某含银多金属硫化矿选矿试验研究 | [PDF全文] |
2. 中钢集团马鞍山矿山研究院, 安徽 马鞍山 243000
2. Ma'anshan Institute of Mining Research, Sino-Steel Group, Ma'anshan 243000, China
复杂多金属硫化矿石中常伴生贵金属金、银,伴生银储量分布占全国银总储量的70.3 %,且大部分伴生在铅锌矿和铜铅锌矿中,回收硫化矿中的伴生金、银具有重要价值.在处理含贵金属金银矿时,常采用浮选法使金、银富集在铜、铅精矿中[1-2],根据矿石性质可采用不同的选矿工艺[3].许多选矿工艺为了选别主金属矿物,在浮选时,通过添加大量石灰来造成高碱环境,而伴生金、银矿物对矿浆pH值变化敏感[4],金、银在高碱矿浆中受到抑制变为亲水,降低了金、银回收率.选用低碱度下对矿物选择性捕收能力强的捕收剂[5],不仅可以减少pH调整剂的用量,也有利于伴生金、银在精矿中富集,使伴生金、银的回收得到提高.
1 矿石性质某含银多金属硫化矿石属矽卡岩型铜铅锌矿石.矿石中矿物组分复杂、矿物之间共生紧密,主要金属矿物有方铅矿、黄铜矿、闪锌矿,银主要以硫铁锑铜银矿、硫锑铜银矿形式存在,少量存在方铅矿中.方铅矿呈团块状、不规则状、微脉状交代闪锌矿,此外还沿碎裂的闪锌矿、毒砂裂缝充填.黄铜矿呈星点状、浸染状分布、含量较低,呈网脉状交代闪锌矿或在闪锌矿中呈乳滴状,组成固溶体分离结构.闪锌矿呈团块状、碎粒状,被方铅矿、黄铜矿、黄铁矿、方解石、石英等脉石胶结穿切.铅、锌、铜矿物多属细、中粒级嵌布.其他金属矿物有毒砂、黄铁矿、磁黄铁矿.脉石矿物有绢云母、石英、方解石、磷灰石、绿泥石等.矿石中可回收矿物有方铅矿、闪锌矿、黄铜矿,银主要富集在铜矿石、铅矿石中.原矿多元素化学分析结果见表 1,铜、铅、锌物相分析结果见表 2.
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2 浮选试验研究 2.1 原则流程的选择
国内外处理铜铅锌多金属矿常采用的浮选工艺流程主要有[6]优先浮选、部分混合浮选、混合浮选、等可浮选等.优先浮选流程[7]根据矿物的可浮性差异进行浮选,避免了对矿物的“强压强拉”,是应用最广泛的一种浮选工艺[8-10].根据工艺矿物学研究结果及参考其他选矿工作者处理类似矿石的经验,决定采用优先选铜-铜尾选铅-铅尾选锌的依次优先浮选流程.
2.2 磨矿细度试验磨矿细度[11]对浮选是一个重要的影响因素,磨矿细度不够,矿物之间解离不完全,不能最大限度地回收矿物;磨矿细度太细,会造成矿物的过粉碎,不仅不利于矿物的回收,也增加磨矿成本.为确定合适的磨矿细度,按图 1流程和药剂制度进行了磨矿细度试验,试验结果见图 2.
图 2结果表明,当磨矿细度从小于0.074 mm占60 %增加到70 %时,随着磨矿细度的增加,铜、铅、锌矿物的单体解离度逐渐增加,铜矿物与捕收剂接触的机会增多,铜精矿中铜品位、铜回收率逐渐上升,铅、锌回收率逐渐降低;当磨矿细度小于0.074 mm占比70 %时,铅、锌矿物与捕收剂接触的机会增多,铜精矿中铜品位、铜回收率降低,铅、锌品位及回收率都升高,确定该矿石合适的磨矿细度为小于0.074 mm占70 %.
2.3 铜捕收剂种类试验选择性好的捕收剂既可以提高品位,也可减少抑制剂的用量[12-13].为选择合适的铜捕收剂,在图 1流程和药剂制度基础上,选择磨矿细度为小于0.074 mm占70 %,探索了Z-200、QP-01、PAC、BK905作为铜捕收剂时对铜的捕收效果,试验结果见表 3.
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表 3结果表明,Z-200、QP-01、PAC、BK905对铜都显示出较好的选择性,Z-200、PAC、BK905作为铜捕收剂时,铜精矿中铜富集比高达19倍,综合考虑铜精矿中铜回收率和药剂价格,选择Z-200作为铜捕收剂.
2.4 Z-200用量试验捕收剂用量不足会导致矿物回收率不高,捕收剂用量过大,增加了药剂的消耗,药剂也会失去选择性,使得其他矿物上浮量增大.在图 1试验流程基础上,选择磨矿细度小于0.074 mm占70 %,探索了Z-200在粗选用量20 g/t、25 g/t、30 g/t、40 g/t条件下对铜精矿的浮选效果,试验结果见图 3.
