銅鋅浮選條件試驗研究

銅和鋅是國民經濟發(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、有害雜質的存在以及被活化后的閃鋅礦與硫化銅礦物的浮選性質相近，使得銅鋅分離成為選礦界的一大難題。

一、礦石性質

原礦石屬低銅、高鋅、高砷的難選礦石，礦石呈現(xiàn)淺黃色，呈浸染狀或塊狀構造，結構較為致密。礦石組成復雜，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，必須充分考慮毒砂對浮選的影響。

二、選礦工藝及設備確定

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。針對該礦石銅品位低、鋅品位高的性質，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，銅粗精礦經過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，實現(xiàn)銅鋅的有效分離。

按浮選工藝生產順序，依次需要以下設備：給料機、破碎機、振動篩、球磨機、分級機、高頻篩、攪拌桶、浮選機、濃縮機、烘干機等。

三、銅、鋅浮選條件試驗

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

1、銅浮選條件試驗

（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，試驗以石灰作調整劑添加至球磨中，考察不同石灰用量對銅浮選的影響。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，而銅回收率呈先上升后下降的趨勢。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，此時礦漿pH值約為8。

（2）鋅抑制劑對銅浮選的影響

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，需選取一種對鋅抑制能力較強的抑制劑，同時還要有抑制硫鐵礦的能力，為此，進行了鋅抑制劑種類試驗，其中，掃選抑制劑用量為粗選的1/3。經過試驗可以看出，不同抑制劑對鋅的抑制效果不盡相同。單用鋅及ZnSO4+Na2S組合時，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，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)境保護問題，最終確定使用ZnSO4+Na2SO3組合抑制鋅，此時銅精礦含銅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

黃銅礦捕收劑種類較多，試驗用選擇性較好的Z-200號為銅捕收劑。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，而鋅品位呈依次上升趨勢，銅回收率也依次增大。綜合考慮，確定捕收劑Z-200號用量為30g/t較適宜，此時銅粗精礦含銅7.21%，含鋅9.21%，銅回收率為65.32%，鋅回收率為4.24%。

（4）銅粗精礦再磨細度試驗

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系較為復雜、粒度不均勻。礦石經過第一階段粗磨后，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的礦物尚未單體解離，因而銅粗精礦需要進行細磨，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生新的解理面，這些都為銅鋅分離提供了良好的試驗條件。

隨著粗精礦再磨細度的增大，銅精礦中銅品位呈依次上升趨勢，鋅品位呈先下降后上升趨勢，而銅回收率則呈先上升后下降趨勢。確定再磨細度-0.038mm含量為85%，此時銅精礦含銅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

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、磁黃鐵礦進入鋅精礦中是提高產品質量的關鍵所在，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，從而對礦物產生抑制作用。

經過試驗得出，Na2CO3和栲膠對砷的作用效果較差，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，而鋅回收率則呈依次降低趨勢，但降低程度并不明顯，且精礦中砷含量呈依次降低趨勢，這說明石灰+Y-As組合抑制劑確實能很好地抑制毒砂，且對鋅的上浮影響較小。綜合考慮，確定Y-As用量為300g/t，此時鋅粗精礦含鋅25.09%、鋅回收率為75.41%。

3、閉路試驗

在以上條件試驗的基礎上進行了閉路試驗，通過小型閉路試驗，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。閉路結果指標較好，銅鋅得到良好分離。

礦石品位銅低鋅高、礦物共生關系密切、嵌布粒度銅細鋅粗，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題。