四川省会理县拉拉铜矿五龙矿区硫化铜矿可选性试验报告

四川省会理县拉拉铜矿五龙矿区硫化铜矿可选性试验报告四川晶大矿业科技有限公司（原四川省有色冶金研究院）2012年2月四川省会理县拉拉铜矿五龙矿区硫化铜矿可选性试验报告四川晶大矿业科技有限公司（原四川省有色冶金研究院）2012年2月院长严志明中心主任汤小军项目负责李辉试验人员王云李辉邓星星李玺报告编写李辉报告审核汤小军王云化学分析本院分析室目录前言11试验矿样的采取及制备32原矿性质421原矿化学分析4211原矿X射线荧光光谱分析4212原矿多元素分析6213原矿物相分析622原矿工艺矿物学研究7221原矿矿物组成7222矿石结构构造73选矿方法和选矿药剂94选矿试验1041选矿原则流程的确定1042浮选条件试验12421磨矿细度条件试验12422粗选石灰用量试验13423铜浮选捕收剂选择条件试验15431铜精选抑制剂选择条件试验1643浮铜尾矿综合回收铁试验研究18431浮铜尾矿磁选试验研究18432浮铜尾矿重选试验研究19433浮铜尾矿磁选重选试验研究2044开路试验2245闭路试验235产品分析246结语25前言受委托，我公司（乙方）对所送的铜矿进行原矿工艺学研究与选冶试验，研究该矿的可选性并提供选冶试验方案，作为开发和生产的技术依据。对该矿的工艺学研究表明，该矿物为硫化铜矿，其主要金属矿物为黄铜矿，其次有综合回收利用价值的组分还有磁性铁。主要脉石为石英，其次为云母、白云石、方解石等，其它有害杂质含量很低。原矿铜品位为0412，硫化铜其中硫化态铜占9783，矿石中主要含铜矿物为黄铜矿。在硫化矿选矿当中，黄铜矿属于易浮矿物，该矿石黄铜矿主要以粒状集合体分布于脉石之间，嵌布粒度较粗，并且原矿中其它硫化矿含量很少，对铜浮选影响很小，所以原矿铜较易选别。原矿铁综合品位1300，主要含矿物有磁铁矿、褐铁矿、镜铁矿、针铁矿等，其中磁铁矿磁性较强，容易选别，而其它铁矿物磁性较弱，可选性较差；原矿中金云母含量较高，由于金云母也有一定磁性，会对弱磁性铁矿物的磁选造成干扰，所以该矿想要获得高品位、高回收率的铁精矿比较困难。针对该矿的性质，试验采用浮选重选的选别流程，获得了较为理想的选别效果。浮选采用一粗一扫一精的选别流程，回收原矿当中的黄铜矿，浮选尾矿进入弱磁选，回收磁性铁（试验采用强磁选、重选、磁选重选等选别流程均未从浮铜尾矿当中获得合格的铁精矿产品，所以本次试验仅回收原矿当中的强磁性铁）。闭路试验结果列于表1。表1闭路试验结果（）品位铁回收率产品产率铜铁铜铁铜精矿144224834527876381铁精矿2100186075092977尾矿96460087117020328643给矿10000041113061000010000注本文所列产率、回收率在无特别说明时均相对于原矿1试验矿样的采取及制备试验矿样由甲方负责采取并运送至我公司，矿样约1000千克。收到来样后，经破碎缩分筛分等作业制成2MM粒级的原矿样，以备试验和化学分析所用。其矿样的制备流程如图1。矿样备样备样备样分析样试验样颚式破碎机颚式破碎机颚式破碎机对辊破碎机2MM2MM混匀缩分混匀缩分混匀缩分筛分图1样品制备工艺流程图2原矿性质试验对原矿进行了包括X射线荧光光谱分析、多元素分析以及铜、铁物相分析等化学性质分析，以及矿石矿物组成、矿石结构构造等工艺矿物学研究。21原矿化学分析211原矿X射线荧光光谱分析X射线荧光光谱定量分析主要是为了了解原矿中主要矿物元素和伴生有益元素的相对含量，以及对选矿工艺有害的元素的相对含量。原矿X射线荧光光谱分析结果列于表2。