验与改造前相比,铜、锌回收率分别提高5.01%、3.01%,铜精矿中含锌降低4.15%,锌精矿中砷品位降低0. 72% 。 

 

针对内蒙古某铜锌硫化矿次生铜含量高达16.90%、部分锌与铜矿物共生关系密切、铜锌分离困难的问题,朱一民等人采用铜锌等可浮、混合精矿再磨后铜锌浮选分离、锌浮选的工艺,以CY为调整剂消除矿石中次生硫化铜矿物在磨矿过程中产生的铜离子对锌、硫矿物的活化作用,实现了铜锌有效分离,闭路试验获得的铜精矿铜回收率81.50%,锌精矿平均含锌 44.38%,锌总回收率82.57%。


黄铜矿与辉铋矿的可浮性很相近,铜铋分离存在一定的难度,目前国内对于铜铋浮选分离研究主要集中于铜矿物的无机小分子抑制剂和选冶联合工艺上。熊立等人研究了新型有机小分子抑制剂SA-3对黄铜矿和辉铋矿纯矿物的浮选行为的影响,认为SA-3有多个官能团,如一SH、一OH、一COOH等,与黄药在矿物表面竞争吸附,一SH能牢固地吸附在黄铜矿表面,并借助一COOH、一OH在矿物表面形成亲水膜,从而阻止捕收剂在矿物表面吸附,使黄铜矿受抑制。叶雪均等人采用铜铋混合浮选一铜铋分离浮选工艺和新型铜抑制剂XTL-3处理江西某铜铋多金属矿石,实现了铜铋矿物高效无氰分离,闭路浮选试验获得的铜精矿含铜27.51%、含铋0.14%、铜回收率88.71%,铋精矿中含铋20.14%、含铜2.13%、铋回收率77.58%。


福建宁化行洛坑钨矿矿脉中伴生有大量的钼铜铋硫化矿,选矿厂采用钼铜铋依次优先浮选工艺对其进行分选,但因硫化矿粗精矿性质复杂,药剂残留严重,造成最终精矿互含严重,质量较差,且回收率较低。为提高宁化行洛坑钨矿伴生钼铜铋硫化矿的浮选分离指标,采用优先浮钼一铜铋混浮一铜铋分高一铋粗精矿再浸铋的选冶联合工艺,铜铋分离在高碱高钙条件下,采用亚硫酸钠作为抑制剂,LP-01作为捕收剂,获得的钼精矿含钼45.37%、钼回收率90.46%,铜精矿含铜23.01%、铜回收率91.03%;与现场原有工艺相比,铜、钼回收率分别提高了8%和4%,铋精矿中铋回收率提高了52%。


传统的铜镍硫化矿浮选工艺有混合浮选、优先浮选、混合—优先浮选等流程,为了提高选别指标,近年来选矿工作者针对各地矿石特点,开发出了多种新工艺流程,如分步浮选—浮选尾矿强磁选、石灰介质充气工艺等。某铜镍矿床近地表氧化矿石的铜主要以氧化铜和向然铜为主,伴生的金属镍、钴主要以红土镍矿形式产出,谭欣等人采用“分步浮选—浮选尾矿强磁选”工艺,综合回收矿石中的铜、镍、钴等有价金属,闭路试验获得含铜19.18%、铜回收率51.25%的铜精矿,浮选尾矿强磁选获得含镍1.36%、镍回收率65.74%、含钴0.13%、钴回收率66.70%的强磁精矿,强磁精矿可通过冶金方法回收镍、钴等有价金属。B.A.科列夫提出石灰介质充气的钢镍分离新工艺,并指出该工艺的关健是在铜镍混合精矿浮选分离前,将固体浓度为20%的矿浆在石灰介质中充气,来实现铜镍高效无毒分选,该工艺既不需要使用氰化物,也不需要用蒸汽加热矿浆。结果表明,新工艺获得的铜精矿铜品位和铜回收率分别为18%和87%,镍精矿镍品位和镍回收率分别为11.5%和98%


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