銅鋅浮選條件試驗(yàn)研究

銅和鋅是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中重要的有色金屬，在硫化礦浮選中，因銅鋅硫化礦常緊密共生、有害雜質(zhì)的存在以及被活化后的閃鋅礦與硫化銅礦物的浮選性質(zhì)相近，使得銅鋅分離成為選礦界的一大難題。

一、礦石性質(zhì)

原礦石屬低銅、高鋅、高砷的難選礦石，礦石呈現(xiàn)淺黃色，呈浸染狀或塊狀構(gòu)造，結(jié)構(gòu)較為致密。礦石組成復(fù)雜，礦物種類較多，金屬礦物主要有閃鋅礦和毒砂，其次為黃銅礦、磁黃鐵礦和黃鐵礦等；非金屬礦物主要有石英、方解石、綠泥石和透輝石等。確定工藝流程時(shí)，必須充分考慮毒砂對(duì)浮選的影響。

二、選礦工藝及設(shè)備確定

某銅鋅礦屬于典型的低銅、含砷難選原生礦，礦物種類較多，且主要有用金屬的品位相差較大。針對(duì)該礦石銅品位低、鋅品位高的性質(zhì)，最終決定采用優(yōu)先浮選原則流程，確定在粗磨條件下回收銅礦物，銅粗精礦經(jīng)過(guò)再磨再選獲得合格銅精礦；選銅尾礦采用石灰+Y-As組合抑制劑抑制硫砷礦物，獲得鋅精礦含砷低至0.35%，鋅品位48.36%、鋅回收率92.86%的良好指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)銅鋅的有效分離。

按浮選工藝生產(chǎn)順序，依次需要以下設(shè)備：給料機(jī)、破碎機(jī)、振動(dòng)篩、球磨機(jī)、分級(jí)機(jī)、高頻篩、攪拌桶、浮選機(jī)、濃縮機(jī)、烘干機(jī)等。

三、銅、鋅浮選條件試驗(yàn)

選擇合適的選礦設(shè)備，并規(guī)劃好浮選工藝后，接下來(lái)需要做的就是進(jìn)行試驗(yàn)確定浮選條件，確保以更少的成本獲得更大的效益。

1、銅浮選條件試驗(yàn)

（1）銅粗選石灰用量

考慮到礦石中含有磁黃鐵礦及大量毒砂，試驗(yàn)以石灰作調(diào)整劑添加至球磨中，考察不同石灰用量對(duì)銅浮選的影響。隨著石灰用量的增加，銅粗精礦中銅品位呈現(xiàn)出先下降后上升的變化趨勢(shì)，而銅回收率呈先上升后下降的趨勢(shì)。另外，銅粗精礦中鋅品位隨石灰用量的增加也逐漸降低。綜合考慮，石灰用量定為3500g/t，此時(shí)礦漿pH值約為8。

（2）鋅抑制劑對(duì)銅浮選的影響

閃鋅礦（鐵閃鋅礦）抑制劑種類較多，常用的有ZnSO4、Na2SO3、Na2S、SO2和NaCN等。為了降低銅粗精礦中鋅含量，需選取一種對(duì)鋅抑制能力較強(qiáng)的抑制劑，同時(shí)還要有抑制硫鐵礦的能力，為此，進(jìn)行了鋅抑制劑種類試驗(yàn)，其中，掃選抑制劑用量為粗選的1/3。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)可以看出，不同抑制劑對(duì)鋅的抑制效果不盡相同。單用鋅及ZnSO4+Na2S組合時(shí)，鋅的抑制效果均較差，鋅損失均在7%以上；而使用ZnSO4+Na2SO3組合、NaCN和H2SO3時(shí)，效果較好，銅精礦中含鋅量都較低。但考慮到藥劑成本及環(huán)境保護(hù)問(wèn)題，最終確定使用ZnSO4+Na2SO3組合抑制鋅，此時(shí)銅精礦含銅6.36%、含鋅11.64%，銅回收率為62.19%，鋅回收率5.79%。

并且，隨著抑制劑ZnSO4+Na2SO3用量的增大，銅精礦中銅品位依次增大，而鋅品位和銅回收率則隨之下降，且部分銅的可浮性也隨之下降，導(dǎo)致鋅品位和銅回收率都降低。最終確定ZnSO4+Na2SO3用量為1200+1200g/t。

