含金铜铅混合精矿分离试验分析

含金铜铅混合精矿分离试验分析

代伟

元阳县华西黄金有限公司 云南红河元阳  662400 

摘要：金属铜、铅在现代工业中应用非常广泛，在我国有色金属铜铝消耗巨大，而铅不可或缺一家有色金属矿业开发、加强国民经济中越来越重要，已广泛应用电力、机械、化工、冶金、医药、军工等领域。文章以某复杂含金铜铅混合精矿为试验对象，在确保铜、铅浮选指标相近的情况下，采用抑铅浮铜方案，在最佳的工艺条件下大大提高了选矿厂的技术经济指标，同时也为选厂的技术改造提供了理论依据。

关键词：金铜铅；混合精矿；分离试验

1引言

矿山铜和铅华占30%左右的锌铜矿和硫化关系。但在硫化铜和铅的复杂和多变，和浮选自然差别很小，通常混合浮选后获得一个浓缩的铜和铅然后按照“去除多浮少”的原理去除浮铜或浮铅铜，实现铜与铅的分离。目前常用的无机抑制剂如氰化物、重铬酸盐等抑制铅矿物的效果较好，但对环境污染较大，已不能满足当今可持续发展的要求。无毒有机抑制剂因其选择性强、适用性好而得到开发和应用。然而，单一催化剂的使用并没有达到预期的效果，联合抑制剂的使用逐渐成为主流。

2含金铜铅混合精矿细筛再磨工艺改造内容

选矿厂磨选车间分为两个系列。第二阶段磨级作业为细筛再磨作业，是细筛球磨与提前分级、检查分级相结合的工艺。球磨机为MQY3264溢流式球磨机，各系列1台，单机处理能力140~160t/h。新给矿石为一段磁选精矿，其-0.074mm粒度含量为32.50%，TFe品位为40.01%，筛下产物经两段磁选(双筒磁选机)获得铁精矿。每个系列采用鲁凯D4MVSK2418C3四重复合高频细筛3套，筛面尺寸0.11mm×0.22mm，单屏面积4.32m2。生产过程中存在筛分效率低、循环负荷大的问题。为提高筛分质量效率，对细筛再磨工艺进行了改进。系列精筛再磨工艺将原有的预筛和检验筛合为一体，两系列精筛再磨工艺将预筛和检验筛分分开，预筛采用3套D4MVSK2418C3四套重叠高频精筛，筛分尺寸为0.20mm×0.40mm(筛分尺寸为0.15mm×0.30mm作比较)[1]。两台2SG48-60-W-5STKDrake五向重叠高频细筛用于检查筛选。屏幕尺寸为0.10mm×2.46mm，单面屏幕尺寸为1.0m×1.4m。单机筛分面积7m2。德雷克高频细筛振动功率强，可达7.3G(一般振动筛仅4.0-5.0g)，筛分效率较高。

工艺在稳定的条件下，在现场一套筛来采矿，一套产品上筛再上筛，两套筛来采矿，提前筛产品，筛产品，检查一套产品上筛，每隔15分钟进行一次采样，在合成三次样品，作为一批样品，每批样品的质量为300~500g。对两个系列的每批样品进行混合、分选，制备用于粒度筛选和TFe等级测试的样品。粒度筛选采用实验室标准设置筛分，+0.074mm各粒径采用干式筛分，-0.074mm各粒径采用湿式筛分。矿石、屏幕上产品和屏幕外产品共采样7批。在对两系列细筛再磨工艺进行改造时，为了确定合适的预筛孔尺寸，保持振幅、筛分面积等相一致，选用0.15mm×0.30mm和0.20mm×0.40mm两种筛孔尺寸，两种筛面筛分矿石，对筛上产品和筛下产品分别进行取样。通过比较两种筛孔尺寸的筛选效果，提前确定合适的筛孔尺寸。TFe品位与一系列筛下产品和两个系列筛下产品-0.074mm含量之间呈线性拟合关系。选用孔径为0.180mm、0.125mm、0.074mm、0.053mm和0.038mm的标准筛。对两种分子筛下的产物进行了分析，并计算了各粒径的得率和金属分布率[2]。在磁场强度为7.96×104A/m的条件下，用磁选管对筛下两个系列产品进行检测。统计两个系列的日平均小时处理能力，用皮带秤称重，连续记录，比较两个系列的原矿处理能力。

