某铜矿锌硫分离尾矿浮选回收铜及伴生金银试验

    阿舍勒铜矿为一大型黄铁矿型铜、锌多金属矿，该矿于2004年10月建成日处理4000t原矿的铜锌选矿厂，选矿工艺流程经过几年的生产实践、技术攻关及改造后，现已形成浮选柱部分优先浮铜-浮选槽快速优先浮铜-混合浮选-混粗精矿再磨-铜锌分离浮选柱快速浮铜-铜锌分离-中矿选择性再磨-锌硫分离等结合现场实际的工艺流程，原矿品位较高，技术指标的高低直接影响企业的经济效益，所以，尾矿资源作为二次资源进行再选越来越受到企业的高度重视，该企业先后进行总尾矿再选铜、混选尾矿再选铜的试验室小型试验，效果均不太好，富集比差，回收率较低。

    新疆阿舍勒铜矿锌硫分离作业锌尾矿浆浓度18%左右，细度-45μm占95%左右，黄铜矿单体解离度88%左右，闪锌矿单体解离度87%左右。锌尾矿含铜0.5%～1.5%，含锌0.5%～1.3%,含金0.18～0.35g/t、含银18～30g/t，从以上条件可以看出，锌尾矿具备作为二次资源进行再选铜、金、银等有价元素的条件。加强这部分铜及伴生金银资源的回收受到重视，探索能否实现部分尾矿资源作为二次资源进行再选铜及伴生金银等有用矿物意义重大。如果铜锌

    分离尾矿含铜按0.8%、锌尾矿产率按12%，日处理金属量4000t进行测算，每天从锌尾矿流失的铜达3.84t，金银也将流失，加强回收这部分铜及伴生金银可显著提高企业的技术指标和经济效益，同时可以避免资源的浪费，促进矿山经济的循环发展。

    一、锌硫分离尾矿矿石性质

    锌尾矿的矿物组成见表1，黄铁矿是锌硫分离尾矿中主要的金属硫化物，主要呈不规则状，其次为自形、半自形结构。黄铜矿是锌硫分离尾矿中主要的铜矿物协主要呈晶形结构，不规则状，以微粒为主，黄铜矿与黄铁矿关系非常密切，常与砷黝铜矿共生在一起。闪锌矿是锌硫分离尾矿中主要的锌矿物，主要呈不规则状产出。闪锌矿与黄铁矿、方铅矿关系较为密切，多交结于黄铁矿，嵌布关系较为复杂。砷黝铜矿是锌硫分离尾矿中次要的含铜矿物，多为聚合体与黄铜矿一起分布于黄铁矿晶粒间或晶粒边缘。锌硫分离尾矿中黄铜矿、闪锌矿的解离度均为87%左右，这些单体铜、锌矿物主要损失在-lμm的微细粒级。锌硫分离尾矿中铜、锌矿物连生体部分主要是与黄铁矿的连生或被包裹于黄铁矿中以及铜、锌矿物之间的相互连生。

表1  锌硫分离尾矿矿物组成%

    从各矿物单矿物分析结果来看，在原矿磨至碑-45μm细度下，大部分金银已解离。部分金赋存于黄铜矿和闪锌矿中，黄铁矿也是金的主要载体之一。银的赋存状态较为复杂，黄铜矿、黝铜矿、闪锌矿、方铅矿均为银的主要载体，其中黝铜矿载银较高，并有部分银与金呈互化物或赋存于次生铜矿物中，银的回收取决于黝铜矿是否进入铜精矿。

    二、试验研究

    （一）粗选条件试验

    首先进行粗选条件试验，试验流程为一次粗选，粗选时间为6min，试验是将生产现场提取的锌硫分离尾矿在小型浮选机中进行。

    1、浮选原矿预处理方案试验

    生产流程中针对锌硫分离作业实行添加石灰高钙调浆并抑制黄铁矿，在其表面生成亲水性难溶物实现抑制，石灰同时可以抑制黄铜矿，原理与黄铁矿相似。所以，实现黄铜矿和有价元素相关矿物表面的纯净，提高有用矿物的单体解离度是实现高效回收铜及伴生金银元素的必备条件，针对这一特点，首先进行了目的矿物表面改性和提高解离度的探索试验，也就是浮选原矿的预处理，试验结果见表2，因Y89在本矿山和其他矿山实践中表现出对铜金具有较高的捕收能力，在该探索试验中使用Y89 40g/t、BK201 8g/t。

表2  浮选原矿预处理方案试验结果%

    从表2可以看出，再磨实现有用矿物表面改性的措施较好，再磨后，-45μm占97.2%变为-38μm占95.8%，目的矿物的单体解离度得到提高，这些都有利于提高目的矿物的浮游性能，初步确定浓密后磨矿浓度为60%。

