摘要：我国矿产资源共（伴）生组分多，潜在价值较大，开发利用价值大，开发难度亦较大。我国铁矿资源矿石类型复杂，难选矿和多组分共（伴）生铁矿储量所占比重大，最主要的有钒、钛、铌、铜、钴、硫和稀土等，具有较高的利用价值。目前我国由于选冶技术水平低，多组分铁矿资源综合利用程度不高。随着科学技术水平的提高，这些共（伴）生组分将得到充分的综合回收利用。
关键词：铜金铁多；金属矿；综合回收；选矿工艺
1矿石性质
矿石含铁47.79%、含铜0.066%、含硫2.05%，属低磷高硫碱性含铜的原生磁铁矿矿石。肉眼下大多显灰黑色，多呈浸染状产出，部分具块状构造或浸染状构造。镜下鉴定、X射线衍射分析和扫描电镜分析结果表明，磁铁矿是主要的铁矿物，偶见少量假象赤铁矿和褐铁矿；黄铁矿是主要的金属硫化物，次为白铁矿、黄铜矿、斑铜矿和铜蓝；含量较高的脉石矿物为方解石、铁白云石、黑云母和绿泥石，其次为石英、玉髓和蛇纹石，其它微量矿物包括磷灰石、金红石、榍石、黝帘石和锆石等。铁和铜化学物相分析结果见表2。其中TFe/FeO比为2.58，碱性系数为1.36。
在显微镜下对矿石中磁铁矿、黄铁矿和铜矿物（包括黄铜矿、斑铜矿和铜蓝）的嵌布粒度统计结果表明，矿石中磁铁矿、黄铁矿和铜矿物均属较典型中细粒不均匀嵌布的范畴，其中黄铁矿的粒度最粗，磁铁矿次之。黄铁矿与磁铁矿之间的接触界线较为平直规则，磨矿后绝大部分将呈单体产出。单纯从嵌布粒度来看，欲使90%以上的磁铁矿呈单体产出，处理区内矿石时以选择-0.15mm的磨矿细度（-0.075mm粒级约占75%）较为适宜，此时98%左右的黄铁矿和75%左右的黄铜矿将可获得解离。
2原矿性质及试验方案
2.1原矿性质
原矿化学多元素分析结果见表1。
表1 原矿化学多元素分析结果（质量分数）/%
由表1可以看出，具有回收价值的元素为Au、Cu、Fe。裸露半裸露金和硫化矿包裹金占总金的66.04%，属于较易选金。原生硫化相铜占总铜的41.43%；次生硫化相铜占总铜的37.14%，属于较难选铜。易选的磁性铁占全铁的71.71%。主要脉石矿物为碳酸盐、白云母、蛇纹石、橄榄石、透辉石、绿帘石。
2.2试验流程、药剂及试验方法
2.2.1试验流程
浮选试验流程采用硫氧混合浮选经一次粗选、两次扫选、四次精选工艺流程，获得铜金混合精矿。浮选尾矿经一次粗选（粗精矿再磨）、一次精选的磁选流程获得铁精矿。
2.2.2试验药剂及设备
浮选所用药剂主要有抑制剂水玻璃、六偏磷酸钠，捕收剂丁基黄药、丁铵黑药，活化剂硫化钠、硫酸铵，起泡剂2#油，pH调整剂碳酸钠。
3试验结果与讨论
3.1硫氧混合浮选工艺优化条件试验
3.1.1磨矿细度试验
采用一次粗选流程，在碳酸钠用量1000g/t、六偏磷酸钠用量300g/t、丁基黄药用量100g/t、丁铵黑药用量50g/t条件下，考察了磨矿细度对浮选指标的影响。
当磨矿细度从-0.074mm粒级含量由50%增至90%时，铜金精矿中金品位从16.80g/t下降至10.30g/t，铜品位从6.14%下降至3.56%。磨矿细度越细，泥化程度越高，恶化了浮选过程，从而导致铜和金品位下降。随着磨矿细度增加，金回收率从70.39%上升至77.06%，铜回收率从55.26%上升至57.25%。磨矿细度增加有助于有用矿物的单体解离，从而使得在一定范围内金和铜回收率也随之增加。综上所述，考虑到磨矿成本，磨矿细度-0.074mm粒级占70%为宜。
