稀有金属 2008,(02),230-233 DOI:10.13373/j.cnki.cjrm.2008.02.005

Mac-12新型捕收剂提高铜金钼回收率的试验研究

江西铜业集团公司德兴铜矿泗洲选矿厂 江西德兴334224

摘 要：

介绍了Mac-12+少量黄药组合工艺提高泗洲选矿厂铜金钼回收率的试验研究。结果表明:Mac-12新型捕收剂是硫化铜矿和表面受氧化的硫化铜矿的优良捕收剂, 尤其对伴生金具有强力捕收作用;与传统黄药工艺相比, Mac-12+少量黄药组合工艺可以使铜金钼的选矿指标得到明显提高, 小型闭路试验指标铜、金、钼的回收率分别提高了2.34%, 6.43%和8.36%, 工业试验指标铜、金、钼分别提高了1.03%, 7·16%和3.90%。

关键词：

Mac-12捕收剂;黄铜矿;浮选;工业试验;

中图分类号： TD95

收稿日期：2007-10-10

Experimental Investigation of Raising Recovery Efficiency of Copper, Gold and Molybdenum with Mac-12 Collector

Abstract：

Experimental investigation of new collector Mac-12 with a little amount of butyl xanthate to raise the recovery efficiency of copper, gold and molybdenum in Sizhou concentrator was introduced. Experimental results indicated that the new collector Mac-12 was a suitable collector for copper sulfide, even if the surface of which had been oxidized and it also had a strong ability to collect associated gold. Compared with traditional xanthate flotation, this process using the new collector could improve the recovery efficiency of copper, gold and molybdenum obviously. This technology raised copper recovery by 2.34%, gold recovery by 6.43%, and molybdenum recovery by 8.36% in a small-scale closed circuit test. It raised copper recovery by 1.03%, gold recovery by 7.16 percent, and molybdenum recovery by 3.90% in a industrial test.

Keyword：

Mac-12 collector; chalcopyrite; flotation; industrial test;

Received： 2007-10-10

德兴铜矿是我国特大型斑岩铜矿, 泗洲选矿厂是下属的一个选矿厂, 日处理能力3.8万吨。 德兴铜矿由铜厂、 富家坞和朱砂红3大矿区组成 ^[1] , 铜厂斑岩矿石和千枚岩矿石矿量之比约为3∶7。 目前泗洲选矿厂处理的矿石来自于铜厂矿体, 在西源岭采区中部185~245 m台阶处有一面积为5.6万平方米的采空区。 采空区内矿石为开采后的残矿及周边塌陷矿岩混合体, 具有氧化程度高、 含泥量大, 但平均铜品位及含金高的特点。 由于原矿品位铜高硫低, 硫铜比小, 含泥量大, 矿石泥包现象严重, 氧化率和次生率较高, 选矿指标受到较大影响。 为解决处理西源岭难选矿石的现场难题, 已立项要求开发出有效的新型浮选捕收剂Mac-12, 提高泗洲选矿厂铜金钼等有价元素的选矿指标。

1 矿石性质研究

1.1 主要金属矿物及脉石成分

德兴铜矿主要金属矿物为黄铜矿、 黄铁矿, 其次为辉钼矿, 并伴生有金、 银等多种有价元素。 铜矿物以黄铜矿为主, 占80%~85%, 其次是黝铜矿、 砷黝铜矿、 辉铜矿、 斑铜矿 (表生带有孔雀石、 蓝铜矿、 铜蓝等) 。 脉石矿物以石英、 绢云母、 绿泥石、 碳酸盐为主。 非金属矿物呈细小粒状, 细鳞片状, 他形散粒状及微细脉状产出, 造泥矿物绢云母、 高岭土、 绿泥石含量较多。

1.2 矿物嵌布特征及粒度分布

矿石粒度嵌布特征属于粗细颗粒不均匀嵌布类型。 黄铜矿多呈他形细粒的浸染及其细脉集合体, 呈不规则不均匀嵌布在脉石中, 粒度0.5~0.008 mm。 还有在黄铁矿裂缝中呈不规则细脉存在部分黄铜矿与黄铁矿的包裹体, 矿石磨到-0.074 mm, 解离度可达80%左右。

黄铁矿呈不等粒散染状, 局部集结成块状集合体出现在脉石中, 部分具有压碎结构, 粒度0.4~0.04 mm, 以粗粒居多。 矿石磨到-0.14 mm时, 解离度可达85%以上。

