某低品位铜钼矿石铜钼优先浮选试验

刘水红

(1.北京矿冶科技集团有限公司；2.矿物加工科学与技术国家重点实验室)

随着经济发展，对矿产品的需求也不断增大，大部分矿石的开采规模大幅增长，富矿资源逐渐枯竭。目前矿产资源的开发利用方向逐步转向低品位矿，合理利用低品位矿已成为矿山企业增加经济效益、延长企业寿命的主要手段。

某斑岩铜钼矿为中等规模矿体，铜、钼品位不高。为充分开发利用该矿石，提高铜、钼回收率，进行不同选矿工艺流程的对比试验，并考察不同中矿返回处理方式对选矿指标的影响，以尽可能回收铜、钼。

1 矿石性质

某斑岩型铜钼矿属典型的低品位铜钼矿石，矿石含铜矿物主要为黄铜矿，另外有少量的蓝辉铜矿、铜蓝、斑铜矿、辉铜矿、黝铜矿和微量的孔雀石；含钼矿物主要为辉钼矿；硫矿物绝大部分为黄铁矿。脉石矿物主要是钾长石、钠长石、斜长石和石英，其次为绿泥石、白云母，另外还有少量的方解石和高岭石等。矿石化学多元素分析结果见表1，铜、钼物相分析结果分别见表2、表3。

表1 矿石化学多元素分析结果 %

注：Au、Ag的含量单位为g/t。

表2 矿石铜物相分析结果 %

表3 矿石中钼的化学物相分析结果%

从表1～表3可知，矿石铜品位0.50%，钼品位0.029%；铜主要以原生硫化铜的形式存在，占总铜的73.85%，另外有少量的次生硫化铜；钼主要以硫化钼的形式存在，占总钼的96.26%。

2 试验结果与讨论

2.1 试验流程

铜钼矿石常用的选矿方法有铜钼硫混合浮选、铜钼优先浮选及铜钼等可浮选3种[1]，具体需要根据矿石性质确定。为有效回收该低品位铜钼矿石中的铜、钼，进行铜钼硫混合浮选(方案1)和铜钼优先浮选(方案2)两种流程对比试验，流程分别见图1、图2，结果见表4。

从试验结果来看，铜钼硫混合浮选流程铜钼硫混合精矿中铜、钼品位和回收率都较低，硫回收率较高，不利于铜钼分离；铜钼优先浮选流程铜钼混合精矿铜、钼品位和钼回收率都较高，因此选择铜钼优先浮选流程进行选矿试验。

图1 铜钼硫混合浮选试验流程

图2 铜钼优先浮选试验流程

2.2 粗选条件试验

2.2.1 捕收剂试验

铜钼优先浮选的优点是在抑制大部分含硫矿物的同时，使铜钼矿物尽可能上浮，利于后续铜钼分离作业。为选择合适的捕收剂，在磨矿细度-0.074 mm 65%、调整剂石灰用量500 g/t、起泡剂BK202 14 g/t的条件下，进行捕收剂试验，以寻找捕收能力强、选择性好的捕收剂。试验流程见图3，结果见图4。

图3 试验流程

图4 捕收剂试验结果

从图4可以看出，相比其他捕收剂，BK404捕收能力更强，铜钼粗精矿铜回收率可达74.29%，钼回收率达到85.84%，同时硫回收率也较低，只有41.27%，对后续铜钼分离作业有利。因此选择BK404作为铜钼优先浮选的捕收剂，用量为24.5 g/t。

2.2.2 石灰用量试验

石灰因价廉易得且碱性较强，在硫化矿物浮选时，当需要提高矿浆pH 值或在碱性或弱碱性介质条件下进行浮选时，通常使用石灰作为矿浆pH值调整剂[2]。为确定适宜的矿浆pH值，在磨矿细度-0.074 mm 65%、捕收剂BK404用量24.5 g/t的条件下，按图3流程进行石灰用量试验，结果见图5。

