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摘要:铜作为一种具有战略意义的金属在国民生产中起到重要作用。无论是氧化铜矿石还是硫化铜矿石,其加工处理方法均以浮选为主。某高硫铜矿石,在浮选中通过对黄铁矿等含S矿物进行有效抑制,最终达到Cu和S分离的目的。通过该流程最终可获得合格的铜精矿和硫精矿,大大提高了选矿厂利润并实现资源的最有效利用,可谓是意义重大。
关键词:高硫铜矿;铜硫分离;综合利用
随着矿产资源的日益枯竭,综合利用无疑是一条最为有效的途径,它不仅可以有效地缓解资源供需矛盾,而且可以为矿山企业带来现实的经济效益[1]。本试验研究某高硫铜矿铜硫分离,通过合理规划选矿产品,合理设计选矿流程最终实现Cu和S的综合回收。
1.矿石性质
某高硫铜矿,矿石矿物组成较为简单,金属矿物含量较高,约占矿物总量的18%,非金属矿物约占82%;其中主要金属矿物为黄铁矿、黄铜矿及少量闪锌矿和方铅矿等;脉石矿物主要为石英,次为绢云母和少量绿泥石等。
原矿经化验分析,含Cu 1.50%、含S 8.50%、含Pb 0.15%、含Zn0.20%,矿石中可供回收的有价元素主要为铜,同时该矿石中硫含量较高,可考虑将S作为副产品加以回收,其它金属元素含量较少,不具有回收价值。
2.选矿试验研究
2.1 磨矿细度试验及结果分析
浮选之前的磨矿作业,目的是使矿石中的矿物得到解离,并将矿石磨到适于浮选的粒度[2]。磨矿是矿石准备作业的重要组成部分,而且该作业的能耗、物料消耗均在整个选矿厂中占很大比例。因此确定合理的磨矿细度,对于产品质量的保证十分重要,同时合理的磨矿细度也有助于降低选矿成本。
试验中磨矿细度分别采用-0.074mm含量60%、65%、70%、75%、80%、85%,经过一次粗选、两次精选、两次扫选作业。粗选添加CaO 2000g/t、捕收剂丁基黄药用量为60g/t,起泡剂采用常规的2#油用量为40g/t,浮选时间4分钟。
通过磨矿细度试验结果可以看出,当-0.074mm含量占80%时浮选指标较好,铜精矿中Cu品位达到19.15%,回收率82.58%。继续提高磨矿细度有利于最终精矿品位的提高,但过粉碎后势必会导致尾矿中流失率增加。考虑到含铜矿物与脉石矿物的分离需要一定解理度,又要防止过磨,因此确定磨矿细度为-0.074mm含量占80%。
2.2 CaO用量试验及结果分析
石灰常用于提高矿浆PH值,并且具有非常强的吸水性,与水发生反应生成Ca(OH)2。石灰在选矿工艺中的应用很广泛,特别是在浮选作業中抑制硫化铁矿物。在硫化铜矿石中,常伴生有硫化铁矿,主要为黄铁矿、磁黄铁矿,为了更好处浮选铜、铅、锌矿物,常要加石灰抑制硫化铁矿物。石灰作为pH调整剂的主要作用在于产生有利于浮选药剂的作用条件、改善矿物表面状况和矿浆离子组成,通过调整pH值使电位-pH匹配,从而达到浮选分离的目的[2]。
试验中磨矿细度采用-0.074mm含量80%,CaO用量分别为1500g/t、2000g/t、2500g/t、3000g/t。经过一次粗选、两次精选、两次扫选作业。捕收剂丁基黄药用量为60g/t,起泡剂采用常规的2#油用量为40g/t,浮选时间4分钟。
通过磨矿细度试验结果可以看出,随着石灰用量增加最终铜精矿品位逐渐提高,但铜精矿中铜回收率有所降低,这是由于石灰用量增加后对黄铁矿的抑制作用增强的同时,也对含铜矿物产生抑制作用。在CaO用量为2500g/t条件下,最终精矿品位21.25%,回收率81.25%。试验确定抑制剂CaO用量为2500g/t。
2.3捕收剂用量试验及结果分析
在浮选过程中,矿物能够上浮的关键是有用矿物与捕收剂充分作用,形成稳定的矿化泡沫。硫化铜矿物属于易浮矿物,采用常规的黄药作为捕收剂就能获得较好的浮选指标。