3含金铜铅混合精矿分离试验分析

在铜铅混合浮选过程中，矿物表面吸附有大量的药剂，不利于铜铅浮选分离。因此，有必要在分离操作前清除纸浆中残留的化学物质。

3.1药物去除条件试验

硫化钠和活性炭是矿物表面捕收剂的良好解吸剂和吸附剂，需要控制适当的用量。剂量过大会严重影响后续操作。为了确定硫化钠和活性炭作为解吸剂的用量和解吸时间，确定解吸料浆浓度为50%，铜抑制剂BK520用量为5000g/t，浮选分离料浆浓度为20%，硫代硫氨酸用量为200g/t，山品油用量为100g/t。

3.1.1活性炭用量试验

活性炭是一种强吸附性的有机剂，具有较大的表面积，吸附能力大，在溶液中能迅速达到吸附平衡。硫化钠的用量固定为1300g/t，搅拌时间为8min。研究了活性炭用量对铜铅浮选分离指标的影响。随着活性炭用量的增加，铅粗精矿的铅品位逐渐提高，铅回收率逐渐降低，其中铜含量逐渐降低，说明活性炭的添加对铅粗精矿中铜含量的降低效果显著。当活性炭投加量超过3500g/t时，铅粗精矿中铅的回收率迅速下降。活性炭的最佳用量为3500g/t。

3.1.2去药时间试验

搅拌时间也是影响药物去除效果的关键因素。固定用量的硫化钠，活性炭用量为3500g/1300g/t，脱药时间对铜、铅的分离指数、药效作用时间、铅粗精矿品位增加、铅回收率逐渐降低、铅粗精矿含铜逐渐减少，建议延长脱药时间以提高药物效果非常有效，但当脱药时间超过8min时，粗铅精矿中铅的回收率急剧下降。最佳出药时间为8min[3]。

3.2分离试验

3.2.1分离工艺对比试验

除分离效果外，铜精矿金富集在产品定价系数和销售渠道方面的优势更为突出。为了比较分选效果，使选矿厂的经济效益最大化，对两种分选工艺进行了对比试验。两种工艺获得的铜、铅指标基本一致，但抑铅浮铜工艺铜精矿中金回收率提高23.83个百分点，金品位提高17.95g/t。BK520是矿冶科技集团有限公司研发的绿色环保、铜矿物选择性良好的有机抑制剂，该药物为液体，是利用小分子有机物、产硫碳酸盐（促进剂）和大分子有机物，进行有效协同、选择性抑制，使铜矿物在抗菌铜浮铅分离过程中指标较好；BSC是一种环保、选择性的铅矿物抑制剂，由有机化合物和无机化合物按一定比例组成。从制药成本上看，BSC原料获取容易，制备简单方便，生产成本远低于BK520[4]。因此，确定了抑铅浮铜工艺，实现铜铅分离。为了更好地确定抑制剂的用量，进行了平衡计分卡的用量优化试验。

3.2.2铅抑制剂

BSC投加试验固定脱氧矿浆浓度50%，硫化钠投加量1300g/t，活性炭投加量3500g/t，搅拌时间8min，浮选矿浆浓度20%，Z-200投加量150g/t，考察BSC投加量对铜铅分离指标的影响。随着BSC投加量的增加，粗铜精矿铜品位逐渐升高，含铅量逐渐降低，铜回收率先升高后降低。当BSC投加量超过9000g/t时，粗铜精矿铜品位和铜回收率变化不大。综合考虑，粗平衡计分卡的适宜用量为9000g/T。

