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2 銅鉬浮選分離技術(shù) 目前，利用浮選處理銅鉬礦石較為普遍,，工藝技術(shù)成熟,，且指標(biāo)較好。原則上,，銅鉬礦的浮選方式有混合浮選,、優(yōu)先浮選、等可浮選三種,，生產(chǎn)上大多數(shù)選擇混合浮選,，但有時(shí)也采用優(yōu)先浮選或等可浮選。 2. 1 銅鉬的混合浮選技術(shù) 多數(shù)銅鉬礦采取混合浮選—銅鉬分離工藝,，原因在于輝鉬礦與黃銅礦可浮性相近,、伴生嚴(yán)重，此工藝成本較低,、流程較簡單,。 2. 1. 1 混合浮選環(huán)節(jié) 一般情況下，混合浮選捕收劑選用黃原酸鹽類(丁基黃藥) ,、輔助捕收劑烴類油( 煤油) ,、松醇油作起泡劑、石灰和水玻璃作調(diào)整劑,。葉力佳對安徽某低品位銅鉬礦進(jìn)行試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),，煤油作捕收劑，BK301C 作輔助捕收劑進(jìn)行銅鉬混浮，59 g /t 的用量即可實(shí)現(xiàn)銅和鉬回收率分別達(dá)到93. 01% 和73. 2%,，效果比其他輔助捕收劑好得多,。馬克希莫夫則進(jìn)行了混合抑制劑( 二氧化硫、石灰) 抑制黃鐵礦的試驗(yàn)研究,，發(fā)現(xiàn)高游離氧化鈣濃度( 700 mg /L) 可以起到抑制黃鐵礦作用,，但同時(shí)也會(huì)抑制輝鉬礦不利于回收，回收率不超過45%; 若采用二氧化硫與石灰( 250 mg /L) 組合的方式也可抑制黃鐵礦,，而鉬精礦的回收率可提高到57%～59%,。 2. 1. 2 銅鉬分離預(yù)處理環(huán)節(jié) 通常情況下，銅鉬分離工藝有抑鉬浮銅和抑銅浮鉬兩種方案,，鑒于輝鉬礦更加易浮,，大多數(shù)采用的是抑銅浮鉬方式。但當(dāng)進(jìn)行高銅低鉬礦的分離時(shí),，便應(yīng)當(dāng)考慮抑鉬浮銅工藝,，因?yàn)橐帚~將產(chǎn)生高昂的藥劑費(fèi)用。另外,，輝鉬礦有良好的可浮性,，無機(jī)或有機(jī)小分子抑制劑不易發(fā)揮作用，這使得一些高分子抑制劑得以使用,，如糊精,、淀粉、腐殖酸,、單寧酸等,。目前，僅有美國Siver Be 和Bingham 采用糊精進(jìn)行抑鉬浮銅的工業(yè)實(shí)踐,，采用這一工藝應(yīng)注意的是不能選用烴油類作捕收劑,，原因在于烴油存在時(shí)糊精對輝鉬礦的抑制無效。另外,，該工藝基建投資很大,，流程較為復(fù)雜，不利于推廣應(yīng)用,。 銅鉬分離主要包括分離前的預(yù)處理,、分離中抑制銅礦物及銅鉬分離后的再富集。預(yù)處理主要有如下方式: 1) 濃縮混合精礦,，主要是脫除浮選銅鉬混合精礦中的殘余藥劑和起泡劑,。劉子龍等人在烏努格吐山銅鉬礦選廠二期改建中強(qiáng)化應(yīng)用此項(xiàng)預(yù)處理，采用陶瓷過濾機(jī)作為銅鉬混合浮選后的濃縮設(shè)備,，解決了鉬礦難以分離的現(xiàn)狀,，得到品位57. 75%的鉬精礦,。雷貴春則采用旋流器對于德興銅礦混合銅鉬精礦進(jìn)行濃縮脫藥，鉬精礦品位提高0. 