    2、捕收剂种类试验

    针对锌硫分离尾矿具有的一些基本性质和现场工艺流程所用药剂制度，在此做了丁基钠黄药、Y89和PAC对锌尾矿再选铜的捕收剂种类试验，试验结果见表3。

表3  不同捕收剂种类试验结果%

    从表3可以看出，在三种药剂用量相同时，针对锌尾矿所含铜矿物被捕收效果而言，Y89指标较好，铜回收率最高，结合Y89所具有的药剂性能，初步确定锌尾矿再选铜及伴生金银时使用高效捕收剂Y89。

    3、磨矿时间试验

    通过浮选原矿预处理不同方案试验可以看出，锌尾矿原矿浆通过浓密再磨后，目的矿物表面实现了改性，同时，目的矿物的单体解离度进一步得到提高，为了探索目的矿物在何种磨矿条件和解离度下，回收率最高，对锌尾矿做了磨矿时间试验，试验结果见图1。

    从图1可以看出，再磨是有必要的，磨矿时间为3min时较好。在以后的试验中，磨矿时间均为3min，此时细度达-38μm占96％左右。

    4、pH值试验

    在现场工艺流程中，混选和锌硫分离作业分别添加石灰进行调浆和压硫，针对锌尾矿的矿物特点，再磨后，目的矿物和非目的矿物表面不同程度实现了表面改性，可通过添加石灰进行再次调浆和压硫，试验结果见图2。

    从图2中可以看出，随石灰用量的增加，铜粗精矿铜回收率和品位都在增加，综合考虑，pH为11.70～12.00时较好。

    5、Y89药剂用量试验

    初步确定使用Y89剂后，对Y89做了用量试验，试验结果见图3。

    考虑到本次试验应把铜粗精矿铜品位放在重点，综合考虑各个指标，Y89用量为60g/t时较好。

    6、Na₂S0₃用量试验

    考虑到Na₂S0₃和石灰可以联合抑制黄铁矿，并且Na₂S0₃可以活化黄铜矿的特性，为此做了Na₂S0₃不同用量试验，试验结果见图4。

    从图4中可以看出，Na₂S0₃对抑制黄铁矿有一定的作用效果，对黄铜矿的活化作用不明显，适宜的Na₂S0₃用量为50g/t。

    （二）开路试验

    在上述条件试验的基础上，对锌尾矿再选铜进行了开路试验，试验流程是一次粗选、两次精选、四次扫选，试验结果见表4。

表4  开路试验结果%

    从表4数据中可以看出，开路试验结果与粗选条件试验结果相吻合，由于扫选Ⅱ尾矿与扫选Ⅲ尾矿铜品位只差0.03%，所以初步确定做闭路试验时，采用一次粗选、三次精选、两次扫选流程，这样有利于保证回收率前提下提高铜精矿铜品位。

    （三）闭路试验

    结合开路试验结果，闭路试验采用一次粗选、三次精选、两次扫选工艺流程，试验结果见表5。

表5  闭路试验结果%

    三、技术经济评价

    单纯分析回收铜所创造的经济价值，按日处理量4000t和锌尾矿产率12.314%对每天创造的经济价值进行测算：日产出铜金属量3.037t，其经济价值为75925元，材料成本合计为11789.5元，每天创造的经济价值达64135.5元，若加上金银达到计价品位后创造的经济价值，效益十分显著。

    四、结语

    （一）粗选条件探索试验发现，锌尾矿浆通过再磨后，对目的矿物的表面改性效果较好，磨矿时间初步确定为3min，细度为-38μm占96％；Y89对目的矿物的捕收效果较好，其用量为60g/t；调整pH值为11.70～12.00较好，Na₂S0₃能够抑制黄铁矿活化黄铜矿。

    （二）锌硫分离尾矿经一次粗选、三次精选、两次扫选可以从含铜0.99%的原矿中浮选获得铜品位为13.78%的铜精矿，富集比为13.92，铜回收率为62.28%，铜精矿含锌为5.13%，金、银回收率达10.74%和32.01%，品位分别为1.10g/t和335.32g/t。

    （三）通过技术经济效益分析可知，锌尾矿再选铜可创造较好的经济效益，经过测算，每天创造的经济价值达64135.5元，这些尚未加上金银达到计价品位后所创造的经济价值。

    （四）通过试验研究和技术经济评价，新疆阿舍勒铜矿锌硫分离作业尾矿再选铜具有可行性，浮选出的铜精矿产品可和原铜精矿产品进行配矿销售或合格后直接销售，经济效益显著。