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【摘要】近年来，随着经济的发展，特别是改革开放的不断深入，我国的经济建设取得了巨大的进步，在铜锌硫多金属矿石选矿实践中，我国还存在着一些问题，这些问题的存在将严重制约着我国的矿石选矿生产实践，本文笔者结合自己多年来的研究和实际工作经验，对于铜锌硫多金属矿石选矿生产实践进行分析。
【关键字】铜锌硫，多金属，矿石选矿，生产实践
中图分类号：F407.4 文献标识码：A 文章编号：
一．前言
加强对铜锌硫多金属矿石选矿的生产实践研究和分析，对于我国铜锌硫多金属矿石选矿具有十分重要的作用。不仅仅可以促进我国在多金属选矿生产实践方面的发展，同时还能够促进我国经济的发展。
二．矿石性质
试验研究矿石采自黑龙江省黑河市某铜锌矿。该矿床属于中温热液矿床。金属矿物以磁黄铁矿为主,其次为黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿。脉石矿物以石英为主,其次为长石、绿泥石等。黄铜矿、闪锌矿与磁黄铁矿、黄铁矿等致密共生,关系十分密切。矿石中铜、锌、硫品位分别为3.49%、2.55%和21.29%。该试验研究矿石属高硫类型的铜锌硫多金属矿石。
1.矿石鉴定及化学分析结果
矿石矿物种类及相对含量见表1,原矿主要元素分析结果见表2。
表1矿石矿物种类及含量/%
表2 原矿主要元素分析结果/%
2.主要礦物产出特征
黄铜矿:该矿物在矿石中分布较普遍。黄铜矿呈大小不等粒状分布在磁黄铁矿中,其颗粒互相包裹,交织在一起紧密共生;与闪锌矿、磁黄铁矿构成连晶产于黄铁矿中及周边,交代溶蚀黄铁矿,呈他形不规则状产出;呈点滴状分布在闪锌矿及磁黄铁矿中,还有与脉石沿黄铁矿、闪锌矿裂隙贯穿,呈脉状产出。
闪锌矿:在矿石中呈他形不规则状、粒状产出。闪锌矿的裂隙及边部多分布有磁黄铁矿、黄铜矿、脉石;有部分闪锌矿产于黄铁矿的裂隙中及周边,并交代溶蚀黄铁矿,有少量的闪锌矿包裹磁黄铁矿颗粒。磁黄铁矿:矿石中分布比较普遍,含量高,多呈他形不规则状及粒状产出。有部分磁黄铁矿分布在黄铁矿裂隙中或分布在闪锌矿和脉石中及周边。
黄铁矿:多呈他形不规则状产出,部分为自形、半自形晶产出。该矿物裂纹、裂隙较发达,其裂纹多被闪锌矿、黄铜矿及磁黄铁矿充填,边部有被交代溶蚀现象。
三．工艺流程及生产分析
针对浸染状、块状不均匀嵌布的复杂多金属硫化矿,采用部分优先选铜-混精再磨-铜锌硫分离工艺,是一种比较合适并日趋成熟的工艺。选择合适的捕收剂和有效的组合抑制剂是铜锌硫分离的关键。蒸汽加温的实施使锌的回收率得到明显提高。快速浮选的应用使铜锌的回收率稳步增长。无氰工艺的应用,对环境保护起了积极作用,实现了可持续发展。选矿的生产实践对其他同类型矿山具有积极的借鉴意义。
1.现场流程布置及特点
铜都公司选矿厂采用部分优先选铜-混精再磨-铜锌硫分离工艺,原则流程图见图1。
由于铜矿物呈不均匀嵌布较为明显,在原矿磨至-0.074mm占72%时,部分铜矿物已呈单体解离,将部分已呈单体解离的铜矿物先选别出来。优先选铜后的尾矿进行混合浮选,混合浮选后就丢掉了约占原矿产率70%的尾矿,这样最大限度地节约了选矿加工成本。混合精矿送到球磨机进行二次磨矿,并通过预先检查分级,分级溢流-0.048mm占85%,此时铜锌硫矿物已呈单体解离状态。先是抑制锌硫进行二次选铜,然后是锌硫分离。
选出锌精矿后,剩下的尾矿就是硫精矿。其中二次选铜作业、选锌作业都采用了快速浮选,主要目的是矿石经过再磨后,同一种目的矿物之间的可浮性也存在较大的差异,让可浮性较好的矿粒先浮上来,减轻后续作业的负担。二次选铜作业采用快速浮选后,作业回收率提高了10%,选锌作业回收率提高了20%。同时锌硫分离作业采用了蒸汽加温,加温使选锌矿浆温度上升8～10°。蒸汽加温的目的之一是加速黄铁矿的氧化,增大锌硫之间的可浮性差异;其次是提高浮选速率,减少选锌作业药剂的消耗。