63%,，回收率提高11. 14%,，硫化鈉耗量降低32. 17%。 2) 加溫方式,。對混合精礦加溫可使礦物表面的捕收劑分解,，破壞疏水膜，蒸發(fā)礦漿中起泡劑,。這樣銅礦物表面被氧化,，可浮性下降，受到抑制,，而對輝鉬礦的影響甚微,，從而實(shí)現(xiàn)分離。目前,，主要的加溫方式有加熱器,、焙燒、吹蒸汽等,，據(jù)證實(shí),，全球約40%的銅鉬選廠采取熱處理方式，這不僅可降低硫化鈉的用量,，也使選礦指標(biāo)有明顯提高。 3) 添加藥劑,。主要為氧化性藥劑,，如過氧化物、臭氧,、氯氣,、高錳酸鉀、氧氣等,，以使銅礦物表面氧化而親水,，附著的捕收劑被氧化分解。當(dāng)pH 為10 ～ 11,，礦漿中的O2可將黃銅礦氧化成S2O32－ 而使其受到抑制,。Natarajan等人利用電化學(xué)測試驗(yàn)證了臭氧有效地氧化、分解黃銅礦表面捕收劑,，且比氧氣的效果更好,。因此，通過控制礦漿條件如通入氧氣,、調(diào)節(jié)pH 等,，可抑制黃銅礦實(shí)現(xiàn)抑銅浮鉬,，但應(yīng)注意的一點(diǎn)是氧化藥劑的量不宜過多，若過量的話其會(huì)影響下一步抑銅浮鉬單元中具有較強(qiáng)還原性的硫化鈉的抑制效果,。 2. 1. 3 銅鉬分離抑制環(huán)節(jié) 經(jīng)預(yù)處理后便可進(jìn)行銅鉬分離的工序,，一個(gè)重要的方面就是浮選抑制劑的選擇。常用抑制劑可分為無機(jī)物和有機(jī)物兩類,，無機(jī)物主要是諾克斯類,、氰化物、硫化鈉類等,，有機(jī)物則主要是巰基乙酸鹽等,，單獨(dú)使用或混合使用均可。 1) 氰化物,。包括鋅氰化鈉,、鐵氰化鈉等氰的絡(luò)合物。主要用于銅,、鐵硫化礦的抑制,，其目的是破壞黃原酸鹽，生成穩(wěn)定的氰的絡(luò)合物,，其效果非常明顯,，少量高效，在金堆城選廠的生產(chǎn)應(yīng)用中,，鉬精選階段加入氰化鈉0. 05 ～ 0. 06 kg /t,，便可得到銅小于0. 5%的鉬精礦。但其有劇毒的問題,，特別是遇到含有金,、銀等礦更不宜使用，選廠中此法的應(yīng)用逐漸減少,。 2) 諾克斯類,。包括砷諾克斯藥劑、磷諾克斯藥劑,，主要是銅鉛及鐵硫化物的有效抑制劑,，用量少、反應(yīng)快,、作用時(shí)間長,，美國謝里塔銅礦在蒸吹后加入磷諾克斯藥劑來抑銅浮鉬，最終得到的鉬精礦含鉬46%～50%,、銅3%,，鉬回收率為75%～78%。但是,，諾克斯藥劑存在磷,、砷會(huì)污染精礦,，泡沫難以控制，污染環(huán)境的缺點(diǎn),。 3) 硫化鈉類,。主要是硫氫化鈉、硫化鈉,、硫化銨等,，研究證實(shí)主要起抑制作用的是硫化物水解生成的SH－。實(shí)際生產(chǎn)中采用最多的是硫化鈉和硫氫化鈉,，比如,，德興銅礦采用Na2S 進(jìn)行抑銅浮鉬，選礦指標(biāo)就不錯(cuò),，但硫化鈉易被氧化失效,，使用量過大，達(dá)80～100 kg /t,，藥劑費(fèi)比重相當(dāng)高,，占據(jù)選鉬成本的85%。為此,，美國皮馬選廠研究了用85%Na2S 與15%(NH4)2S 配比的方法,，減少Na2S用量75%，提高了粗精礦中23. 3% 鉬品位,，也存在運(yùn)輸麻煩,、(NH4)2S 價(jià)格貴的問題。