某铜铁矿选矿工艺研究

【摘要】本文笔者结合自己多年来在铜铁矿选矿工艺方面的研究，主要针对某铜铁矿矿石性质,研究其选矿工艺流程,最终确定选铜回路采用浮选工艺流程,浮选药剂为石灰和丁基黄药;选铁回路采用磁选工艺流程方案进行分析和探讨。最终铜精矿品位为20.53%、回收率94.50%,铁精矿品位58.54%、回收率72.30%,获得了较好的试验指标，希望对于该领域的研究具有一定的作用。

【关键字】铜铁矿，选矿工艺，研究分析

中图分类号：O741+.2 文献标识码：A 文章编号：

一．前言

加强对铜铁矿选矿工艺的研究和分析，不仅仅可以促进我国在铜铁矿选矿工艺方面的发展，促进矿业的开采，同时还有利于促进我国的经济发展，加大对优质铜铁矿的开采力度。

二．矿石性质

如表1所示,该矿石中有价元素铜的平均含量为0.85%,主要铜矿物为黄铜矿,此外有少量铜蓝、斑铜矿。黄铜矿主要呈粒状集合体或层状分布,边界平滑,易于解离;少量黄铜矿呈细小粒状包裹于磁铁矿、赤铁矿等氧化铁矿物中,铁含量为22.23%,主要铁矿物为磁铁矿,其次有磁赤铁矿、假象磁铁矿、黄铁矿、针铁矿、纤铁矿等;脉石矿物主要为方解石、硅酸盐等。原矿铜物相分析结果如表2所示。

以- 3mm 综合样压制砂光片, 在显微镜下可以看出, 黄铁矿嵌布粒度较细, - 74μm 占 85.5%, 且少量黄铜矿呈细小粒状包裹于磁铁矿、赤铁矿等氧化铁矿物中, 或呈细小粒状、乳滴状嵌布于闪锌矿中构成固溶体分离结构, 因此, 会对铜的回收造成一定的影响; 磁铁矿主要分布在 0.15～0.013mm,粒度较粗, 单体解离较易, 但磁铁矿中常包裹有黄铁矿、黄铜矿及脉石矿物包裹体, 同时矿石中脉石矿物铁染严重, 故而势必影响到铁的回收。

本试验中的硫化铜矿和黄铁矿嵌布粒度较细,呈层状或细小粒状,且少量黄铜矿包裹于磁铁矿、赤铁矿等氧化铁矿物中呈细小粒状,因此对铜的回收会造成一定的影响;磁铁矿粒度较粗,单体解离较易,但磁铁矿中常包裹有黄铁矿、黄铜矿及脉石矿物包裹体,因而浮选势必带走部分铁,从而影响到铁的回收率。

三．试验结果与讨论

针对该矿石的性质特点,经查阅参考文献,最终确定采用浮选—磁选联合流程,即先浮选铜矿物,后磁选铁矿物。浮选回路将原矿磨至70% -74μm后,采用1次粗选、3次扫选、2次精选获得铜精矿,浮选药剂有矿浆抑制剂石灰、捕收剂丁基黄药、起泡剂2#油。磁选铁回路将浮选铜尾矿作为选铁回路的给矿,经过磁选获得铁精矿。

1.铜浮选试验

（一）铜浮选捕收剂用量试验

该铜铁矿石铜矿物主要为黄铜矿,但其中次生氧化铜和结合氧化铜各占2.35%。这些铜矿物与原生铜矿物相比,不仅可浮性差异较大,还严重影响了硫化铜矿物的可浮性,且不易回收,但其含量少,对选矿指标的波动影响很小。

针对以上问题,本文以原矿磨矿细度为70% -74μm、捕收起泡剂为丁基黄药+2#油,研究丁基黄药用量对铜矿物捕收的影响。试验流程和结果见图1。从图1可以看出,丁基黄药用量为(30+15) g/t对提高铜的回收率有较好的效果。

图1 铜浮选捕收剂用量试验结果曲线图

（二）探索试验

该矿石铜矿物性质比较简单, 主要为黄铜矿,但其中次生氧化铜和结合氧化铜各占 10%。这些铜矿物与原生铜矿物相比, 不仅可浮性差异较大, 还严重影响了硫化铜矿物的可浮性。如次生硫化铜,容易产生铜离子, 活化了硫化铁矿物, 在浮选过程中控制困难, 较易造成选矿指标的波动。而结合氧化铜不易回收。

针对以上问题, 探索试验对磨矿细度及调整剂进行确定, 原矿磨矿细度为 70%- 74μm, 调整剂石灰用量为 2000g/t,主要对铜矿物的捕收起泡剂进行了详细的试验研究。