辉钼矿多为自形、 半自形鳞片状集合体, 呈细小鳞片状浸染及其细脉薄状集合体, 粒径一般为0.04 mm左右, 当磨到-0.02 mm时, 单体解离度可达85%。

1.3 矿石特性

铜厂矿区西源岭采区矿石除见有较强的硅化、 绢云母化、 绿泥石化及黄铜矿、 黄铁矿、 黝铜矿、 斑铜矿等热液蚀变作用外, 还存在较强的次生氧化作用, 使部分长石高岭土化, 部分金属硫化矿物氧化成褐铁矿、 铜蓝、 孔雀石等。 黄铜矿, 还有黝铜矿、 斑铜矿, 氧化成铜蓝、 孔雀石、 褐铁矿等次生矿物。 黄铁矿多氧化成褐铁矿。 矿石内已知金矿物以自然金居多, 其次为银金矿。 金的主要共生矿物是黄铜矿, 其次是黝铜矿-砷黝铜矿、 黄铁矿, 偶见在绿泥石、 石英、 碲铋矿、 闪锌矿等矿物中以包体金、 粒间金、 裂隙金等形式嵌布。 其中包体金含量最高。 金的嵌布粒度细微, 绝大部分小于20 μm。

2 工艺研究

2.1 Mac-12+少量黄药组合实验室试验

试验流程模拟泗洲选矿厂的生产现场流程, 矿样取自采矿场西源岭的不同矿点, 经过配样组成混合样, 含硫0.624%、 铜0.477%, 其中原生硫化铜中的铜为0.389%, 次生硫化铜中的铜为0.038%, 氧化铜中的铜为0.050%, 铜的氧化率10.48%, 铜的次生率7.97%, 样品具有一定的代表性。 闭路试验流程和药剂条件见图1。

粗选作业捕收剂为Mac-12+少量黄药; 对比试验粗选作业捕收剂为丁黄药。 试验结果见表1。 结果表明, 采用Mac-12+少量黄药工艺与单一黄药工艺相比, 铜回收率提高2.34%, 金和钼的回收率分别提高6.43%和8.36%, 但银的回收率下降4.53%。

图1 Mac-12+少量黄药组合工艺闭路试验流程和药剂条件Fig.1 Flow of closed-circuit test and the reagent system of new collector Mac-12+a little amount of butyl xanthate

表1 Mac-12+少量黄药组合工艺小型闭路试验结果*Table 1 Result of laboratory scale closed-circuit flotation tests of new collector Mac-12+a little amount of butyl xanthate*

Technology	Product	Yield	βCu	βS	βAu	βAg	βMo	εCu	εS	εAu	εAg	εMo
Mac-12+a	Cu concentrate	1.80	22.04	25.86	7.62	36.10	0.747	83.45	76.11	69.79	70.07	85.64
little amount	Tailing 1	90.74	0.070	0.064	0.054	0.25	0.0022	13.36	9.50	24.93	24.46	12.70
of xanthate	Tailing 2	7.46	0.203	1.18	0.139	0.68	0.0035	3.19	14.39	5.28	5.47	1.66
	Head ore	100.0	0.475	0.612	0.197	0.927	0.0157	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0
Butyl xanthate	Cu concentrate	1.69	22.87	27.54	8.01	38.7	0.793	81.01	76.55	63.36	74.60	78.28
only	Tailing 1	95.13	0.082	0.085	0.074	0.20	0.0036	16.34	13.30	32.95	21.70	20.01
	Tailing 2	3.18	0.397	1.94	0.248	1.02	0.0092	2.65	10.15	3.69	3.70	1.71
	Head ore	100.0	0.477	0.608	0.214	0.877	0.0171	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0

* β stands for grade (%) , ε stands for recovery (%) ; The unit of Au and Ag grade is g·t^-1

2.2 Mac-12+少量黄药组合工艺工业试验

2.2.1 工业试验流程和药剂条件 工业试验矿石来自铜厂西源岭区段。 试验在泗洲选矿厂磨一工段 (日处理量8000 t) 进行, 磨二工段 (日处理量10000 t) 作为对比系统。 沿用现场的混浮工艺流程和中矿选择性再磨工艺流程, 未作任何改变, 仅以Mac-12捕收剂代替部分黄药作捕收剂。 工业试验流程和药剂条件见图2。