2.目的矿物捕收剂
在优先选铜部分,捕收剂采用甲基硫氨脂与BK301的混合液,甲基硫氨脂与BK301的混合比例为4∶1。甲基硫氨脂在有锌硫抑制剂存在时,对铜的捕收作用敏感,选择性好,并兼有起泡性,对锌硫的作用较弱。BK301的作用主要是捕收矿石中的伴生金。在公司选厂的生产实践中,发现单一使用甲基硫氨脂作为优先选铜的捕收剂时,铜精矿1的品位、回收率都较好,但铜精矿1中锌的含量明显偏高,这样不利于锌回收率的提高和铜精矿粉的销售;单一使用BK301铜精矿1的品位虽高,但回收率偏低,主要是BK301的起泡性不够好。经过多年的摸索,最终确定甲基硫氨脂与BK301的混合比例为4∶1,此混合药剂的比例兼顾了铜精矿1的品位、回收率以及铜精矿1中锌的损失率。
在混合浮选部分,捕收剂主要采用丁基黄药以及少量的甲基硫氨脂与BK301的混合液。甲基硫氨脂与BK301的混合液加在混合浮选粗选的第一槽,丁基黄药加在混合浮选粗选的后几槽及扫选部分。这样降低了丁基黄药对混精分离的影响;同时可浮性较好,但没有在优先选铜中上来的铜矿物及时浮上来。在生产实践中发现,对于目的矿物含量相同的终尾,混选丁基黄药用量越大,混精分离作业越困难。这些问题说明丁基黄药捕收力较强,对铜锌硫捕收作用明显,但选择性较差。由于混合浮选加了丁基黄药,虽然进行了再磨,但在二次选铜矿浆中还有许多黄药离子。在通常情况下,二次选铜粗选不加捕收剂,只在扫选加入极少量的甲基硫氨脂与BK301的混合液。选锌用丁基黄药作捕收剂。
3.锌硫矿物抑制剂
为了使铜锌硫矿物有效分离,生产中采用组合抑制剂来抑制锌硫矿物。用硫化钠、亚硫酸钠、硫酸锌、石灰来抑制锌矿物。亚硫酸钠与硫酸锌的比例为1∶1,按此比例加入时抑锌效果较好。同时,用合理控制矿浆pH值的办法来抑制锌硫。在优先选铜部分,粗选矿浆pH值控制在10左右,pH过高不仅使优先选铜的精矿中含锌升高,而且使终尾矿中目的矿物的含量明显上升。pH过高泡沫发粘极易跑槽;pH过低硫上浮较多,影响铜精矿2的品位。锌粗选作业pH值控制在10.5左右。生产中靠石灰调浆来抑制黄铁矿。
4.锌矿物活化剂
硫酸铜是闪锌矿的常用活化剂,选矿工业试验中发现终尾中锌矿物的含量下降困难,同时由于混选加入大剂量的丁基黄药,混精分离作业环境恶化,生产指标下滑。因此,在混选扫选作业添加适量的硫酸铜,此举效果显著,终尾中锌矿物大幅下降。该做法称为异步浮选。采用异步浮选后,近几年终尾矿中目的矿物的含量一直维持在低水平。有一点需要说明,被硫酸铜活化的闪锌矿应该很难再被抑制,但经过再磨后,矿物解离过程中产生了大量新鲜的表面,这样的闪锌矿仍可有效抑制。
5.其它药剂及作用
生产中采用硫化钠和活性炭进行脱药处理。尤其在二次选铜作业,需要大量的硫化钠和活性炭来脱除混合精矿中剩余的黄药。同时硫化钠还具有清洗矿物表面、沉淀离子、硫化等作用。生产中用松油作为起泡剂,但只限于选锌扫选作业。
四．结束语
综上所述，加强对铜锌硫多金属的矿石选矿的生产实践的研究对于我国铜锌硫矿石的发展具有十分重要的作用。因此，在今后的研究中，应该逐渐加大对这方面的倾斜。铜锌硫多金属的矿石选矿生产实践不仅仅对铜锌硫矿石选矿具有很重要的意义，同时对其他的矿石选矿实践也具有很大的作用。
参考文献：
[1]邓全淋; 赵华伦; 王恒峰; 石磊; 邱允武 难选低品位多金属矿石综合回收锌的研究与生产实践有色金属(选矿部分)2012-07-15期刊
