CN105214837B - 一种富含磁黄铁矿和黄铁矿的铜硫矿选矿方法 - Google Patents

Abstract

一种富含磁黄铁矿和黄铁矿的铜硫矿选矿方法，其特征是依次由以下步骤组成：原矿破碎、磨矿；磁选获得磁黄铁矿精矿和磁黄铁矿尾矿；磁黄铁矿尾矿经梯度磁选获得铜磁选精矿和铜磁选尾矿；铜磁选尾矿经铜浮选获得铜中矿和铜粗选尾矿；铜磁选精矿与铜中矿合并进行铜精选分离，获得铜精矿和铜精选尾矿；铜粗选尾矿进行硫浮选，获得硫精矿和硫浮选尾矿；铜精选尾矿和硫浮选尾矿合并后自然沉降，得到尾矿水和尾矿，尾矿水返回作原矿磨矿和各步骤的用水。本发明的铜硫矿选矿方法操作简单、药剂用量少、成本较低，有利于提高铜硫矿的选矿指标，更有利于铜硫矿山的尾矿水回用及环境保护建设，适用于Cu≥0.10%的富含磁黄铁矿和黄铁矿的铜硫矿选矿。

Description

一种富含磁黄铁矿和黄铁矿的铜硫矿选矿方法

技术领域

本发明涉及一种选矿方法，特别涉及含Cu≥0.10%的一种富含磁黄铁矿和黄铁矿的铜硫矿选矿方法。

背景技术

黄铜矿[CuFeS₂]常与黄铁矿[FeS₂]、磁黄铁矿[Fe_1-xS]等硫化矿物共伴生。原矿品位低、粒度细，多采用浮选回收。磁黄铁矿等硫化矿物易氧化，使溶液迅速酸化，在矿浆中溶解产生大量的金属离子如Fe³⁺、Fe²⁺、Cu²⁺、和H⁺等，同时在浮选过程中添加的选矿药剂亦在矿浆中产生大量离子。在浮选溶液中，这些溶解离子之间、溶解离子与水分子之间以及溶解离子与矿物之间会发生复杂的相互作用，从而改变矿物的界面结构性质，进而影响矿物的可浮性、浮选药剂作用方式以及浮选泡沫稳定性。由此可见，复杂的浮选溶液环境，严重影响矿产资源的高效回收。

铜硫矿属硫化矿类矿物，其中黄铜矿、磁黄铁矿和黄铁矿相对易浮，但其可浮性相近，因此黄铜矿与磁黄铁矿、黄铁矿的浮选分离难度大。铜硫矿目前主要采用“优先浮铜-浮硫”选矿方法、“铜硫混合浮选-混合浮选精矿分离”选矿方法。对于含磁黄铁矿和黄铁矿较少的铜硫矿，“优先浮铜-浮硫”选矿方法获得的铜精矿品位较高、但回收率略低，“铜硫混合浮选-混合浮选精矿分离”选矿方法获得的铜精矿回收率较高、但品位略低；而对于富含磁黄铁矿和黄铁矿的铜硫矿，采用以上两种选矿方法获得的铜精矿品位和回收率均较低。

铜硫矿石因含硫矿物，极易氧化。矿浆pH值多数呈酸性，在矿浆中存在大量的Fe³⁺、Fe²⁺、Cu²⁺和H⁺等离子，这些离子与硫化矿的矿物表面作用易产生活化作用，严重干扰了铜硫矿的选矿。由于铜硫矿尾矿水中含有Fe³⁺、Fe²⁺和H⁺等离子和浮选药剂，其尾矿水回用于磨矿、进入铜、硫浮选作业时，对黄铜矿浮选有强烈的干扰作用，不利于铜硫浮选分离，造成铜精矿、硫精矿的品位和回收率降低。在尾矿水循环使用中，矿浆中的离子和药剂不断累积，对铜硫矿浮选指标影响更大。因此，目前大多数铜硫矿浮选的尾矿水不循环利用，这些铜硫矿山的尾矿水简单处理后对外排放，不利于环境保护。