俄羅斯米哈諾布爾研究院則研發(fā)了氧吸收劑,，其原理在于通過吸收礦漿中的氧,，從而減弱硫化鈉的氧化，當(dāng)0. 7 MPa 壓力,、95 ℃，可吸收41%溶解氧的量,，硫化鈉用量減少了2 /3,。 另一顯著減少Na2S 用量的方法是充氮，首個(gè)使用充氮工藝的是秘魯夸霍內(nèi)選廠,，使用氣態(tài)氮,，抑制劑NaHS 減少70%，但存在缺少排氮裝置和預(yù)防措施的問題,。俄羅斯研究院設(shè)計(jì)了帶有除氣器的密閉型浮選機(jī),，并選擇卡扎蘭選廠進(jìn)行試驗(yàn)，使用初期硫化鈉用量就降低30%,。國內(nèi),，北京有色冶金設(shè)計(jì)研究總院也選擇德興銅礦進(jìn)行了充氮工業(yè)試驗(yàn),，消減了60. 55% 硫化鈉量。值得注意的是硫化鈉,、氰化鈉可很好地抑制黃銅礦,，但對大量的輝銅礦及次生輝銅礦抑制效果相當(dāng)不好。 4) 巰基乙酸鹽類,。特別是巰基乙酸,，抑制效果好、用量少,、污染小,、選擇性高。萬盛輝等通過硫化鈉法合成了巰基乙酸,，并在德興銅礦進(jìn)行了工業(yè)試驗(yàn),，取得了良好的抑制劑效果，得到的鉬精礦品位51. 53%,，鉬精礦回收率79. 89%,，銅含量僅為0. 32%。 5) 新型抑制劑,。蔣玉仁等人合成了新型抑制劑DPS,，試驗(yàn)表明其可明顯抑制黃銅礦、方鉛礦,，但對輝鉬礦影響甚微,，用量為巰基乙酸鈉的1 /5 和硫化鈉的1 /10，且穩(wěn)定性好,、合成路線簡單,，制備原料價(jià)格低。袁增偉則研究新型抑制劑CM1,，對比巰基乙酸,，CM1 抑制效果更明顯，用量少(減少20g /L) ,，作用時(shí)間快,，且對方鉛礦也有抑制效果。 2. 1. 4 銅鉬分離精選環(huán)節(jié) 銅鉬分離后還要進(jìn)行下一步的鉬精選和銅精選,，鉬一般要六次精選才可達(dá)到冶煉的要求,。有時(shí)混浮精礦中會(huì)有部分鉬未完全解離，再磨工序是必然的,，張恒旺對小寺溝銅鉬礦進(jìn)行工藝改進(jìn),，增加鉬精選前的再磨工序，鉬最終精礦品位達(dá)到46.49%,，回收率為92.26%,，比未再磨時(shí)分別提高了0.5%和3.97%,。 銅精選則相對簡單，一般一次精選即可,，但異步混合浮選的技術(shù)值得一提,，即先浮選易浮銅的浮選，再對難浮銅強(qiáng)化浮選(加混合黃藥) ,，混合兩步銅精礦,，再磨再選。此技術(shù)在德興銅礦進(jìn)行過試驗(yàn),，鉬銅回收率均有提高,。朱穗玲等人研究了快速浮選，即優(yōu)先利用強(qiáng)選擇性捕收劑AP 浮選單體銅粗顆粒及富連生體銅,，再進(jìn)行銅鉬混浮及分離,，銅精礦品位提高了0. 89%，回收率提高了0. 19%,，此技術(shù)已在大山選廠應(yīng)用,。 2. 1. 5 銅鉬分離新技術(shù)與新設(shè)備 1) 浮選柱的應(yīng)用 浮選柱優(yōu)點(diǎn)之一在于對難礦化細(xì)顆粒、細(xì)泥含量高的回收效果好,，銅鉬礦的特點(diǎn)就是嵌布粒度細(xì),、原礦品位低、伴生嚴(yán)重,，需要細(xì)的磨礦粒度,，加之過粉碎現(xiàn)象嚴(yán)重，分選變難,，因而,，可采用浮選柱替代部分浮選機(jī)提升分選效果。