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冬瓜山铜矿硫铁矿选矿新工艺研究.pdf

冬瓜山铜矿硫铁矿选矿新工艺研究

UC30248788
2011-12-17 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《冬瓜山铜矿硫铁矿选矿新工艺研究pdf》,可适用于工程科技领域

第卷第期年o月矿冶工程MININGANDMETALLURGICALENGINEERINGVl№June冬瓜山铜矿硫铁矿选矿新工艺研究①张德兴黄红军孙伟(.冬瓜山铜矿安徽铜陵.中南大学资源加工与生物工程学院湖南长沙)摘要:在硫铁矿工艺矿物学基础上对冬瓜山铜矿石进行选矿新工艺研究。自主研发了环保型新型活化剂可以完全取代硫酸大大提高了硫铁矿的回收率。采用先磁选后浮选的工艺流程可大大提高磁精矿的品位。并自主研发了磁选分散剂使矿浆充分分散便于分离磁性矿物。在试验室试验的基础上进行了闭路试验和工业试验。工业试验结果表明硫精矿的品位由原来的.%提高到.%硫总回收率由原来的%提高到%创造了良好的经济效益和环境效益。关键词:选矿磁黄铁矿黄铁矿新工艺中图分类号:TD文献标识码:A文章编号:()’StudyonNewTechniqueofPyritesOreProcessingatDongguashanCopperMineZHANGDexingHUANGHongjunSunWei(.DongguashanCopperMineTonglingAnhuiChina.SchoolofMineralsProcessingandBioengineeringCentralSouthUniversityChangshaHunanChina)Abstract:BasedonthemineralogicalcharacteristicsofpyriteanovelmineralprocessingtechniqueWasintroducedtotreatDongguashancopperOre.AnewtypeofactivatorWasdevelopedindependentlyandthisenvironmentfriendlyreagentcanthoroughlyreplacesulfideacidandimprovesignificantlythepyriterecovery.Whenaflowsheetofmagneticsepara‘tionflotationWasadoptedthegradeofconcentratefrommagneticseparationCanbelargelyincreased.Adispersantformagneticseparationwasdevelopedindependentlyaswelltodispersethepulpsufficientlytoseparatemagneticmineralsmoreeffectively.I.ockedcyclicbatchtestandcommercialtestwerecarriedoutbasedonthebenchtestandtheresultofcommercialtestshowsthatthegradeofsulfurconcentratecanbeimprovedfrom.%to.%.andthesulfurrecoverycanbeincreasedfrom%to%andexcellenteconomicandenvironmentalbenefitsCallbeexpected.Keywords:separationpyrrhotitepyritenewtechnique目前国内硫主要来源于复杂多金属硫化矿石有用含硫矿物主要有黄铁矿和磁黄铁矿与之伴生的金属元素有铅、锌、铜等在回收这些金属矿石时黄铁矿和磁黄铁矿需要被高碱抑制⋯。目前国内大部分矿山利用硫酸活化被石灰强烈抑制的黄铁矿及磁黄铁矿不仅耗酸量高活化选择性不强大量脉石被活化同时在浮选过程中产生大量硫化氢等有害气体恶化了生产操作环境不利于安全生产。高效清洁选硫技术成为选矿技术难题。冬瓜山铜矿石系复杂多金属硫化矿石类型矿物之间的共生关系紧密赋存关系复杂矿物嵌布粒度细是国内外较少见的难选硫矿石之一。该矿选矿厂也采用传统的硫酸活化浮选方法对选铜尾矿进行硫的回收生产指标不理想硫的总回收率%左右硫精矿品位%左右。开展含磁黄铁矿复杂硫化矿选硫新技术的研究解决复杂硫铁矿的回收技术难题采用高效、清洁、环保工艺技术在提高选矿技术经济指标的同时还能改善生产环境可产生巨大的环境效益。