由此可见，铜硫矿尾矿水回用的富含磁黄铁矿和黄铁矿的铜硫矿选矿技术难度更大，开展适于尾水回用的铜硫矿选矿方法的研究十分必要。

发明内容

本发明的目的是提出一种提高铜、硫选矿指标的铜硫矿选矿方法，本发明的选矿方法依次由以下步骤组成，药剂用量按原矿质量计：

1）原矿破碎、磨矿至粒度为-0.074mm占40~90%；

2）磁选：磁场强度0.08~0.60T，得到磁黄铁矿精矿和磁黄铁矿尾矿；

3）梯度磁选：磁黄铁矿尾矿经磁场强度为0.5~1.2T的梯度磁选，得到铜磁选精矿和铜磁选尾矿；

4）铜浮选：铜磁选尾矿进行铜浮选，①1次粗选：在铜磁选尾矿中添加生石灰100~1000克/吨，丁黄药5~20克/吨，乙硫氨酯1~8克/吨和2^#油1~2克/吨，搅拌2~5分钟；②1次精选：不添加药剂搅拌1~2分钟；③1~2次扫选：不添加药剂，搅拌2~5分钟；获得铜中矿和铜粗选尾矿；

5）铜精选分离：合并铜磁选精矿与铜中矿进行铜精选分离，①1次粗选：添加生石灰100~800克/吨，丁黄药3~15克/吨，乙硫氨酯1~5克/吨和2^#油0~2克/吨，搅拌2~5分钟；②1~3次精选：添加生石灰10~50克/吨，搅拌2~5分钟；③1~2次扫选：不添加药剂，搅拌2~5分钟；获得铜精矿和铜精选尾矿；

6）硫浮选：铜粗选尾矿进行硫浮选，①1次粗选：铜粗选尾矿中添加硫酸50~500克/吨，丁黄药5~25克/吨和2^#油1~2克/吨，搅拌2~6分钟；②1次精选：不添加药剂，搅拌1~3分钟；③1次扫选：不添加药剂，搅拌2~4分钟；获得硫精矿和硫浮选尾矿；

7）合并铜精选尾矿和硫浮选尾矿后自然沉降，得到尾矿水和尾矿，尾矿水返回作原矿磨矿和各步骤的用水。

本发明特点是采用“磁-浮”选矿方法。在铜浮选前采用磁选脱除对铜浮选有害的矿物—磁黄铁矿，减少磁黄铁矿对铜浮选的影响，再用梯度磁选选出铜磁选精矿，使大部分黄铜矿与铜浮选有害的矿物—黄铁矿分离，从而简化铜精选分离中的矿物组成，达到高效回收黄铜矿和降低药剂成本的目的，同时缩短磁黄铁矿在矿浆中的滞留和氧化反应时间，从而有效阻止矿浆水进一步酸化及大量Fe³⁺、Fe²⁺和H⁺等离子的形成，而且尾矿能够自然沉淀，为尾矿水循环利用创造了条件。

本发明的铜硫矿选矿方法操作简单、药剂用量少、成本较低，有利于提高铜硫矿的选矿指标，更有利于铜硫矿山的尾矿水回用及环境保护建设，适用于Cu≥0.10%的富含磁黄铁矿和黄铁矿的铜硫矿选矿。

附图说明

图1是本发明的铜硫矿流程图。

具体实施方式

将Cu≥0.10%富含磁黄铁矿和黄铁矿的铜硫矿矿石破碎、磨矿至粒度为-0.074mm占40~90%；磁选获得磁黄铁矿精矿和磁黄铁矿尾矿；磁黄铁矿尾矿经梯度磁选获得含黄铜矿等弱磁性矿物的铜磁选精矿和含黄铁矿、少量黄铜矿等矿物的铜磁选尾矿；铜磁选尾矿经铜浮选获得铜中矿和铜粗选尾矿；铜磁选精矿与铜中矿合并进行铜精选分离，获得铜精矿和铜精选尾矿；铜粗选尾矿经硫浮选获得硫精矿和硫浮选尾矿；铜精选尾矿和硫浮选尾矿合并后自然沉降，得到尾矿水和尾矿，尾矿水返回作原矿磨矿和各步骤的用水。

