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摘 要:使用新的选矿技术方法,提高铜矿石中铜的回收率,除了能够给企业增加经济利润外,还有利于提高资源利用率,避免资源的浪费。我国铜矿资源虽然较为丰富,但是其中低品位、复杂难选铜矿资源的比例较高,如何实现这些特殊矿产资源的深度开发利用,不仅关系到企业自身的经济效益,也对国民经济发展产生了一定的影响。
关键词:铜矿石;回收料;铜品味;选矿新工艺
1 铜矿石性质分析
该矿的主要金属矿物包括黄铜矿、磁黄铁矿、黄铁矿、菱角矿,另外还有少量的辉铜矿、斑铜矿。另外,这一矿脉的主要矿物包括黑云母、白云母、石英等矿物。黄铜矿常浸染在脉石中或者是镶嵌在黄铁矿与脉石颗粒的缝隙中,互相包裹,致密共生。黄铜矿与脉石的关系非常的密切,以中、细粒鑲嵌在脉石中,而且大小、粗细分布极为不均。主要元素比例为:SiO2占51.1%,Al2O3占13.7%,S占6.4%,Fe占5.5%,CaO占5.2%,MgO占3.4%,Cu占1.6%。
2 几种选矿方法的对比
目前国内关于铜矿石的选矿方式,主要分为优先浮选、混合浮选等几大种类,在具体选矿方法的选择上,还要综合考虑多种因素,例如技术成本、矿石性质等,很多时候还需要将多种选矿方法进行拼接、组合,通过延长选矿流程提高铜的回收率。
2.1 优先浮选
结合上文中铜矿石元素占比数值可以发现,该矿的铜矿石中,除了一些氧化物外,硫、铁的含量也比较高。对于这些矿石中同时含有多种优势矿种的情况,就需要使用优先浮选技术,将这些不同的金属矿石分离开来,优先获取目标矿石。浮选中,为了进一步提高矿石中铜的捕收力,要求加入特殊的分离剂。目前常用的分离剂,按照其成分的不同,可以分为黄药类和酯类两种。以黄药类为例,丁黄药是一种成本较低且捕收针对性较强的一种,应用较为广泛。在优先浮选中,添加丁黄药可以防止铜流失,这也是提高铜回收率的关键。
2.2 铜硫混选再磨
在铜矿石选矿、回收中,增加矿单体的解离度,一方面是能够将铜矿石中铜、硫、铁等单体分离开,为进行单体回收提供了便利条件;另一方面是降低了后期磨矿成本,有利于获得更高品位的铜。在铜硫混选再磨工艺中,需要注意控制好磨矿细度,如果磨矿细度低于标准范围,不仅导致磨矿成本上升,还會增加了选矿难度。后期要想从低细度的矿石中提取铜,需要加入更多的分离剂,成本有所上升;如果磨矿细度高于标准,矿石粒度较大,也不利于提高铜的回收率。基于上述特点,同时综合考虑该矿的矿石特征,决定使用先粗磨,将粗磨后所得矿石在混合精矿进行再磨的方案,铜硫分析效果明显提升。
2.3 铜硫混选分离
在铜硫混选分离中,也需要借助于捕收剂提高目标矿石的捕收率,另外对于提高铜以外其他元素的回收效果也有一定的帮助。酯类捕收剂适用于酸性较强的环境,利用铜元素化学性质不活泼的特性,可以将矿石中其他活泼金属杂质筛除,从而达到提高铜回收率的目的。在中性及碱性介质中,通常选择黄药类捕收剂。这里仍然以丁黄药为例,根据相关试验,在进行铜硫矿的混选时,按照120g/t的比例,向矿石中加入丁黄药,相比于普通混选可以将铜回收率提高10%-15%,在一些铜占比较高的铜硫矿石中,最终铜的回收率可以达到80%以上。
2.4 化学选矿法