图 3结果表明,当Z-200粗选用量从20 g/t增加到30 g/t时,随着Z-200用量的增加,铜精矿中铜回收率逐渐上升,铜品位变化不大;当Z-200粗选用量继续增加时,铜精矿中铜回收率降低,而铅、锌回收率继续增加,表明超过捕收剂最佳用量范围后,继续增加Z-200的用量并没有提高铜的回收率,反而起到相反作用,确定Z-200合适用量为30 g/t.
2.5 抑制剂种类及用量试验硫酸锌是锌的常用抑制剂,但单独使用硫酸锌对锌的抑制作用不强,生产中常与其他药剂组合使用[14]来增强对锌的抑制效果,试验对比了不同抑制剂对铜精矿的抑制效果,试验流程见图 4,试验结果见表 4.
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表 4结果表明,在药剂用量相同情况下,单一硫酸锌对锌的抑制效果不强,铜精矿中铅、锌回收率都较高,而硫酸锌+亚硫酸钠及硫酸锌+硫代硫酸钠组合抑制剂显示出比单一抑制剂更好的抑制效果,且硫酸锌+亚硫酸钠略优于硫酸锌+硫代硫酸钠;随着硫酸锌+亚硫酸钠组合抑制剂用量的增加,铜精矿中铅、锌回收率逐渐降低,铜回收率呈现先增加后降低趋势,确定硫酸锌+亚硫酸钠合适用量为(600+300) g/t.
2.6 铅捕收剂种类试验选铜尾矿进入选铅作业,常用选铅捕收剂[15]有丁基黄药、丁铵黑药、SN-9#、BK906 [16]等,试验对比了SN-9#、BK906、丁铵黑药、25#黑药、QF-11在最佳用量下对铅精矿的捕收效果,试验流程见图 5,试验结果见表 5.
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表 5结果表明,在低碱条件下,丁铵黑药对铅矿物具有较强的捕收能力,但选择性较差;BK906对铅矿物的捕收能力和选择性都较差;SN-9#对铅矿物具有较好的捕收能力,但对银矿物的捕收能力较弱;25#黑药对铅矿物的捕收能力较弱,但选择性较好;QF-11对铅矿物显示出较好的捕收能力和选择性,同时对银矿物具有较强的捕收能力.调节高pH值不仅要使用大量石灰,而且高pH值对贵金属金、银的回收也不利,在低碱条件下,选择QF-11作为铅捕收剂,实现优先浮选铅矿物的同时尽可能地回收了银矿物,提高了银矿物在铅精矿中的富集,有利于矿山创造利润.
2.7 选锌作业试验选铅尾矿进入选锌流程[17]:用石灰作为矿浆pH调整剂、硫抑制剂,硫酸铜为锌活化剂,丁黄药为锌捕收剂,按图 6流程和药剂制度进行了选锌作业试验,试验结果见表 6.
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2.8 闭路试验
在条件试验和探索试验的基础上进行了闭路流程试验,闭路试验流程见图 7,试验结果见表 7.
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表 7结果表明,在原矿含铜0.39 %、铅2.15 %、锌2.8 %、银200 g/t条件下,闭路试验可获得含铜20.02 %、铜回收率69.30 %、含银8 150.32 g/t、银回收率55.01 %的铜精矿,含铅55.70 %、铅回收率81.86 %、含银2 400 g/t、银回收率37.80 %的铅精矿,含锌50.56 %、锌回收率81.26 %的锌精矿.银在铜、铅精矿中的回收率达92.8 %.
3 结束语(1)根据矿石性质,采用铜铅锌依次优先浮选工艺流程,可使矿石中的有价金属铜、铅、锌、银得到较大程度的回收.
(2)选用Z-200为铜捕收剂、QF-11为铅捕收剂、丁黄药为锌捕收剂,在原矿含铜0.39 %、铅2.15 %、锌2.8 %、银200 g/t条件下,闭路试验可获得铜精矿含铜20.02 %、铜回收率69.30 %、含银8 150.32 g/t、银回收率55.01 %,铅精矿含铅55.70 %、铅回收率81.86 %、含银2 400 g/t、银回收率37.80 %,锌精矿含锌50.56 %、锌回收率81.26 %.
(3)QF-11在低碱度条件下对铅表现出较好的选择性和捕收能力,不仅可以减少调整剂的用量,也有利于银在铅精矿中的富集.由于选铜、铅作业都是在低碱度条件下进行,在不影响主金属品位和回收率前提下,银在铜、铅精矿中的回收率达到90 %以上,较大程度地得到了回收,为矿山创造了利润.
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