本发明的选矿药剂制度见表1，实施例的试验结果表2。

实施例1

对Cu 0.60%、含磁黄铁矿12.69%、含黄铁矿28.24%的铜硫矿石。

1）原矿破碎、磨矿至粒度为-0.074mm占65%；

2）磁选：磁场强度0.15T，得到磁黄铁矿精矿和磁黄铁矿尾矿；

3）梯度磁选：磁黄铁矿尾矿经磁场强度为0.9T的梯度磁选，得到铜磁选精矿和铜磁选尾矿；

4）铜浮选：铜磁选尾矿进行铜浮选，①1次粗选：在铜磁选尾矿中添加生石灰800克/吨，丁黄药18克/吨，乙硫氨酯4克/吨和2^#油2克/吨，搅拌3分钟；②1次精选：不添加药剂搅拌1分钟；③1次扫选：不添加药剂，搅拌2分钟；获得铜中矿和铜粗选尾矿；

5）铜精选分离：合并铜磁选精矿与铜中矿进行铜精选分离，①1次粗选：添加生石灰650克/吨，丁黄药10克/吨，乙硫氨酯3克/吨和2^#油1克/吨，搅拌4分钟；②2次精选：分别添加生石灰35克/吨和15克/吨，搅拌5分钟；③1次扫选：不添加药剂，搅拌3分钟；获得铜精矿和铜精选尾矿；

6）硫浮选：铜粗选尾矿进行硫浮选，①1次粗选：铜粗选尾矿中添加硫酸300克/吨，丁黄药15克/吨和2^#油2克/吨，搅拌6分钟；②1次精选：不添加药剂，搅拌3分钟；③1次扫选：不添加药剂，搅拌4分钟；获得硫精矿和硫浮选尾矿；

7）合并铜精选尾矿和硫浮选尾矿后自然沉降，得到尾矿水和尾矿，尾矿水返回作原矿磨矿和各步骤的用水。

实施例2

对Cu 0.64%、含磁黄铁矿26.15%、含黄铁矿8.45%的铜硫矿石。

1）原矿破碎、磨矿至粒度为-0.074mm占75%；

2）磁选：磁场强度0.5T，得到磁黄铁矿精矿和磁黄铁矿尾矿；

3）梯度磁选：磁黄铁矿尾矿经磁场强度为1.0T的梯度磁选，得到铜磁选精矿和铜磁选尾矿；

4）铜浮选：铜磁选尾矿进行铜浮选，①1次粗选：在铜磁选尾矿中添加生石灰300克/吨，丁黄药8克/吨，乙硫氨酯3克/吨和2^#油1克/吨，搅拌4分钟；②1次精选：不添加药剂搅拌1分钟；③2次扫选：不添加药剂，搅拌5分钟；获得铜中矿和铜粗选尾矿；

5）铜精选分离：合并铜磁选精矿与铜中矿进行铜精选分离，①1次粗选：添加生石灰280克/吨，丁黄药6克/吨，乙硫氨酯2克/吨和2^#油0克/吨，搅拌5分钟；②1次精选：添加生石灰30克/吨，搅拌4分钟；③2次扫选：不添加药剂，搅拌5分钟；获得铜精矿和铜精选尾矿；

6）硫浮选：铜粗选尾矿进行硫浮选，①1次粗选：铜粗选尾矿中添加硫酸150克/吨，丁黄药13克/吨和2^#油1.5克/吨，搅拌2分钟；②1次精选：不添加药剂，搅拌1.5分钟；③1次扫选：不添加药剂，搅拌2分钟；获得硫精矿和硫浮选尾矿；