目前,，應(yīng)用的浮選柱很多,，如旋流-靜態(tài)微泡浮選柱、Jameson 浮選柱,、SFC型充填式靜態(tài)浮選柱等,，馬子龍等人在新疆某銅鉬選廠改建中采用旋流-靜態(tài)微泡浮選柱作為銅鉬混合浮選、銅鉬分離,、鉬精選的主要設(shè)備，銅鉬分離掃選和銅鉬混合浮選則采用浮選機(jī),，構(gòu)成機(jī)柱聯(lián)合浮選系統(tǒng),，回收指標(biāo)為鉬精礦品位50. 59%，鉬回收率55. 96%,，銅精礦品位21. 39%,，銅回收率91. 57%,。 2) 電位調(diào)節(jié)技術(shù)的應(yīng)用 浮選電化學(xué)在銅鉬分離應(yīng)用方面也相當(dāng)有推動(dòng)作用，通過控制礦漿電位實(shí)現(xiàn)了不同硫化礦的順序浮選,。Chander 等人試驗(yàn)了利用外控電位法進(jìn)行電化學(xué)浮選分離輝鉬礦和輝銅礦,，Krishnaswamy 等人得出輝鉬礦天然可浮好是由于其傳導(dǎo)電子能力差，也就是礦漿電位變化對其影響不大,，而黃銅礦浮選要求是氧化性礦漿,，由此，可通過外控制礦漿的pH和電位來實(shí)現(xiàn)黃銅礦在還原性氛圍下受到抑制,，而輝鉬礦仍可浮選,，從而實(shí)現(xiàn)分離。這也解釋了添加硫化鈉創(chuàng)造還原性環(huán)境實(shí)現(xiàn)浮選以及硫化鈉用量大,、且不穩(wěn)定的根本原因,。孫傳堯等人對原礦銅品位0. 709%的銅鉬礦進(jìn)行了電化學(xué)控制浮選的實(shí)踐研究，通過控制浮選pH 和Ep改變鉬,、銅,、鐵硫化礦物可浮性實(shí)現(xiàn)分選，銅鉬混合精礦中銅品位25. 88%,，回收率85. 61%,，較常規(guī)浮選(無電化學(xué)控制) 分別提高5. 90% 和0. 67%。由此可見,，電位調(diào)節(jié)技術(shù)是值得研究并應(yīng)用于實(shí)踐的,。 2. 2 銅鉬的優(yōu)先浮選技術(shù) 對于低品位的鉬銅礦石，在保證鉬精礦的品位和回收率的同時(shí),，還要考慮銅的綜合回收,，有時(shí)采用優(yōu)先浮選更為適宜。 戴新宇等人對西藏某銅鉬礦進(jìn)行了研究,，該銅鉬礦中銅次生嚴(yán)重,、氧化率高，黃銅礦嵌布粒度細(xì),，被脈石包裹現(xiàn)象嚴(yán)重,，輝鉬礦嵌布在脈石裂隙和粒間，采用流程為優(yōu)先浮鉬,，再磨分離銅鉬,，浮鉬尾礦回收銅，鉬礦物的捕收劑為煤油+ 柴油,，銅鉬分離抑制劑DY08,，銅捕收劑OSN-43，選別結(jié)果為鉬精礦中鉬品位56. 16%，含銅0. 071%,，回收率87. 58%,，銅精礦中銅品位21. 84%，回收率75. 93%,，相比混合浮選節(jié)省成本10%,。 2. 3 銅鉬的等可浮選技術(shù) 一般而言，優(yōu)先浮選與混合浮選都需要高堿度(石灰) 實(shí)現(xiàn)銅鉬與硫的分離,，石灰對鉬有抑制效果,，不利于鉬的回收。等可浮選則可避免此類問題,，采用選擇性捕收劑,，不使用或少用石灰，進(jìn)行銅鉬與硫的分離,，對下一步的銅鉬分離及鉬精選干擾小,，有利于獲得較優(yōu)的指標(biāo)。