试验中磨矿细度采用-0.074mm含量80%,CaO用量为2500g/t,丁基黄药用量分别采用40g/t、60g/t、80g/t进行对比,以确定最合理的捕收剂用量。试验经过一次粗选、两次精选、两次扫选作业,起泡剂2#油用量为40g/t,浮选时间4分钟。
通过捕收剂用量试验结果可以看出,随着丁基黄药用量增加最终铜精矿品位逐渐降低,但铜精矿中铜回收率逐渐提高。捕收剂用量增加,提高捕收能力的同时,捕收剂的选择性将受到影响,这将直接影响最终精矿品位。在捕收剂丁基黄药用量为60g/t条件下,最终精矿含Cu 22.15%,回收率82.05%,浮选指标较好。试验确定捕收剂用量为60g/t。
2.4浮选尾矿回收硫试验及结果分析
该矿石中含硫较高,在选铜过程中通过CaO抑制作用,将黄铁矿等含S矿物抑制到尾矿中。为实现资源最有效的利用,提高选厂经济效益,针对选铜尾矿进行选硫试验。
试验中采用选铜尾矿,添加CuSO4活化被抑制的黄铁矿后,采用丁基黄药作为选硫的捕收剂。CuSO4用量为300g/t,捕收剂丁基黄药50g/t,起泡剂2#油30g/t,采用一次粗选、一次精选流程,最终硫精矿含S达到35.16%,选硫作业回收率81.10%。
3.结语
通过系统的条件试验,确定合理的工艺流程以及工艺指标,并在此基础上进行了闭路实验。闭路试验流程为在磨矿细度为-0.074mm含量占80%条件下,选铜作业采用一次粗选、两次精选、两次扫选,最终铜精矿品位22.08%,回收率83.02%。尾矿回收硫作业最终硫精矿含S 34.12%,作业回收率83.15%。
随着现代科学技术和经济生产的发展,世界各国对矿产资源的种类与数量的需求越来越多。资源的综合利用不仅是提高企业效益的一个重要方面,只有通过推进资源综合利用,才能最大限度地节约资源,切实地提高资源利用水平。
参考文献:
[1]侯万荣,李体刚,赵淑华,胡琴霞,金同和,刘洪利,李振辉.我国矿产资源综合利用现状及对策[J].采矿技术,2006,6(3):63.
[2]许时.矿石可选性研究[M].北京:冶金工业出版社,2012:139.
关键词:高硫铜矿;铜硫分离;综合利用
随着矿产资源的日益枯竭,综合利用无疑是一条最为有效的途径,它不仅可以有效地缓解资源供需矛盾,而且可以为矿山企业带来现实的经济效益[1]。本试验研究某高硫铜矿铜硫分离,通过合理规划选矿产品,合理设计选矿流程最终实现Cu和S的综合回收。
1.矿石性质
某高硫铜矿,矿石矿物组成较为简单,金属矿物含量较高,约占矿物总量的18%,非金属矿物约占82%;其中主要金属矿物为黄铁矿、黄铜矿及少量闪锌矿和方铅矿等;脉石矿物主要为石英,次为绢云母和少量绿泥石等。
原矿经化验分析,含Cu 1.50%、含S 8.50%、含Pb 0.15%、含Zn0.20%,矿石中可供回收的有价元素主要为铜,同时该矿石中硫含量较高,可考虑将S作为副产品加以回收,其它金属元素含量较少,不具有回收价值。
2.选矿试验研究
2.1 磨矿细度试验及结果分析
浮选之前的磨矿作业,目的是使矿石中的矿物得到解离,并将矿石磨到适于浮选的粒度[2]。磨矿是矿石准备作业的重要组成部分,而且该作业的能耗、物料消耗均在整个选矿厂中占很大比例。因此确定合理的磨矿细度,对于产品质量的保证十分重要,同时合理的磨矿细度也有助于降低选矿成本。
试验中磨矿细度分别采用-0.074mm含量60%、65%、70%、75%、80%、85%,经过一次粗选、两次精选、两次扫选作业。粗选添加CaO 2000g/t、捕收剂丁基黄药用量为60g/t,起泡剂采用常规的2#油用量为40g/t,浮选时间4分钟。