表2原矿X射线荧光光谱分析结果样品名称原矿计算方式以氧化物计X射线通道真空胶片类型有效直径250MM有效面积4906MM2样品高度500MM观测质量1800000MG原子序号质量标准偏差原子序号质量标准偏差原子序号质量标准偏差BEF0005029氧化铜0417002152二氧化碲00001811氧化钠18500730氧化锌0201001053碘000210001812氧化镁34700931三氧化二镓000350000455氧化铯00003213三氧化二铝97601632二氧化锗00006000003756氧化钡008280005114二氧化硅373503133三氧化二砷0003400016LALU0060004215磷34二氧化硒000003272二氧化铪000260001715五氧化二磷0939004735溴000002473五氧化二钽00002316三氧化硫37氧化铷001050000574三氧化钨000070001716硫0973004938氧化锶001100000575七氧化二铼00001417氯0127000639三氧化二钇000870000576四氧化锇00001318氩00001940二氧化锆004130002177二氧化铱000110000919氧化钾32500941五氧化二铌000820000578二氧化铂000007620氧化钙74001442三氧化钼001390001979金000006221三氧化二钪000130000644四氧化钌00001380氧化汞000006622二氧化钛22700845三氧化二铑00001481三氧化二铊000130001023五氧化二钒004530002346氧化钯00001482氧化铅005250002624三氧化二铬000230001047氧化银00001283三氧化二铋000005725氧化锰0335001748氧化镉000050001290二氧化钍000060001326三氧化二铁195702249三氧化二铟00001292八氧化三铀000006527四氧化三钴000990001350二氧化锡00001494二氧化钚00001500006628氧化镍000500001051三氧化二锑00001495三氧化二镅000043000064轻元素贵金属元素镧系元素BEF0005044四氧化钌00001357三氧化二镧0000184氧化铍45三氧化二铑00001458二氧化铈00285000435三氧化二硼46氧化钯00001459十一氧化六镨00014000396二氧化碳47氧化银00001260三氧化二0010600022钕7氮75七氧化二铼00001462三氧化二钐0000448氧76四氧化锇00001363三氧化二铕0000219氟005077二氧化铱000110000964三氧化二扎000620002478二氧化铂000007665四氧化七铽00004779金000006266三氧化二镝000320003567三氧化二钬00003368三氧化二铒000950003569三氧化二铥00002370三氧化二镱000070001971三氧化二镥000019212原矿多元素分析原矿的多元素分析结果列于表3。表3原矿的多元素分析结果（）元素CUFESPBZNASAU含量04121300095004801700028未检出元素AGSIO2AL2O3K2OCAOMGOP2O5含量未检出3758947318746348091注带元素单位为G/T，下同。原矿的多元素分析表明，该矿为铜矿，有综合回收价值的成分主要有铁，其它金属元素和有害杂质的含量很少。矿石主要脉石为石英，其次为云母、长石、方解石等。213原矿物相分析试验对原矿铜、铁进行了钼物相分析，分析结果分别列于表4、表5。原矿物相分析表明，原矿中铜存主要存在于硫化矿物中，而铁主要以赤、褐铁矿等弱磁性矿物的形式存在，磁铁矿中铁含量仅占全铁的10左右。表4铜物相分析结果（）物相总铜自由氧化铜中铜结合氧化铜中铜硫化铜中铜含量0414000200070405分布率100000481699783表5铁物相分析结果（）物相总铁磁铁矿中铁赤、褐铁矿中铁硫化铁中铁其它铁含量1312137730067378分布率1000010445564511288122原矿工艺矿物学研究221原矿矿物组成原矿的矿物组成比较简单，主要金属矿物有黄铜矿、磁铁矿、赤褐铁矿，其次含有少量的黄铁矿、斑铜矿、辉铜矿等，主要脉石为石英，其次为云母、白云石、方解石等。