浸出法是化学选矿法中一种常用的方法,主要包括酸浸出、细菌浸出、氨浸出三种形式。通过实验证明,对于一些低品位的氧化铜采用这种方法的浸出效果非常的显著,浸出率高于90%,酸耗率仅为6%。而且铜矿浸出后,其颗粒仍旧保持完好。地下融浸采矿法也是效果较好的一种化学方法,他是把某种化学溶剂注入地下的矿岩中,把一些有价值的金属溶解出来,对溶液进行收集。
化学选矿的优点在于不需要前期投入大量的成本建设矿场,对于设备、人力等方面的依赖程度相对较低,从而帮助企业节约了成本。除了经济效益外,化学选矿在环保效益上也有明显的优势。例如上文中提及的几种选矿工艺,或多或少都会存在废料污染的情况,而化学选矿工艺则不存在这类问题。另外,近年来国内研发的“浸出-萃取-电积”工艺流程,能够大幅度提高铜回收率,在试验阶段最高回收率可以达到90%左右,未来随着技术逐渐成熟,有希望在国内推广使用。
3 试验分析
3.1 闭路试验
闭路试验能够模拟铜矿石的选矿过程,并且能够对一些选矿技术细节进行直观的表示,例如捕收剂的用量、铜品位的变化以及最终的回收率等。闭路试验在操作流程上,与开路试验大体相同,但是对于试验所得的中间产物,例如精选尾矿等,则要收集起来,继续投入到下一次试验中。另外,为了提高闭路试验结果的精度和准确性,在实施闭路试验时,还要注意以下事项:
(1)对中间产物进行再次试验加工时,要注意适当的减少捕收剂的用量。
(2)中间产物可能会带有一部分的水分,在试验时还要注意减少冲洗水的用量,避免对试验结果造成误差影响。可以发现选择优先浮选、再磨分选的組合工艺,能够将铜矿石中铜品位和铜的回收率都进行一定程度的提升,其中铜精矿的品位是24.1%,铜的回收率则为89.2%,相比于之前的选矿工艺,提升效果明显。但是也要注意的,在复合选矿工艺中,由于选矿流程延长,也造成了尾矿细度较小,在一定程度上增加了尾矿中铜的回收利用难度。这也是今后选矿工艺创新和改进的方向之一。
3.2 工业试验
由于闭路试验是模拟铜矿石选矿流程进行的,其试验结果只能作为理论参考。因此在闭路试验的基础上,还要在矿区进行一次现场工业试验。本次工业试验持续2周,完成试验后将工业试验结果与该矿的实际生产指标进行比对.新工艺在矿山实际应用中,也有较为明显的提升,在铜品位上提高了2.1个百分点,在铜的回收率上提升了15.4个百分点。从整体上来看,与闭路试验的结构保持一致。综合两次试验结果,表明使用优先浮选、再磨分选的选矿新工艺,对提高铜矿石回收率有显著作用。
4 试验效果
优先浮选、混选精矿,并对其进行再磨的工艺,适应了该矿粒度粗细分布不均的特点,并且降低了磨矿的成本。在对铜矿部分的选别中,而且在不加石灰的前提下,采用Z-200和丁黄药作为捕收剂,不但有利于保证精矿的品位,而且还有利于提高铜的回收率,使得部分可浮性好的铜矿物能够获得较高的回收,提高了铜精矿的品位。
5 结束语
矿山开采年限的增加,表层铜矿资源储量急剧下降,只能从地下更深层挖掘矿石。但是随着开采深度的增加,矿石成分也变得更加复杂,共生矿、变质矿等比例升高,给铜矿石的分选工作带来了更高的难度。在这种情况下,就需要在现行选矿工艺上进行不断的创新。本文提出的一种优先浮选、再磨分选的工艺,通过闭路试验和工业试验,均有良好效果,具有推广应用价值。
参考文献
[1]谭欣,王中明,刘书杰,等.提高某高硫铜矿石伴生金银指标的试验研究[J].有色金属(选矿部分),2018(2).
[2]严伟平,陈晓青,周家云,等.提高拉拉铜矿资源综合利用率的选矿新工艺研究[J].矿产综合利用,2016(6):49-54.