（三）矿样磨矿细度条件试验研究

磨矿细度条件试验流程见图3,矿样在不同细度条件下的试验结果见表3。从表3中可知,磨矿细度为-200目80%时,铜精矿回收率较高,选别指标较好。

（四）矿样细度试验

铜铁矿石中有用矿物浸染粒度细, 有的次生硫化铜常在硫化铁矿物表面形成包裹层, 甚至呈固溶体存在, 很难单体解离。因此, 磨矿细度不够, 往往是许多选矿厂铜浮选回收率低的原因。考虑到试验矿样铜矿物嵌布粒度较细, 此处考察磨矿细度对铜矿物品位及回收率的影响。试验原则流程及试验结果见图 2。

从图 2 可以看出, 随着磨矿细度的增加, 铜矿物的品位逐渐降低, 而铜的回收率在磨矿细度为70%- 74μm 时为 92.79%, 此后随着细度的增加回收率的增加不明显, 因此, 综合考虑总体流程布局以及选矿成本, 确定浮选磨矿细度为 70%- 74μm。

（五）铜铁分离石灰用量试验

铜铁矿石中硫化铜矿物和硫化铁矿物共生,所以有效地抑制硫铁矿是提高铜矿品位的有效途径。本试验采用廉价黄铁矿抑制剂CaO,试验原则流程及试验结果如图4、5所示。从图5可以看出,抑制剂CaO用量为2 500 g/t能有效抑制黄铁矿,对提高铜的品位有较好的效果.。

图3 铜铁分离石灰用量试验流程图

图4抑制剂Ca0用量实验曲线图

（五）磨矿细度试验

铜铁矿石中有用矿物浸染粒度细, 有的次生硫化铜常在硫化铁矿物表面形成包裹层, 甚至呈固溶

体存在, 很难单体解离。因此, 磨矿细度不够, 往往是许多选矿厂铜浮选回收率低的原因。考虑到试验矿样铜矿物嵌布粒度较细, 此处考察磨矿细度对铜矿物品位及回收率的影响。

从试验中可以看出, 随着磨矿细度的增加, 铜矿物的品位逐渐降低, 而铜的回收率在磨矿细度为70%- 74μm 时为 92.79%, 此后随着细度的增加回收率的增加不明显, 因此, 综合考虑总体流程布局以及选矿成本, 确定浮选磨矿细度为 70%- 74μm。

2.铁磁选试验

将铜浮选试验的尾矿作为铁磁选试验的给矿,整个磁选回路由一次粗选和一次精选构成。经条件试验确定最终粗选磁场强度为 95.49kA/m, 精选磁场强度为 55.70kA/m。

由于磁铁矿中存在黄铁矿、黄铜矿及脉石矿物的包裹体, 在对铁精矿进行提纯时, 铁矿物的单体解离度不够好, 故而在进行精选之前首先对其进行再磨。再磨细度试验结果见图 3。

由图 3 可以看出, 随着再磨细度的增加, 铁精矿的品位依次降低, 但铁精矿的回收率却依次增大。综合考虑选别指标及生产成本, 最终确定铁粗精矿再磨细度为 92%- 74μm。

3.磨矿试验

由于该原矿中铁的嵌布粒度相差较大，而现场只有一段磨矿，为减少投资，不宜进行大规模改造，拟采用一段磨矿，因此控制合适的磨矿细度非常重要.试验中考查了磨矿细度对磁选效果的影响，即磨矿细度对铁精矿的品位和回收率及铁精矿中铜的品位和回收率的影响.从中表明，磨矿细度以一0. 074~$5%左右较合适，既可获得铁品位大于60%的铁精矿，铁回收率较高，同时铁精矿含铜也较低.

4.铜尾再选铁

磁选尾矿经浮选回收铜后的尾矿，其铁品位为29.25%，铁矿物主要为细粒的赤铁矿和褐铁矿.采用强磁选和摇床重选两种方案进行从选铜尾矿中再选铁的试验，采用强磁选和摇床重选两种方法从选铜后的尾矿中再选铁，虽然都能得到铁品位大于60%的合格铁精矿，但摇床扫选的回收率远高于强磁扫选的回收率.考虑到现场有一个停产的摇床车间，稍加改造即可投入生产，因此选用摇床扫选.

5.闭路试验

在条件试验确定的最佳工艺流程及条件下进行该铜铁矿石的闭路试验,闭路试验工艺流程及条件见图5,试验结果列于表4。

图5试验工艺流程及条件

四．结束语

综上所述，加强对铜铁矿选矿工艺的研究和分析，不仅仅可以促进选矿研究的发展，同时还有利于促进我国经济的发展，选矿工艺的研究是具有重大意义的。

参考文献：

[1]张忠辉; 程玉刚; 兰尧中 某铜铁矿选矿工艺研究昆明冶金高等专科学校学报2011-01-15期刊

[2]李端人 大红山铁铜矿浅部熔岩铁矿及含铜铁矿选矿工艺研究云南冶金1989-05-31期刊