（1）黄铜矿是矿石中的主要铜矿物。呈不规则粒状或它形晶粒状集合体，金黄铜色，金属光泽，贝壳状断口，粉末为浅绿带黑色，弱电磁性。粒径一般为0103毫米，多分布于磁铁矿和脉石矿物粒间。（2）磁铁矿呈自形半自形的八面体及不规则粒状，铁黑色，金属光泽，贝壳状断口，强磁性。粒径01015毫米，最大可达2毫米。222矿石结构构造1、矿石结构本次试验的矿样矿石结构以粒状变晶结构为主。按其晶粒形态又可分为自形半自形粒状变晶结构、它形粒状变晶结构及交代残余结构等。（1）自形半自形粒状变晶结构辉铜矿、黄铜矿、磁铁矿多为自形晶，赤铁矿和部分黄铁矿为半自形晶。它们以单晶或集合体形式嵌入脉石矿物的间隙中。（2）它形粒状变晶结构构成矿石的主要金属矿物有黄铜矿、黄铁矿、斑铜矿及磁黄铁矿、赤铁矿等。常以它形粒状集合体嵌布于脉石矿物粒间以及早先形成的金属矿物粒间和裂隙之中。（3）交代残余结构按其交代形式有以下两种A、沿矿物边缘及裂隙向矿物中心交代。主要有黄铜矿、黄铁矿、赤铁矿交代磁铁矿。交代程度仅限于在被交代矿物的边缘。B、从对矿物中心向矿物边缘交代。从形态上仅见有赤铁矿从磁铁矿晶体的中心向外交代的现象。其交代界线模糊不清，系氧化作用所致。2、矿石构造试验矿样矿石构造以浸染状和条纹状构造为主，次有网脉状和蜂窝状构造。（1）浸染状构造主要金属矿物有黄铜矿、磁铁矿、斑铜矿等，呈单体或集合体形式较均匀地分布，含量在15左右。（2）条纹状构造主要金属矿物有黄铜矿、磁铁矿及少量斑铜矿等，以它形粒状集合体沿片理富集形成条纹。条纹宽度一般为021毫米，其间距为36毫米。（3）网脉状构造主要是黄铜矿呈粒状集合体呈脉状或网脉状，沿裂隙交织充填。（4）蜂窝状构造主要是金属硫化物氧化后，易溶的铜，流失后形成的褐铁矿。此构造主要见于氧化矿石中3选矿方法和选矿药剂此次试验选用的浮选机型为XFD63型30L、05L、025L单槽浮选机。采用单元试验法，以铜品位和回收率为试验指标判据。本试验主要使用常规药剂进行浮选试验，试验中涉及到的各种药剂名称、纯度及实验室配药方式列于表6。表6药剂名称、纯度及配药方式表药剂名称纯度配药方式药剂名称纯度配药方式石灰工业纯固体添加丁基黄药工业纯液体1水玻璃分析纯液体5乙基黄药工业纯液体1六偏磷酸钠工业纯液体5丁铵黑药工业纯液体1CMC分析纯液体22油工业纯原液滴加4选矿试验41选矿原则流程的确定对原矿的化学分析及工艺矿物学研究表明，该矿的主要有益组分为铜和铁。从市场价值分析，该矿中铜的价值高于铁，所以应侧重考虑保证铜的回收。原矿中铜主要以黄铜矿形式存在，在一般情况下，黄铜矿属于可浮性很好的矿物，并且该矿黄铜矿嵌布粒度较粗、其它硫化矿以及有害杂质含量很少，对铜的浮选比较有利。该矿的铁分为磁铁矿和褐铁矿等磁性较弱的铁矿物两部分，磁铁矿宜采用弱磁选进行选别，其它铁矿物可以考虑用强磁选、重选等方法予以选别。对于该矿原矿试验的重点在于以下方面第一，确定适合该矿铜浮选的药剂组合，确保铜精矿质量和回收率。第二，探索适合的选别方法，实现该矿铁矿物的综合回收。综合分析，认为该矿采用浮选弱磁强磁（重选）的选别流程比较适合，试验原则流程如图2。原矿磨矿铜粗选铜扫选弱磁选磁铁精矿铜精选中矿铜精矿强磁（重选）铁精矿尾矿图2试验选矿原则流程图42浮选条件试验421磨矿细度条件试验磨矿细度主要影响铜粗选的回收率，在初探试验的基础上对该矿进行磨矿细度条件试验，分别在磨矿细度为200目65、70、75、80的条件下进行试验，研究磨矿细度对该矿浮选的影响。试验以粗选铜品位和回收率为判据，试验流程及其它主要工艺参数（本文所列药剂用量均相对于粗选给矿）见图3，试验结果列于表7。根据试验结果，综合考虑粗精矿品位与回收率，认为该矿磨矿细度选择为200目75比较适合。