3.2.3铜投加量

Z-200投加量试验固定脱氧矿浆浓度50%，硫化钠投加量1300g/t，活性炭投加量3500g/t，脱氧时间8min，浮选矿浆浓度20%，抑铅剂BSC投加量9000g/t，考察Z-200投加量对铜铅分离指标的影响。随着Z-200掺量的增加，粗铜精矿中铜品位逐渐降低，铜回收率逐渐提高，铜粗精矿含铅量逐渐增加，当Z-200掺量超过150g/t时，铜回收率降低[5]。综合考虑，粗选Z-200的适宜分离量为150g/t。

3.2.4闭路验证试验

在最佳条件下进行闭路验证试验，获得铜品位为22.82%、铅含量为5.63%、金含量为71.97g/t、银含量为596.39g/t的铜精矿，铜回收率为89.66%、金回收率为93.17%、银回收率为28.33%。铅品位75.43%，铜含量2.80%，金含量4.61g/t，银含量1136.51g/t的铅精矿，铅回收率91.79%，金回收率6.83%，银回收率71.67%。铜铅分离指标理想，金银在产品中分布合理，提高了选矿厂的经济效益，为矿山的技术改造提供了理论依据[6]。

4结束语

原矿石性质分析结果表明，原矿石铜含量为0.924%，铅含量为1.302%，锌含量为2.41%。有用矿物主要为黄铜矿、方铅矿和闪锌矿，脉石矿物主要为菱铁矿、石英、白云石、方解石等硅酸盐矿物。黄铜矿的解离度为68.12%，未解离矿石主要与方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、其他硫化物和脉石伴生，方铅矿的解离度为64.90%，未解离矿石主要与黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、其他硫化物和脉石伴生。

通过对比，CMC：水玻璃：亚硫酸钠=1∶2∶5的铅复合缓蚀剂的抑制效果优于过氧化氢和硫代硫酸钠。采用复合抑制剂对混合精矿铜铅分离进行闭路试验，铜品位为24.11%，铅品位为1.77%，铜回收率为96.31%。铅回收率为6.17%的铜精矿和铅品位为31.82%、铜品位为1.09%、铅回收率为93.83%、铜回收率为3.69%的铅精矿具有显著的分离效果。

在最佳工艺条件下进行闭路试验，铜精矿铜品位为22.82%，铅为5.63%，金为596.39g，银为71.97g/t/t，铜回收率为89.66%，金分配回收率为93.17%，银回收率为28.33%；铅精矿品位75.35%，铜品位2.80%，金品位4.61g/t，银品位1136.51 g/t，铅回收率91.79%，金回收率6.83%，银回收率71.67%。与抑铜浮铅工艺相比，铜精矿中金品位提高17.95g/t，回收率提高23.83个百分点，提高了选矿厂的综合经济效益，为矿山技术改造提供了理论依据。

参考文献

[1]路永森.铜铅混合精矿分离的研究现状与进展[J].世界有色金属，2011（3）：44-47.

[2]尚衍波，张行荣，王荣生，等.分子模拟技术在铜铅分离机理研究中的应用[J].有色金属（选矿部分），2015（6）：83-87.

[3]米丽平，孙春宝，李青，等.用组合抑制剂实现铜铅高效分离的试验研究[J].金属矿山，2009（8）：53-56.

[4]姜亚雄，谢海云，刘畅，等.铜铅硫化矿混合精矿浮选分离研究现状[J].矿冶，2012（2）：37-41，46.

[5]马明辉，苏超，贾晓东，等.铜铅混合精矿浮选分离抑制剂研究进展[J].有色金属（选矿部分），2019（4）：94-98.

[6]张行荣，刘崇峻，朱阳戈，等.采用密度泛函方法研究铜铅分离的抑制机理[J].中国有色金属学报，2017（4）：843-849.