7）合并铜精选尾矿和硫浮选尾矿后自然沉降，得到尾矿水和尾矿，尾矿水返回作原矿磨矿和各步骤的用水。

实施例3

对Cu 0.92%、含磁黄铁矿25.12%、含黄铁矿13.26%的铜硫矿石。

1）原矿破碎、磨矿至粒度为-0.074mm占70%；

2）磁选：磁场强度0.45T，得到磁黄铁矿精矿和磁黄铁矿尾矿；

3）梯度磁选：磁黄铁矿尾矿经磁场强度为0.70T的梯度磁选，得到铜磁选精矿和铜磁选尾矿；

4）铜浮选：铜磁选尾矿进行铜浮选，①1次粗选：在铜磁选尾矿中添加生石灰520克/吨，丁黄药12克/吨，乙硫氨酯3克/吨和2^#油1克/吨，搅拌4分钟；②1次精选：不添加药剂搅拌2分钟；③1次扫选：不添加药剂，搅拌3分钟；获得铜中矿和铜粗选尾矿；

5）铜精选分离：合并铜磁选精矿与铜中矿进行铜精选分离，①1次粗选：添加生石灰480克/吨，丁黄药10克/吨，乙硫氨酯4克/吨和2^#油2克/吨，搅拌5分钟；②3次精选：分别添加生石灰20、20和10克/吨，搅拌5分钟；③2次扫选：不添加药剂，搅拌5分钟；获得铜精矿和铜精选尾矿；

6）硫浮选：铜粗选尾矿进行硫浮选，①1次粗选：铜粗选尾矿中添加硫酸200克/吨，丁黄药20克/吨和2^#油2克/吨，搅拌6分钟；②1次精选：不添加药剂，搅拌3分钟；③1次扫选：不添加药剂，搅拌4分钟；获得硫精矿和硫浮选尾矿；

7）合并铜精选尾矿和硫浮选尾矿后自然沉降，得到尾矿水和尾矿，尾矿水返回作原矿磨矿和各步骤的用水。

表1 本发明的选矿药剂制度（克/吨，原矿）

﹡铜浮选：精选和扫选不加药剂。

﹡铜精选分离：扫选不加药剂。

﹡硫浮选：精选和扫选不加药剂。

表2 实施例1~3的试验结果(%)

﹡硫精矿与磁黄铁矿精矿合计的S回收率值。

Claims (1)

1.一种富含磁黄铁矿和黄铁矿的铜硫矿选矿方法，其特征是依次由以下步骤组成，药剂用量按原矿质量计：

1）原矿破碎、磨矿至粒度为-0.074mm占40~90%；

2）磁选：磁场强度0.08~0.60T，得到磁黄铁矿精矿和磁黄铁矿尾矿；

3）梯度磁选：磁黄铁矿尾矿经磁场强度为0.5~1.2T的梯度磁选，得到铜磁选精矿和铜磁选尾矿；

4）铜浮选：铜磁选尾矿进行铜浮选，①1次粗选：在铜磁选尾矿中添加生石灰100~1000克/吨，丁黄药5~20克/吨，乙硫氨酯1~8克/吨和2^#油1~2克/吨，搅拌2~5分钟；②1次精选：不添加药剂搅拌1~2分钟；③1~2次扫选：不添加药剂，搅拌2~5分钟；获得铜中矿和铜粗选尾矿；

5）铜精选分离：合并铜磁选精矿与铜中矿进行铜精选分离，①1次粗选：添加生石灰100~800克/吨，丁黄药3~15克/吨，乙硫氨酯1~5克/吨和2^#油0~2克/吨，搅拌2~5分钟；②1~3次精选：添加生石灰10~50克/吨，搅拌2~5分钟；③1~2次扫选：不添加药剂，搅拌2~5分钟；获得铜精矿和铜精选尾矿；

6）硫浮选：铜粗选尾矿进行硫浮选，①1次粗选：铜粗选尾矿中添加硫酸50~500克/吨，丁黄药5~25克/吨和2^#油1~2克/吨，搅拌2~6分钟；②1次精选：不添加药剂，搅拌1~3分钟；③1次扫选：不添加药剂，搅拌2~4分钟；获得硫精矿和硫浮选尾矿；

7）合并铜精选尾矿和硫浮选尾矿后自然沉降，得到尾矿水和尾矿，尾矿水返回作原矿磨矿和各步骤的用水。