通过磨矿细度试验结果可以看出,当-0.074mm含量占80%时浮选指标较好,铜精矿中Cu品位达到19.15%,回收率82.58%。继续提高磨矿细度有利于最终精矿品位的提高,但过粉碎后势必会导致尾矿中流失率增加。考虑到含铜矿物与脉石矿物的分离需要一定解理度,又要防止过磨,因此确定磨矿细度为-0.074mm含量占80%。
2.2 CaO用量试验及结果分析
石灰常用于提高矿浆PH值,并且具有非常强的吸水性,与水发生反应生成Ca(OH)2。石灰在选矿工艺中的应用很广泛,特别是在浮选作業中抑制硫化铁矿物。在硫化铜矿石中,常伴生有硫化铁矿,主要为黄铁矿、磁黄铁矿,为了更好处浮选铜、铅、锌矿物,常要加石灰抑制硫化铁矿物。石灰作为pH调整剂的主要作用在于产生有利于浮选药剂的作用条件、改善矿物表面状况和矿浆离子组成,通过调整pH值使电位-pH匹配,从而达到浮选分离的目的[2]。
试验中磨矿细度采用-0.074mm含量80%,CaO用量分别为1500g/t、2000g/t、2500g/t、3000g/t。经过一次粗选、两次精选、两次扫选作业。捕收剂丁基黄药用量为60g/t,起泡剂采用常规的2#油用量为40g/t,浮选时间4分钟。
通过磨矿细度试验结果可以看出,随着石灰用量增加最终铜精矿品位逐渐提高,但铜精矿中铜回收率有所降低,这是由于石灰用量增加后对黄铁矿的抑制作用增强的同时,也对含铜矿物产生抑制作用。在CaO用量为2500g/t条件下,最终精矿品位21.25%,回收率81.25%。试验确定抑制剂CaO用量为2500g/t。
2.3捕收剂用量试验及结果分析
在浮选过程中,矿物能够上浮的关键是有用矿物与捕收剂充分作用,形成稳定的矿化泡沫。硫化铜矿物属于易浮矿物,采用常规的黄药作为捕收剂就能获得较好的浮选指标。
试验中磨矿细度采用-0.074mm含量80%,CaO用量为2500g/t,丁基黄药用量分别采用40g/t、60g/t、80g/t进行对比,以确定最合理的捕收剂用量。试验经过一次粗选、两次精选、两次扫选作业,起泡剂2#油用量为40g/t,浮选时间4分钟。
通过捕收剂用量试验结果可以看出,随着丁基黄药用量增加最终铜精矿品位逐渐降低,但铜精矿中铜回收率逐渐提高。捕收剂用量增加,提高捕收能力的同时,捕收剂的选择性将受到影响,这将直接影响最终精矿品位。在捕收剂丁基黄药用量为60g/t条件下,最终精矿含Cu 22.15%,回收率82.05%,浮选指标较好。试验确定捕收剂用量为60g/t。
2.4浮选尾矿回收硫试验及结果分析
该矿石中含硫较高,在选铜过程中通过CaO抑制作用,将黄铁矿等含S矿物抑制到尾矿中。为实现资源最有效的利用,提高选厂经济效益,针对选铜尾矿进行选硫试验。
试验中采用选铜尾矿,添加CuSO4活化被抑制的黄铁矿后,采用丁基黄药作为选硫的捕收剂。CuSO4用量为300g/t,捕收剂丁基黄药50g/t,起泡剂2#油30g/t,采用一次粗选、一次精选流程,最终硫精矿含S达到35.16%,选硫作业回收率81.10%。
3.结语
通过系统的条件试验,确定合理的工艺流程以及工艺指标,并在此基础上进行了闭路实验。闭路试验流程为在磨矿细度为-0.074mm含量占80%条件下,选铜作业采用一次粗选、两次精选、两次扫选,最终铜精矿品位22.08%,回收率83.02%。尾矿回收硫作业最终硫精矿含S 34.12%,作业回收率83.15%。
随着现代科学技术和经济生产的发展,世界各国对矿产资源的种类与数量的需求越来越多。资源的综合利用不仅是提高企业效益的一个重要方面,只有通过推进资源综合利用,才能最大限度地节约资源,切实地提高资源利用水平。
参考文献:
[1]侯万荣,李体刚,赵淑华,胡琴霞,金同和,刘洪利,李振辉.我国矿产资源综合利用现状及对策[J].采矿技术,2006,6(3):63.
[2]许时.矿石可选性研究[M].北京:冶金工业出版社,2012:139.