[3]胡海祥,范作鹏,牛桂强,等.半优先浮选与中矿再磨工艺提高硫化铜矿石的选铜回收率[J].有色金属(选矿部分),2015(4):14-17.
关键词:铜矿石;回收料;铜品味;选矿新工艺
1 铜矿石性质分析
该矿的主要金属矿物包括黄铜矿、磁黄铁矿、黄铁矿、菱角矿,另外还有少量的辉铜矿、斑铜矿。另外,这一矿脉的主要矿物包括黑云母、白云母、石英等矿物。黄铜矿常浸染在脉石中或者是镶嵌在黄铁矿与脉石颗粒的缝隙中,互相包裹,致密共生。黄铜矿与脉石的关系非常的密切,以中、细粒鑲嵌在脉石中,而且大小、粗细分布极为不均。主要元素比例为:SiO2占51.1%,Al2O3占13.7%,S占6.4%,Fe占5.5%,CaO占5.2%,MgO占3.4%,Cu占1.6%。
2 几种选矿方法的对比
目前国内关于铜矿石的选矿方式,主要分为优先浮选、混合浮选等几大种类,在具体选矿方法的选择上,还要综合考虑多种因素,例如技术成本、矿石性质等,很多时候还需要将多种选矿方法进行拼接、组合,通过延长选矿流程提高铜的回收率。
2.1 优先浮选
结合上文中铜矿石元素占比数值可以发现,该矿的铜矿石中,除了一些氧化物外,硫、铁的含量也比较高。对于这些矿石中同时含有多种优势矿种的情况,就需要使用优先浮选技术,将这些不同的金属矿石分离开来,优先获取目标矿石。浮选中,为了进一步提高矿石中铜的捕收力,要求加入特殊的分离剂。目前常用的分离剂,按照其成分的不同,可以分为黄药类和酯类两种。以黄药类为例,丁黄药是一种成本较低且捕收针对性较强的一种,应用较为广泛。在优先浮选中,添加丁黄药可以防止铜流失,这也是提高铜回收率的关键。
2.2 铜硫混选再磨
在铜矿石选矿、回收中,增加矿单体的解离度,一方面是能够将铜矿石中铜、硫、铁等单体分离开,为进行单体回收提供了便利条件;另一方面是降低了后期磨矿成本,有利于获得更高品位的铜。在铜硫混选再磨工艺中,需要注意控制好磨矿细度,如果磨矿细度低于标准范围,不仅导致磨矿成本上升,还會增加了选矿难度。后期要想从低细度的矿石中提取铜,需要加入更多的分离剂,成本有所上升;如果磨矿细度高于标准,矿石粒度较大,也不利于提高铜的回收率。基于上述特点,同时综合考虑该矿的矿石特征,决定使用先粗磨,将粗磨后所得矿石在混合精矿进行再磨的方案,铜硫分析效果明显提升。
2.3 铜硫混选分离
在铜硫混选分离中,也需要借助于捕收剂提高目标矿石的捕收率,另外对于提高铜以外其他元素的回收效果也有一定的帮助。酯类捕收剂适用于酸性较强的环境,利用铜元素化学性质不活泼的特性,可以将矿石中其他活泼金属杂质筛除,从而达到提高铜回收率的目的。在中性及碱性介质中,通常选择黄药类捕收剂。这里仍然以丁黄药为例,根据相关试验,在进行铜硫矿的混选时,按照120g/t的比例,向矿石中加入丁黄药,相比于普通混选可以将铜回收率提高10%-15%,在一些铜占比较高的铜硫矿石中,最终铜的回收率可以达到80%以上。
2.4 化学选矿法
浸出法是化学选矿法中一种常用的方法,主要包括酸浸出、细菌浸出、氨浸出三种形式。通过实验证明,对于一些低品位的氧化铜采用这种方法的浸出效果非常的显著,浸出率高于90%,酸耗率仅为6%。而且铜矿浸出后,其颗粒仍旧保持完好。地下融浸采矿法也是效果较好的一种化学方法,他是把某种化学溶剂注入地下的矿岩中,把一些有价值的金属溶解出来,对溶液进行收集。