（3）銅捕收劑用量試驗(yàn)

黃銅礦捕收劑種類較多，試驗(yàn)用選擇性較好的Z-200號(hào)為銅捕收劑。隨著捕收劑用量的增大，銅粗精礦中銅品位呈依次下降趨勢(shì)，而鋅品位呈依次上升趨勢(shì)，銅回收率也依次增大。綜合考慮，確定捕收劑Z-200號(hào)用量為30g/t較適宜，此時(shí)銅粗精礦含銅7.21%，含鋅9.21%，銅回收率為65.32%，鋅回收率為4.24%。

（4）銅粗精礦再磨細(xì)度試驗(yàn)

黃銅礦的嵌布特征是集合體形態(tài)不規(guī)則、與交生礦物之間的嵌連關(guān)系較為復(fù)雜、粒度不均勻。礦石經(jīng)過(guò)第一階段粗磨后，優(yōu)先浮出品位較低的銅粗精礦，該銅精礦含鋅較高，有一部分嵌布粒度較細(xì)的礦物尚未單體解離，因而銅粗精礦需要進(jìn)行細(xì)磨，以提高銅鋅礦物單體解離度；另外粗精礦再磨還兼有脫藥作用，使黃銅礦和閃鋅礦都產(chǎn)生新的解理面，這些都為銅鋅分離提供了良好的試驗(yàn)條件。

隨著粗精礦再磨細(xì)度的增大，銅精礦中銅品位呈依次上升趨勢(shì)，鋅品位呈先下降后上升趨勢(shì)，而銅回收率則呈先上升后下降趨勢(shì)。確定再磨細(xì)度-0.038mm含量為85%，此時(shí)銅精礦含銅15.68%、含鋅6.68%，銅回收率為60.63%，鋅回收率為1.31%。

2、鋅浮選條件試驗(yàn)

影響鋅浮選的礦物主要有磁黃鐵礦、毒砂及部分易泥化的脈石礦物，減少毒砂、磁黃鐵礦進(jìn)入鋅精礦中是提高產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵所在，此處主要考察Ca（ClO）2、Y-As、Na2CO3和栲膠等毒砂抑制劑對(duì)選鋅的影響。其中，抑制劑Y-As屬芳香族多羥基羧酸鹽，是一種高分子有機(jī)化合物，在弱酸性環(huán)境中易與礦物表面生成可溶性螯合物，從而對(duì)礦物產(chǎn)生抑制作用。

經(jīng)過(guò)試驗(yàn)得出，Na2CO3和栲膠對(duì)砷的作用效果較差，且影響鋅的回收率，鋅粗精礦含砷分別為1.56%和1.32%；Ca（ClO）2和Y-As對(duì)砷的作用效果較好，鋅粗精礦鋅品位較高，且精礦含砷較低，分別為1.05%和0.92%，但Y-As含砷較低，且鋅回收率較高，因此選用Y-As作為毒砂的抑制劑，此時(shí)鋅粗精礦含鋅22.16%、含砷0.92%，鋅回收率為72.49%。

從Y-As用量試驗(yàn)可以看出，隨著抑制劑Y-As用量的增大，鋅粗精礦中鋅品位呈依次增大趨勢(shì)，而鋅回收率則呈依次降低趨勢(shì)，但降低程度并不明顯，且精礦中砷含量呈依次降低趨勢(shì)，這說(shuō)明石灰+Y-As組合抑制劑確實(shí)能很好地抑制毒砂，且對(duì)鋅的上浮影響較小。綜合考慮，確定Y-As用量為300g/t，此時(shí)鋅粗精礦含鋅25.09%、鋅回收率為75.41%。

3、閉路試驗(yàn)

在以上條件試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了閉路試驗(yàn)，通過(guò)小型閉路試驗(yàn)，可獲得銅精礦含銅20.96%，含鋅6.88%，銅回收率為75.20%，鋅回收率僅為1.39%；鋅精礦含銅0.45%，含鋅48.36%，鋅回收率為92.86%；尾礦金屬損失較少。閉路結(jié)果指標(biāo)較好，銅鋅得到良好分離。

礦石品位銅低鋅高、礦物共生關(guān)系密切、嵌布粒度銅細(xì)鋅粗，采用階段磨礦、階段選別的優(yōu)先浮選流程很好地解決了銅鋅分離難的問(wèn)題。