1礦石性質(zhì)
原礦多元素分析結(jié)果見表1,原礦銅物相分析結(jié)果見表2。銅礦物中主要是氧化銅礦物,其次為硫化銅礦物。氧化銅礦物中孔雀石占52%,硅孔雀石占7%,還有少量的藍(lán)銅礦。硫化銅礦物主要為斑銅礦,約占20%,黃銅礦占10%,還有少量的輝銅礦。其他金屬礦物有黃鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦等。脈石礦物主要是白云石,還含有石英、方解石、絹云母、電氣石、泥質(zhì)物等。氧化銅礦中孔雀石和硅孔雀石的細(xì)粒部分呈高度分散,礦泥中的-10μm粒級,大多數(shù)呈離子狀態(tài)被黏土物質(zhì)吸附,而硫化銅除了細(xì)粒嵌布外,部分黃銅礦也被褐鐵礦包裹。因此,屬于難選泥質(zhì)氧化銅礦。湯丹礦石中,硫化銅礦和氧化銅礦都與氫氧化鐵伴生,硫化銅礦中,一部分黃銅礦、輝銅礦和銅藍(lán)呈細(xì)粒、顯微細(xì)粒狀分散體及碎片狀包裹于氫氧化鐵中形成殘余結(jié)構(gòu)。氧化銅礦中,部分孔雀石呈纖維狀、針狀集合體及粒狀土狀分散體或集合體,另一部分以“色染體”形式存在。硅孔雀石則呈片狀、細(xì)鱗片狀聚集體或不規(guī)則塊體[5]。而且,氧化銅礦物大部分以“顯微分散”、“超顯微分散”狀態(tài)或類質(zhì)同象存在于脈石中,形成“色染體”。這樣的結(jié)構(gòu)特點給浮選帶來了一定的難度。湯丹礦石的構(gòu)造大體上可以分為兩種,一種是脈狀、網(wǎng)脈狀構(gòu)造,一種是浸染狀構(gòu)造。硫化銅礦以浸染狀構(gòu)造為主,形成散點狀、層狀、條帶狀、竹葉狀和“馬尾絲”狀礦石,以脈狀、網(wǎng)脈狀礦石次之;氧化銅礦石則以脈狀、網(wǎng)脈狀構(gòu)造為主,形成脈狀、網(wǎng)脈狀礦石和“色染體”礦石,而以浸染狀構(gòu)造形成的散點狀、竹葉狀礦石次之[5]。
2試驗方法
每次稱取湯丹氧化銅礦樣500g,經(jīng)錐形球磨機(jī)濕磨至所需粒度后,將礦漿移入1.5L單槽浮選機(jī)的浮選槽內(nèi),按實驗設(shè)計的藥劑制度加藥并浮選。粗選精礦移入0.5L單槽浮選機(jī)的浮選槽內(nèi)進(jìn)行精選。粗選尾礦繼續(xù)掃選。浮選結(jié)束后,將精礦、中礦和尾礦過濾烘干后,縮分制樣,樣品送去分析中心化驗。試驗藥劑有煤油、D2、N845、硫化鈉、異戊基黃藥、丁銨黑藥、2#油、腐植酸鈉。試驗設(shè)備有XMQ-67型240×90錐形球磨機(jī),XFDⅢ實驗室用單槽浮選機(jī)1.5L和0.5L各1臺,多用真空過濾機(jī):XTLZΦ260/Φ200,電熱鼓風(fēng)干燥箱HG101-3,燒杯,量筒等。
3試驗結(jié)果
3.1活化劑對浮選指標(biāo)的影響
活化劑在氧化銅礦硫化浮選中的作用不能忽視。大量的試驗與生產(chǎn)實踐證明:有機(jī)胺鹽、無機(jī)銨鹽和新型藥劑D2等都是氧化銅礦硫化浮選的有效活化劑。而且,D2的使用可以降低硫化鈉的用量。為了提高湯丹難選氧化銅礦的選礦回收率,降低藥劑成本,對新活化劑D2、N845的試驗結(jié)果與空白試驗進(jìn)行了對比。試驗藥劑見表3,結(jié)果見表4。從表4可以看出,活化劑D2、N845都可以提高湯丹難選氧化銅礦的選礦回收率。D2可以減少硫化鈉的用量,但其活化效果比N845差。N845可以提高銅選礦回收率4.94個百分點。雖然藥劑成本有所增加,但綜合經(jīng)濟(jì)效益顯著。徐曉軍等人的研究發(fā)現(xiàn),用D2作活化劑時,硫化鈉用量大大減少;硫化鈉存在時,D2對硅孔雀石的活化作用受到抑制。采用煤油作輔助捕收劑,可以減小硫化鈉的影響[6]。由于湯丹難選氧化銅礦石中存在一定量的硅孔雀石,故D2對該礦石的活化效果較差。