2.2.2 工业试验结果 工业试验经过短期的调试后进入较稳定运行, 试验结果见表2。

从试验指标可以看出, 与原传统黄药工艺相比, Mac-12+少量黄药工艺可显著提高铜精矿的各项选矿指标, 其中铜品位提高0.93%, 铜回收率提高1.03%; 金品位提高1.29%, 金回收率提高7.16%; 银品位提高3.37 g·t^-1, 但银回收率降低1.17%; 钼品位提高0.0293%, 钼回收率提高3.90%。 结果表明: Mac-12捕收剂是硫化铜矿和部分氧化的硫化铜矿的优良捕收剂, 其最大特点在于对伴生金具有强力捕收作用, 金回收率提高明显。

3 结果分析

泗洲选矿厂采用粗磨-混合浮选-粗精矿再磨-铜硫分离原则流程, 原混浮一直使用的捕收剂为丁基黄药, 捕收性能强, 是硫化矿物浮选的通用捕收剂。 但其选择性差, 需要在较高的碱性环境中实现铜硫分离。 现场常用高碱介质石灰对黄铁矿进

图2 Mac-12+少量黄药组合工艺工业试验流程和药剂条件Fig.2 Flow of industrial test and reagent system of new collector Mac-12+a little amount of butyl xanthate

表2 Mac-12+少量黄药组合工艺工业试验结果*Table 2 Result of industrial experiment of new collector Mac-12+a little amount of butyl xanthate*

Operation	Product	Capacity/t	βCu	βAu	βAg	βMo	εCu	εAu	εAg	εMo
Test	Head ore	233272	0.443	0.268	1.22	0.00612	100.00	100.00	100.00	100.00
	Cu concentrate	3372.3	23.16	12.10	52.48	0.156	75.64	65.18	62.16	37.05
Comparison	Head ore	294081	0.443	0.277	1.15	0.00572	100.00	100.00	100.00	100.00
	Cu concentrate	4369.6	22.23	10.81	49.11	0.1275	74.59	58.02	63.33	33.15

* Average oxidation rate of head ore in the test operation and comparison operation is 12.32% and 11.94%; unit of Au and Ag grade is g·t^-1

行抑制 ^[6,9] , 石灰以氢氧化钙、 硫酸钙或氧化钙等形态吸附在黄铁矿表面 ^[7] 。 当混浮中加入丁黄药的量越大, 进入二段的丁黄药的量也越大, 使得其对氢氧根离子的竞争能力加强, 需要提高矿浆中的氢氧根离子的浓度才能使丁黄药从黄铁矿表面有效解离, 从而使铜硫分离消耗的石灰量增大, 矿浆中的氢氧根离子 (pH大于12) 、 钙离子等含量增大, 更加抑制了金的浮选 ^[2,3,4,8,10] 。 另外, 一些次生铜钼等矿物的回收也受到影响。

Mac-12捕收剂对黄铜矿等铜矿物具有强的亲固能力, 同时对黄铁矿等硫矿物具有好的选择性, 是硫化铜矿和部分氧化的硫化铜矿的优良捕收剂, 非常有利于硫化铜矿石中伴生金的回收。 试验系统铜精矿中的铜、 金、 钼元素品位比对比系统高, 说明Mac-12对黄铁矿等硫铁矿物的选择性比丁黄药好, 由于在混浮作业替代了部分黄药, 因此在铜硫分离作业时, 石灰的用量才可以大幅度降低, 现场二段石灰用量降低近2/3, 且有利于对金、 钼的回收。 另外, 为了较为准确地调整酸碱度, 可以对石灰乳添加设施进行改进, 实现石灰的分散添加, 解决现场石灰阀门堵塞的问题, 为浮选操作提供方便, 提高石灰添加系统工作的稳定性和准确性, 减少操作工的劳动强度 ^[5] , 确保工艺过程的稳定。

4 结 语

1. Mac-12捕收剂是一种高效的硫化矿捕收剂, 对黄铁矿等硫矿物具有良好的选择性。 Mac-12+少量黄药工艺的应用, 可解决处理西源岭矿石选矿指标难以提高的实际问题。

2. 工业试验结果表明, 与传统黄药工艺相比, Mac-12+少量黄药工艺可降低铜硫分离作业的石灰用量, 提高铜精矿铜品位0.93%, 铜回收率1.03%; 金品位1.29%, 金回收率7.16%; 钼品位0.0293%, 钼回收率3.90%。 铜金钼指标提高的幅度较大, 效果明显。

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