3.1.2捕收剂种类试验
在磨矿细度为-0.074mm粒级占70%时，碳酸钠用量1000g/t、六偏磷酸钠用量300g/t、硫化钠用量300g/t、2号油用量24g/t条件下，考察了捕收剂种类对浮选指标的影响。
单独使用丁基黄药时，铜金精矿中金和铜回收率低于使用丁基黄药+丁铵黑药组合药剂时的指标。单一药剂只能单一的改变其选择性或者捕收性能，而组合用药既可以改变选择性又可以增强捕收能力及“1+1>2”。综上所述，选择丁基黄药+丁铵黑药（100+50g/t）作为本次试验的捕收剂。
3.1.3六偏磷酸钠用量试验
捕收剂丁基黄药+丁铵黑药用量100+50g/t，其他条件不变，考察了六偏磷酸钠用量对浮选指标的影响。六偏磷酸钠用量增加，铜金精矿中金品位和铜品位升高。六偏磷酸钠阴离子有吸附活性，易吸附在石英等硅酸盐矿物表面，也易吸附在方解石等碳酸盐矿物表面，从而导致其金、铜品位上升。而铜、金回收率降低的原因是六偏磷酸钠用量太大会产生消泡现象，导致上浮的目标矿物还未被选出又返回到矿浆中，从而影响选矿指标。综上所述，六偏磷酸钠用量不宜太大，以300g/t为宜。
3.2磁选工艺优化试验研究
3.2.1粗选磁场强度试验
对浮选尾矿（-0.074mm粒级占71.2%）进行了磁选试验，采用一段磁选工艺，磁场强度增加，铁品位下降，而产率和回收率逐渐增大。因此，粗选磁场强度选择95kA/m为宜。
3.2.2粗精矿再磨细度试验
在粗选磁场强度为95kA/m条件下，对磁选粗精矿进行再磨再选试验，精选磁场强度为63kA/m。磁选粗精矿再磨后铁精矿品位明显高于不再磨，粗精矿再磨有助于有用矿物单体解离，从而提高铁精矿品位。当磨矿细度增大时，铁精矿品位和回收率均呈现出先升高后降低的趋势，可见过磨会影响磁选效果，最终确定再磨磨矿细度为-0.074mm粒级占88.5%。
3.3浮选-磁选联合流程试验
闭路试验是在不连续的设备上模拟现场连续工作，主要考察中矿返回对浮选指标的影响。经一粗二扫四精浮选，浮选尾矿经一次粗选（粗精矿再磨）、一次精选选铁可以得到铜金精矿含铜17.31%、铜回收率65.34%，金品位52.40g/t、金回收率82.15%，铁精矿含铁64.20%、铁回收率66.64%的技术指标。采用硫氧混合浮选铜金精矿、尾矿再选铁的工艺流程，达到了对铜金铁多金属矿综合回收的目的。
结论
浮选尾矿采用弱磁选工艺经一次粗选（粗精矿再磨）、一次精选获得铁精矿含铁64.20%、铁回收率66.64%的技术指标。试验采用的硫氧混合浮选-磁选工艺流程方案，获得的选别指标较理想，达到了多金属综合回收的目的，同时为企业增加了经济效益。
参考文献：
[1]乔吉波，王少东，简胜，等.澳大利亚某含硫铁铜矿的选矿工艺研究[J].矿冶工程，2017（2）：46-49.
[2]张国.某低品位含铜硫磁铁矿石选矿试验研究[J].新疆有色金属，2017（S2）：151-153.
论文作者:郭彬,张坤
论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期
论文发表时间:2019/4/19
标签：磁选论文; 磷酸钠论文; 精矿论文; 粗选论文; 回收率论文; 用量论文; 浮选论文; 《基层建设》2019年第6期论文;