图5 石灰用量试验结果

从图5可知，随着石灰用量的增加，铜钼粗精矿铜回收率先上升后下降，钼回收率先上升后趋于平缓，综合考虑，确定粗选石灰用量为800 g/t。

2.2.3 磨矿细度试验

目的矿物与其他矿物或脉石的解离程度，对获得经济合理的选矿指标影响很大[3]。矿石中铜是优先考虑回收的对象，钼是副产品，因此粗选条件主要根据铜回收率确定。在石灰用量800 g/t、BK404用量24.5 g/t的条件下按图3流程进行磨矿细度试验，结果见图6。

图6 磨矿细度试验结果

从图6可以看出，随着磨矿细度的增大，铜钼粗精矿铜回收率逐渐增加，钼回收率先上升后略微下降，硫回收率不断下降；当磨矿细度由-0.074 mm 55%提高至75%时，粗精矿铜回收率从69.06%增加到78.11%，钼回收率从76.62%增加到89.87%，硫回收率从63.74%降低到39.32%。综合考虑选矿指标和磨矿成本，确定粗选磨矿细度为-0.074 mm 75%。

2.3 精选条件试验

2.3.1 抑制剂试验

为提高铜钼精矿品位，对最佳浮选条件下获得的铜钼粗精矿进行精选抑制剂试验，流程见图7，结果见图8。

图7 抑制剂种类试验流程

从图8可以看出，添加水玻璃、六偏磷酸钠和BD 3种抑制剂后，混合精矿铜、钼品位和作业回收率变化不明显，因此精选作业不添加抑制剂，进行空白精选。

图8 抑制剂种类试验结果

2.3.2 再磨细度试验

由于有用矿物嵌布粒度比较细，为获得铜品位合格的铜钼混合精矿，不添加抑制剂，按图7流程对铜钼混合粗精矿进行再磨细度试验，结果见图9。

图9 再磨细度试验结果

从图9可以看出，随着再磨细度的增大，铜钼混合精矿铜、钼回收率下降，铜、钼品位增加；为获得铜品位25%以上的铜钼混合精矿，选择再磨细度为-0.045 mm 89%。

2.4 全流程试验

低品位矿石中有用金属的回收，除采用合理的选矿方法、适宜的选矿药剂与用量外，中矿返回方式对于选矿指标也具有较大影响。中矿返回主要有集中返回、顺序返回及中矿单独处理3种方式，具体需要根据中矿的可浮性和对精矿的质量要求确定[4]。根据矿石性质和条件试验，进行中矿集中返回和顺序返回2种中矿返回方式的全流程闭路浮选对比试验，流程分别见图10、图11，结果见表5。

从表5可以看出，采用中矿集中返回方式的全流程闭路试验可获得铜品位22.71%、铜回收率79.23%、钼含量1.50%的铜钼混合精矿；中矿顺序返回方式可以获得铜品位22.45%、铜回收率87.29%、钼含量1.69%的铜钼混合精矿。相比中矿集中返回方式，中矿顺序返回方式可使混合精矿铜回收率提高8.06个百分点。

图10 中矿集中返回闭路试验流程

图11 中矿顺序返回闭路试验流程

表5 不同中矿返回方式全流程闭路试验结果%

3 结 论

(1)某低品位斑岩型铜钼矿石铜品位0.50%，钼品位0.029%，铜主要以黄铜矿形式存在，钼主要赋存于辉钼矿中，主要矿物为黄铜矿、辉钼矿、黄铁矿等。

(2)在磨矿细度-0.074 mm 75%、石灰用量800 g/t、捕收剂BK404+BK202用量24.5+14.0 g/t的条件下，原矿经1粗2扫—再磨(-0.045 mm 89%)—4精、中矿顺序返回全流程闭路浮选，可获得铜品位22.45%、铜回收率87.29%、钼含量1.69%的铜钼混合精矿，相比2粗1扫—粗精矿再磨(-0.038 mm 89%)—4精2扫、中矿集中返回全流程闭路浮选，在铜、钼品位相差较少的情况下，铜回收率提高8.06个百分点。

(3)对于低品位铜钼矿石，捕收剂BK404捕收力强、选择性好，适于作为该铜钼矿石浮选捕收剂，且铜钼优先浮选流程效果优于铜钼硫混合浮选，中矿顺序返回比中矿集中返回指标要好，有利于矿石中铜、钼的富集回收。