原矿磨矿细度为变量铜粗选铜扫选尾矿石灰1000乙基黄药502油20乙基黄药202油10铜粗精矿单位G/T图3磨矿细度试验原则流程表7磨矿细度试验结果（）磨矿细度（200目占）产品产率铜品位铜回收率铜粗精矿22513187198尾矿97750118280265原矿10000041210000铜粗精矿22613567456尾矿97740107254470原矿10000041110000铜粗精矿23213887893尾矿97680088210775原矿10000040810000铜粗精矿23014117820尾矿97700093218080原矿10000041510000422粗选石灰用量试验一般情况下，铜浮选的最佳PH范围为78，试验粗选添加石灰作为PH调整剂，调整粗选矿浆PH，并抑制矿物中的黄铁矿等。由于黄铁矿对硫化矿都有一定的抑制作用，所以石灰用量不宜过大。试验通过石灰条件试验确定粗选最佳石灰用量，以铜精矿品位和回收率为判据，试验流程及主要技术参数如图4，试验结果列于表8。试验结果表明，该矿黄铜矿对石灰比较敏感，粗选石灰用量选择1000G/T左右为宜。原矿磨矿细度200目75铜粗选铜扫选尾矿石灰用量为变量乙基黄药502油20乙基黄药202油10铜粗精矿单位G/T图4粗选石灰用量条件试验流程表8粗选石灰用量条件试验结果（）石灰用量（G/T）产品产率铜品位铜回收率钼粗精矿21813607285尾矿978201132715500原矿10000040710000钼粗精矿23013987842尾矿9770009121581000原矿10000041010000钼粗精矿22014357663尾矿9780009823371500原矿10000041210000423铜浮选捕收剂选择条件试验由于该矿黄铜矿可浮性较好，且其它硫化矿及有害杂质含量都很少，所以选择常规捕收剂作条件试验。铜浮选捕收剂选用乙基黄药、乙基黄药丁基黄药、乙基黄药丁铵黑药作对比试验，以铜粗精矿品位和回收率作判据，试验流程及主要技术参数如图5，试验结果列于表9。试验结果表明采用乙基黄药丁基黄药作捕收剂对该矿黄铜矿的选别效果较好，粗选和扫选用量分别为乙基黄药2510G/T，丁基黄药2510G/T。起泡剂选用2油。原矿磨矿细度200目75铜粗选铜扫选尾矿石灰1000捕收剂为变量铜粗精矿单位G/T捕收剂为变量图5铜浮选捕收剂选择条件试验流程表9铜浮选捕收剂选择条件试验结果（）捕收剂组合粗选扫选用量（G/T）产品产率铜品位铜回收率铜粗精矿23313787737尾矿976700962263乙基黄药50202油2010原矿10000041510000铜粗精矿32610088054尾矿967400821946乙基黄药2510丁基黄药25102油2010原矿10000040810000铜粗精矿3608987828尾矿964000932172乙基黄药2510丁铵黑药2510原矿10000041310000431铜精选抑制剂选择条件试验该矿黄铜矿的可浮性很好，通过试验表明，对铜粗精矿进行一次精选就能获得品位20左右的铜精矿，所以试验采用一次精选。精选选用石灰抑制黄铁矿等硫化矿，试验表明石灰用量在200G/T左右为宜。在以上条件下进行铜精选抑制剂条件试验，选用水玻璃六偏磷酸钠和水玻璃CMC作对比试验，试验流程及主要技术参数如图6，试验结果列于表10。试验结果表明，精选抑制剂的添加是必要的，且选用水玻璃CMC作抑制剂所获得铜精矿品位和回收率都比较理想，药剂用量为水玻璃200G/T、CMC40G/T。原矿磨矿细度200目75铜粗选铜扫选尾矿石灰1000乙基黄药25丁基黄药252油20单位G/T铜精选中矿铜精矿乙基黄药10丁基黄药102油10石灰200抑制剂为变量图6铜精选抑制剂选择条件试验原则流程表10铜精选抑制剂选择条件试验结果（）抑制剂及用量（G/T）产品产率铜品位铜回收率铜精矿138041135尾矿967500851973空白给矿10000041810000铜精矿181066288尾矿967100882055水玻璃250六偏磷酸钠120给矿10000041510000铜精矿180046202尾矿967800852005水玻璃200CMC100给矿1000004101000043浮铜尾矿综合回收铁试验研究431浮铜尾矿磁选试验研究试验对浮铜尾矿进行磁选，获得不同场强范围内精矿，根据各个产品品位研究该矿铁矿物磁选的可行性。