3.2N845用量對浮選指標(biāo)的影響
為了進(jìn)一步驗證N845的活化作用,進(jìn)行了N845用量的開路浮選試驗。N845用量對浮選指標(biāo)的影響規(guī)律見圖1。由圖1可以看出,N845的活化作用與其用量有關(guān)。當(dāng)其用量由150g/t增加到200g/t時,粗精礦品位和回收率均提高,但當(dāng)其用量繼續(xù)增加后,粗精礦品位和回收率均下降。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),N845對礦泥有很好的分散作用,同時對孔雀石和硅孔雀石又有溶解作用。這種溶解作用會引起礦區(qū)表面晶格缺陷增加,表面孔隙率增大,或出現(xiàn)新鮮的銅礦物表面微區(qū),從而使礦物表面吸附性能增強[5]。其對氧化銅礦的活化機(jī)理,主要是它能顯著地增加礦物對硫化鈉和黃藥的吸附速率和吸附量,從而使銅礦物的浮選得到改善。而N845用量過大時,導(dǎo)致銅離子的過度溶解而難以捕收。
3.3硫化鈉用量對浮選指標(biāo)的影響
在確定N845的最佳用量后,又進(jìn)行了硫化鈉用量的開路浮選試驗。硫化鈉用量對浮選指標(biāo)的影響規(guī)律見圖2。由圖2可以看出,銅粗精礦品位逐漸上升,銅回收率先升高后降低。這是因為硫化鈉對氧化銅礦的硫化效果主要是受HS-的控制。通常有一個HS-臨界濃度,低于它,硫化鈉起到活化作用,高于它,則起到抑制作用。實踐中通常采用分段加藥的方式來控制硫化鈉局部過量對浮選效果的不良影響。硫化鈉除硫化作用外,對礦泥也有一定的分散和抑制作用。因此,在一定用量范圍內(nèi),適當(dāng)增加硫化鈉用量,有利于提高銅精礦品位。
3.4混合捕收劑對浮選指標(biāo)的影響
自從1957年斯德哥爾摩國際選礦會議提出藥劑的混合使用這一方向后,引起了人們的重視,并得到了迅速發(fā)展。許多藥劑的混合使用都具有協(xié)同效應(yīng)[7],國內(nèi)外越來越多的選廠采用混合用藥方法來提高選礦指標(biāo)。本文主要研究了異戊基黃藥與丁銨黑藥(質(zhì)量比2∶1)混合使用時的用量對銅選礦指標(biāo)的影響,結(jié)果見圖3。由圖3可以看出,隨著混合捕收劑的用量增加,粗精礦銅回收率不斷上升,銅品位降低。為了進(jìn)一步驗證異戊基黃藥與丁銨黑藥混合使用的協(xié)同效應(yīng),按圖4所示流程,分別對混合捕收劑與單一異戊基黃藥進(jìn)行了閉路試驗,藥劑用量見表5,結(jié)果見表6。從表6可以看出,異戊基黃藥和丁銨黑藥混合使用,協(xié)同效應(yīng)顯著。它可以提高銅精礦品位0.76個百分點,提高銅回收率4.22個百分點。同時還可以知道,捕收劑混合比例對其協(xié)同效應(yīng)有一定影響。
4結(jié)論
1)對東川湯丹難選氧化銅礦而言,N845的活化效果比D2更顯著。2)利用混合藥劑的協(xié)同效應(yīng),選擇合理的捕收劑混用,可以提高選礦技術(shù)指標(biāo),增加經(jīng)濟(jì)效益。對于銅品位為0.72%,氧化率為76.87%,結(jié)合率為34.69%,原生礦泥含量為16.79%的難選氧化銅礦,選用異戊基黃藥和丁銨黑藥混合使用,可以提高銅精礦品位76個百分點,提高銅回收率4.22個百分點。3)混合用藥,藥劑配比十分重要,在實踐中值得重視。