[2]王奉刚; 刘全军; 王学娟 云南某铜锌硫化矿浮选试验研究矿业快报2007-08-15期刊
[3]李兵容; 杜新; 雷力; 邱允武 四川某铜锌硫多金属矿石浮选分离工艺研究有色金属(选矿部分)2013-01-15期刊
【关键字】铜锌硫，多金属，矿石选矿，生产实践
中图分类号：F407.4 文献标识码：A 文章编号：
一．前言
加强对铜锌硫多金属矿石选矿的生产实践研究和分析，对于我国铜锌硫多金属矿石选矿具有十分重要的作用。不仅仅可以促进我国在多金属选矿生产实践方面的发展，同时还能够促进我国经济的发展。
二．矿石性质
试验研究矿石采自黑龙江省黑河市某铜锌矿。该矿床属于中温热液矿床。金属矿物以磁黄铁矿为主,其次为黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿。脉石矿物以石英为主,其次为长石、绿泥石等。黄铜矿、闪锌矿与磁黄铁矿、黄铁矿等致密共生,关系十分密切。矿石中铜、锌、硫品位分别为3.49%、2.55%和21.29%。该试验研究矿石属高硫类型的铜锌硫多金属矿石。
1.矿石鉴定及化学分析结果
矿石矿物种类及相对含量见表1,原矿主要元素分析结果见表2。
表1矿石矿物种类及含量/%
表2 原矿主要元素分析结果/%
2.主要礦物产出特征
黄铜矿:该矿物在矿石中分布较普遍。黄铜矿呈大小不等粒状分布在磁黄铁矿中,其颗粒互相包裹,交织在一起紧密共生;与闪锌矿、磁黄铁矿构成连晶产于黄铁矿中及周边,交代溶蚀黄铁矿,呈他形不规则状产出;呈点滴状分布在闪锌矿及磁黄铁矿中,还有与脉石沿黄铁矿、闪锌矿裂隙贯穿,呈脉状产出。
闪锌矿:在矿石中呈他形不规则状、粒状产出。闪锌矿的裂隙及边部多分布有磁黄铁矿、黄铜矿、脉石;有部分闪锌矿产于黄铁矿的裂隙中及周边,并交代溶蚀黄铁矿,有少量的闪锌矿包裹磁黄铁矿颗粒。磁黄铁矿:矿石中分布比较普遍,含量高,多呈他形不规则状及粒状产出。有部分磁黄铁矿分布在黄铁矿裂隙中或分布在闪锌矿和脉石中及周边。
黄铁矿:多呈他形不规则状产出,部分为自形、半自形晶产出。该矿物裂纹、裂隙较发达,其裂纹多被闪锌矿、黄铜矿及磁黄铁矿充填,边部有被交代溶蚀现象。
三．工艺流程及生产分析
针对浸染状、块状不均匀嵌布的复杂多金属硫化矿,采用部分优先选铜-混精再磨-铜锌硫分离工艺,是一种比较合适并日趋成熟的工艺。选择合适的捕收剂和有效的组合抑制剂是铜锌硫分离的关键。蒸汽加温的实施使锌的回收率得到明显提高。快速浮选的应用使铜锌的回收率稳步增长。无氰工艺的应用,对环境保护起了积极作用,实现了可持续发展。选矿的生产实践对其他同类型矿山具有积极的借鉴意义。
1.现场流程布置及特点
铜都公司选矿厂采用部分优先选铜-混精再磨-铜锌硫分离工艺,原则流程图见图1。
由于铜矿物呈不均匀嵌布较为明显,在原矿磨至-0.074mm占72%时,部分铜矿物已呈单体解离,将部分已呈单体解离的铜矿物先选别出来。优先选铜后的尾矿进行混合浮选,混合浮选后就丢掉了约占原矿产率70%的尾矿,这样最大限度地节约了选矿加工成本。混合精矿送到球磨机进行二次磨矿,并通过预先检查分级,分级溢流-0.048mm占85%,此时铜锌硫矿物已呈单体解离状态。先是抑制锌硫进行二次选铜,然后是锌硫分离。
选出锌精矿后,剩下的尾矿就是硫精矿。其中二次选铜作业、选锌作业都采用了快速浮选,主要目的是矿石经过再磨后,同一种目的矿物之间的可浮性也存在较大的差异,让可浮性较好的矿粒先浮上来,减轻后续作业的负担。二次选铜作业采用快速浮选后,作业回收率提高了10%,选锌作业回收率提高了20%。同时锌硫分离作业采用了蒸汽加温,加温使选锌矿浆温度上升8～10°。蒸汽加温的目的之一是加速黄铁矿的氧化,增大锌硫之间的可浮性差异;其次是提高浮选速率,减少选锌作业药剂的消耗。