试验流程及主要技术参数如图7，试验结果列于表11（给矿为浮铜尾矿，下同）。给矿014T05T尾矿07T1T铁精矿4铁精矿3铁精矿2铁精矿1图7浮铜尾矿磁选试验流程图表11浮铜尾矿磁选试验结果（）产率铁品位铁回收率产品个别累积个别加权品均个别累积铁精矿1207/6086990/铁精矿2320527305242447681758铁精矿3285812224735435032262铁精矿45161328195629267933055尾矿8672/101912726945/给矿10000100001272/1000010000注表11、12、13所列产率、回收率均相对于给矿（浮铜尾矿）试验结果表明，用中强磁及强磁选获得的铁精矿产品品位很低，014T05T产品铁精矿品位仅为3052，说明该矿中其它磁性矿物对弱磁性铁矿物的磁选影响很大。磁场强度从014T提高到05T，铁回收率仅提高了768，但品位确下降了1842；磁场强度提高到1T，铁回收率仅能达到3055，精矿铁品位仅为2926，说明采用单一磁选回收原矿中弱磁性矿物不可行。432浮铜尾矿重选试验研究对该矿浮铜为矿的磁选试验研究表明，中强磁产物铁品位较低，达不到合格产品的要求。试验采用摇床对浮铜尾矿进行重选试验，研究其回收该矿铁矿物的可行性。试验流程如图8，试验结果列于表12。试验获得的精矿产品铁品位仅为3385，达不到商品级要求，铁回收率也很低，采用单一重选试验效果也不理想。给矿摇床重选铁精矿尾矿图8浮铜尾矿重选试验工艺流程表12浮铜尾矿重选试验结果（）产品产率铁品位铁回收率铁精矿96533852558尾矿903510527442给矿10000127710000433浮铜尾矿磁选重选试验研究试验结果表明采用单一磁选和重选都不能获得较为理想的选别效果，为提高铁精矿产品的品位和回收率，考虑对中强磁选获得的粗精矿进行重选实验研究，试验流程如图9，试验结果列于表13。给矿014T08T铁精矿尾矿摇床重选中矿图9浮铜尾矿磁选重选试验流程表13浮铜尾矿磁选重选试验结果（）产品产率铁品位铁回收率铁精矿68539332115中矿201815129尾矿911410847757给矿10000127410000采用磁选重选的选别流程，也只能获得品位为3933，回收率为2115的铁精矿，精矿品位仍然偏低。其可能原因是由于原矿褐铁矿等结晶水含量较高，原生铁品位较低，并且与脉石嵌布关系密切，导致精矿品位难以提高。出于技术经济考虑，认为原矿弱磁性矿物回收价值不大，试验仅回收原矿强磁性铁矿物（主要为磁铁矿）。44开路试验在条件试验的基础上进行开路试验，试验流程及主要技术参数如图10，试验结果列于表14。原矿磨矿细度200目75铜粗选铜扫选石灰1000乙基黄药25丁基黄药252油20单位G/T铜精选中矿1铜精矿弱磁选014T尾矿铁精矿中矿2乙基黄药10丁基黄药102油10石灰200水玻璃200CMC40图10开路试验结果表14开路试验结果（）品位回收率产品产率铜铁铜铁铜精矿135229635067597368铁精矿21501760230901007中矿1057094644131029中矿2148045575163066尾矿94450087116120198530给矿1000004081286100001000045闭路试验在开路试验的基础上进行闭路试验，试验路程及主要技术参数见图11，试验结果列于表15，数质量流程见图12。原矿磨矿细度200目75铜粗选铜扫选石灰1000单位G/T铜精选铜精矿弱磁选014T尾矿铁精矿乙基黄药25丁基黄药252油20乙基黄药10丁基黄药102油10石灰200水玻璃200CMC40图11闭路试验流程表15闭路试验结果（）品位回收率产品产率铜铁铜铁铜精矿144224834527876381铁精矿2100186075092977尾矿96460087117020328