呼振峰在某銅鉬礦工藝研究中采用了等可浮選工藝,，該礦鉬品位低,，含黃鐵礦稍多。采用對黃鐵礦弱的捕收劑先進(jìn)行鉬銅等可浮選,，銅鉬分離; 再進(jìn)行銅硫混浮,，強(qiáng)化浮銅分離銅硫的工藝流程，其中煤油和BK340 作銅鉬等可浮捕收劑,、BK901B + 丁基黃藥作混浮銅硫捕收劑,，結(jié)果為: 鉬精礦品位48. 85%，回收率68. 96%,，總銅精礦品位22. 85%,，回收率87. 17%，硫精礦品位40. 75%,，回收率61. 07%,。優(yōu)先浮選與混合浮選選礦指標(biāo)相差不大，但是優(yōu)先浮選可以減少銅鉬分離時(shí)抑制劑用量,、降低礦漿黏度,、減少成本。 3 銅鉬選冶聯(lián)合技術(shù) 對于多數(shù)鉬,、銅共生的斑巖型銅鉬礦床,，可采用浮選法處理。但處理某些難選銅鉬礦,，可采用選冶聯(lián)合技術(shù),。比如,，猶他州Bingham Canyon 銅鉬礦，屬于斑巖型銅鉬礦,，主要礦物為輝鉬礦、黃銅礦,，滑石,、絹云母含量大，礦石易泥化,。傳統(tǒng)工藝為混合浮選,，抑銅浮鉬，多次鉬精選,，反浮選滑石,，得到含鉬52. 3%精礦，再氧化焙燒,，回收率也僅有49. 4%,。浮選濕法冶金聯(lián)合技術(shù)得以提出，不同之處在于對銅鉬混合精礦進(jìn)行一次粗選,，得到粗鉬精礦( 鉬40. 5%,、銅3. 6%) 進(jìn)行氧壓氧化法處理，具體是將粗鉬精礦加水制得固體含量500 g /L 的料漿,，置于高壓釜內(nèi),，再添加20 g /L 酸、15 g /L 氯化銅,，設(shè)置釜內(nèi)溫度為150 ℃,、壓力為1480 kPa，浸出時(shí)間1 h 后過濾,，濾餅為高品位鉬精礦( 含銅僅0. 1%) ,，濾液中含銅31. 34 g /L，銅浸出率96. 2%,。該工藝浸出壓力較低,、溫度低，僅消耗少量CuCl2,，可用于混合精礦的處理,，指標(biāo)高，也減少了傳統(tǒng)銅鉬分離時(shí)抑制劑的消耗,，降低成本,。 4 結(jié)語 混合浮選應(yīng)用于絕大部分銅鉬礦分離，有時(shí)優(yōu)先浮選,、等可浮選也值得考慮的,，關(guān)鍵在于原礦中銅和鉬的品位,、嵌布粒度等特征會(huì)影響到藥劑用量、磨礦等環(huán)節(jié),，也就是選礦經(jīng)濟(jì)成本的高低和選礦指標(biāo)的好壞,。 有效的預(yù)處理和抑制劑的選擇是銅鉬混浮再分離的重點(diǎn)環(huán)節(jié)，濃縮,、加溫,、氧化可有效的破壞和脫掉藥劑，但不應(yīng)造成“二次污染”影響銅鉬分離,，諾克斯類,、氰化物、硫化鈉類等抑制效果不錯(cuò),，但存在“毒性”或用量過大的不足,，巰基乙酸鹽類是較為有前景的，用量少效率高,。開發(fā)新藥劑及組合用藥仍是值得努力的方向,。 銅鉬分離新技術(shù)需要作進(jìn)一步的探索和研究，如電位控制技術(shù),、脈動(dòng)高梯度磁選等,，特別是電位控制對減少抑制劑耗量、獲取最佳鉬銅浮選條件等較為有效,，強(qiáng)化銅鉬礦磁性的不同實(shí)現(xiàn)分離的方法也需探索和改進(jìn),。 |
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