2.目的矿物捕收剂
在优先选铜部分,捕收剂采用甲基硫氨脂与BK301的混合液,甲基硫氨脂与BK301的混合比例为4∶1。甲基硫氨脂在有锌硫抑制剂存在时,对铜的捕收作用敏感,选择性好,并兼有起泡性,对锌硫的作用较弱。BK301的作用主要是捕收矿石中的伴生金。在公司选厂的生产实践中,发现单一使用甲基硫氨脂作为优先选铜的捕收剂时,铜精矿1的品位、回收率都较好,但铜精矿1中锌的含量明显偏高,这样不利于锌回收率的提高和铜精矿粉的销售;单一使用BK301铜精矿1的品位虽高,但回收率偏低,主要是BK301的起泡性不够好。经过多年的摸索,最终确定甲基硫氨脂与BK301的混合比例为4∶1,此混合药剂的比例兼顾了铜精矿1的品位、回收率以及铜精矿1中锌的损失率。
在混合浮选部分,捕收剂主要采用丁基黄药以及少量的甲基硫氨脂与BK301的混合液。甲基硫氨脂与BK301的混合液加在混合浮选粗选的第一槽,丁基黄药加在混合浮选粗选的后几槽及扫选部分。这样降低了丁基黄药对混精分离的影响;同时可浮性较好,但没有在优先选铜中上来的铜矿物及时浮上来。在生产实践中发现,对于目的矿物含量相同的终尾,混选丁基黄药用量越大,混精分离作业越困难。这些问题说明丁基黄药捕收力较强,对铜锌硫捕收作用明显,但选择性较差。由于混合浮选加了丁基黄药,虽然进行了再磨,但在二次选铜矿浆中还有许多黄药离子。在通常情况下,二次选铜粗选不加捕收剂,只在扫选加入极少量的甲基硫氨脂与BK301的混合液。选锌用丁基黄药作捕收剂。
3.锌硫矿物抑制剂
为了使铜锌硫矿物有效分离,生产中采用组合抑制剂来抑制锌硫矿物。用硫化钠、亚硫酸钠、硫酸锌、石灰来抑制锌矿物。亚硫酸钠与硫酸锌的比例为1∶1,按此比例加入时抑锌效果较好。同时,用合理控制矿浆pH值的办法来抑制锌硫。在优先选铜部分,粗选矿浆pH值控制在10左右,pH过高不仅使优先选铜的精矿中含锌升高,而且使终尾矿中目的矿物的含量明显上升。pH过高泡沫发粘极易跑槽;pH过低硫上浮较多,影响铜精矿2的品位。锌粗选作业pH值控制在10.5左右。生产中靠石灰调浆来抑制黄铁矿。
4.锌矿物活化剂
硫酸铜是闪锌矿的常用活化剂,选矿工业试验中发现终尾中锌矿物的含量下降困难,同时由于混选加入大剂量的丁基黄药,混精分离作业环境恶化,生产指标下滑。因此,在混选扫选作业添加适量的硫酸铜,此举效果显著,终尾中锌矿物大幅下降。该做法称为异步浮选。采用异步浮选后,近几年终尾矿中目的矿物的含量一直维持在低水平。有一点需要说明,被硫酸铜活化的闪锌矿应该很难再被抑制,但经过再磨后,矿物解离过程中产生了大量新鲜的表面,这样的闪锌矿仍可有效抑制。
5.其它药剂及作用
生产中采用硫化钠和活性炭进行脱药处理。尤其在二次选铜作业,需要大量的硫化钠和活性炭来脱除混合精矿中剩余的黄药。同时硫化钠还具有清洗矿物表面、沉淀离子、硫化等作用。生产中用松油作为起泡剂,但只限于选锌扫选作业。
四．结束语
综上所述，加强对铜锌硫多金属的矿石选矿的生产实践的研究对于我国铜锌硫矿石的发展具有十分重要的作用。因此，在今后的研究中，应该逐渐加大对这方面的倾斜。铜锌硫多金属的矿石选矿生产实践不仅仅对铜锌硫矿石选矿具有很重要的意义，同时对其他的矿石选矿实践也具有很大的作用。
参考文献：
[1]邓全淋; 赵华伦; 王恒峰; 石磊; 邱允武 难选低品位多金属矿石综合回收锌的研究与生产实践有色金属(选矿部分)2012-07-15期刊
[2]王奉刚; 刘全军; 王学娟 云南某铜锌硫化矿浮选试验研究矿业快报2007-08-15期刊
[3]李兵容; 杜新; 雷力; 邱允武 四川某铜锌硫多金属矿石浮选分离工艺研究有色金属(选矿部分)2013-01-15期刊