化学选矿的优点在于不需要前期投入大量的成本建设矿场,对于设备、人力等方面的依赖程度相对较低,从而帮助企业节约了成本。除了经济效益外,化学选矿在环保效益上也有明显的优势。例如上文中提及的几种选矿工艺,或多或少都会存在废料污染的情况,而化学选矿工艺则不存在这类问题。另外,近年来国内研发的“浸出-萃取-电积”工艺流程,能够大幅度提高铜回收率,在试验阶段最高回收率可以达到90%左右,未来随着技术逐渐成熟,有希望在国内推广使用。
3 试验分析
3.1 闭路试验
闭路试验能够模拟铜矿石的选矿过程,并且能够对一些选矿技术细节进行直观的表示,例如捕收剂的用量、铜品位的变化以及最终的回收率等。闭路试验在操作流程上,与开路试验大体相同,但是对于试验所得的中间产物,例如精选尾矿等,则要收集起来,继续投入到下一次试验中。另外,为了提高闭路试验结果的精度和准确性,在实施闭路试验时,还要注意以下事项:
(1)对中间产物进行再次试验加工时,要注意适当的减少捕收剂的用量。
(2)中间产物可能会带有一部分的水分,在试验时还要注意减少冲洗水的用量,避免对试验结果造成误差影响。可以发现选择优先浮选、再磨分选的組合工艺,能够将铜矿石中铜品位和铜的回收率都进行一定程度的提升,其中铜精矿的品位是24.1%,铜的回收率则为89.2%,相比于之前的选矿工艺,提升效果明显。但是也要注意的,在复合选矿工艺中,由于选矿流程延长,也造成了尾矿细度较小,在一定程度上增加了尾矿中铜的回收利用难度。这也是今后选矿工艺创新和改进的方向之一。
3.2 工业试验
由于闭路试验是模拟铜矿石选矿流程进行的,其试验结果只能作为理论参考。因此在闭路试验的基础上,还要在矿区进行一次现场工业试验。本次工业试验持续2周,完成试验后将工业试验结果与该矿的实际生产指标进行比对.新工艺在矿山实际应用中,也有较为明显的提升,在铜品位上提高了2.1个百分点,在铜的回收率上提升了15.4个百分点。从整体上来看,与闭路试验的结构保持一致。综合两次试验结果,表明使用优先浮选、再磨分选的选矿新工艺,对提高铜矿石回收率有显著作用。
4 试验效果
优先浮选、混选精矿,并对其进行再磨的工艺,适应了该矿粒度粗细分布不均的特点,并且降低了磨矿的成本。在对铜矿部分的选别中,而且在不加石灰的前提下,采用Z-200和丁黄药作为捕收剂,不但有利于保证精矿的品位,而且还有利于提高铜的回收率,使得部分可浮性好的铜矿物能够获得较高的回收,提高了铜精矿的品位。
5 结束语
矿山开采年限的增加,表层铜矿资源储量急剧下降,只能从地下更深层挖掘矿石。但是随着开采深度的增加,矿石成分也变得更加复杂,共生矿、变质矿等比例升高,给铜矿石的分选工作带来了更高的难度。在这种情况下,就需要在现行选矿工艺上进行不断的创新。本文提出的一种优先浮选、再磨分选的工艺,通过闭路试验和工业试验,均有良好效果,具有推广应用价值。
参考文献
[1]谭欣,王中明,刘书杰,等.提高某高硫铜矿石伴生金银指标的试验研究[J].有色金属(选矿部分),2018(2).
[2]严伟平,陈晓青,周家云,等.提高拉拉铜矿资源综合利用率的选矿新工艺研究[J].矿产综合利用,2016(6):49-54.
[3]胡海祥,范作鹏,牛桂强,等.半优先浮选与中矿再磨工艺提高硫化铜矿石的选铜回收率[J].有色金属(选矿部分),2015(4):14-17.