矿石性质冬瓜山铜矿石为热液蚀变强烈的变质原生硫化铜矿矿石类型有含铜矽卡岩夹角岩型、含铜矽卡岩型、角岩夹含铜矽卡岩型、含铜角岩型、含铜磁黄铁矿矽卡岩夹岩型、含铜磁黄铁矿矽卡岩型、含铜石英闪长岩型①收稿日期:·l一l作者简介:张德兴(一)男安徽含山人工程师主要从事选矿生产和工艺技术工作。矿冶工程第卷等。矿物组成复杂硫铁矿物主要是磁黄铁矿和黄铁矿其中磁黄铁矿占多数黄铁矿嵌布粒度相对比较粗磁铁矿与磁黄铁矿嵌布粒度较细另有少量磁铁矿属于难选矿石。主要脉石矿物有石榴石、石英、滑石、蛇纹石及粒硅镁石等其次为钙铁辉石、黑云母、方解石、白云石及硬石膏等。矿石主要矿物相对含量详见表。表主要矿物的相对含量(质量分数)/%矿石的结构主要为结晶结构其次为固溶体分离结构的交代结构局部见有重结晶结构、压力结构和晶粒内部结构。矿石的构造主要有块状构造、浸染状构造、条纹(条带)状构造、脉状构造等。对原生矿进行了化学多元素分析结果见表。表原矿化学多元素分析结果(质量分数)/%CuSFeMgOCaOAIAsSiOAgI)Au)..oO..O.)单位为g/t。为提高该矿石硫元素回收率必须对硫元素的分布情况进行全面了解。硫的分布详情见表。表数据表明冬瓜山铜矿硫铁矿主要以难选磁黄铁矿为主其次是黄铁矿。表硫的分布平衡表验室条件试验和闭路试验及现场工业试验。浮选设备主要为XFD系列单槽式浮选机规格有.L和.L磁选设备为实验室用永磁滚筒磁选机。其中起泡剂采用工业级松醇油捕收剂采用丁基黄药而活化剂和磁选分散剂是自主研发的药剂组合活化剂主要成分为有机酸及具有氧化性能的盐类磁选分散剂为无机盐类固体分散剂。小型试验.新型活化剂现场生产采用混合浮选铜工艺选铜过程中添加了大量的石灰进行铜硫分离在后续的选硫工艺中必须考虑黄铁矿及磁黄铁矿的活化。生产采用大量的硫酸活化浮选效果不理想且对生产环境产生不良影响。针对此种情形自主研发了新型活化剂并进行了新型活化剂与硫酸的对比实验采用一次粗选流程松醇油用量为g/t丁基黄药用量为g/t结果分别见图和图。\遥哇∞磐堰活化剂用量/.t)图活化剂用量对精矿品位的影响活化剂用量/(g.t)图活化剂用量对硫回收率的影响从图和图可看出新组合活化剂不仅可完全取矿样、试验方法及药剂蓑誓试验样品来自冬瓜山选矿厂现场矿石根据现场高碱体系下(pH>ll时)硫铁矿表面生成Fe(OH)亲流程采用选铜尾矿集中取样并缩分而成。进行了实水物有石灰存在时矿物表面同时还吸附Ca(OH)z、第期张德兴等:冬瓜山铜矿硫铁矿选矿新工艺研究CaSO等亲水膜J浮选前必须进行充分活化新组合活化剂主要是提高硫铁矿表面的自身氧化电位阻止亲水物质进一步产生另外一方面能溶解吸附在矿物表面的亲水物质同时还能与Fe、ca形成稳固鳌合物使之露出新鲜表面这样大大提高了硫铁矿的可浮性。.新工艺流程..快速浮选加药方式对比为了考察加药方式对硫铁矿浮选的影响采用两次粗选一次扫选流程以丁基黄药为捕收剂药剂总量相同对一次性添加捕收剂和分段添加进行对比结果见表。结果表明采用快速分步浮选工艺流程在充分活化后粗选一次性加入足够的捕收剂让其快速浮选得出可浮性良好的黄铁矿将有利于提高硫铁矿的回收率。分析其机理由于该矿山的硫铁矿主要是黄铁矿和磁黄铁矿快速浮选能回收可浮性好的黄铁矿和部分磁黄铁矿难浮的硫铁矿经过逐步浮选回收最终能达到回收率的最大化。表加药方式对比实验结果..先浮后磁工艺流程在该类硫铁矿石中黄铁矿可浮性好磁黄铁矿难浮但磁黄铁矿比例较大为了尽可能提高硫铁矿物总回收率可逐步浮选回收易浮的黄铁矿及难选磁黄铁矿。为此根据矿石性质可采用浮选一磁选联合工艺流程选铜尾矿在新活化剂充分活化后快速浮选得到品位较高的硫精矿后续浮选得出的中间产品主要以难选的磁黄铁矿为主经过再磨采用磁选再进行精选得到高硫铁精矿。浮选部分采用以新型组合活化剂为主的药剂制度活化剂用量为g/t松醇油用量为g/t丁基黄药用量为g/t磁选采用实验室永磁滚筒磁选机场强为A/m添加无机盐类磁选分散剂g/'t试验结果见表。从表结果可知硫精矿硫品位能达到.%高硫铁精矿铁品位不仅能达到%且含硫高于%。硫的总回收率大大提高。表先浮后磁试验结果..先磁后浮工艺流程在实际生产中随着矿石性质的变化易浮的黄铁矿越来越少本研究也进行了先磁选后浮选的工艺流程研究将工艺产品确定为两产品方案即磁选分离出磁性矿物主要是磁黄铁矿及磁铁矿经过再磨后磁精选后的产品作为高硫铁精矿经浓缩脱水后快速浮选回收可浮性好的黄铁矿作为高硫精矿。浮选部分采用以新型组合活化剂为主的药剂制度活化剂用量为g/t松醇油用量为g/t丁基黄药用量为g/t磁选采用实验室永磁滚筒磁选机场强为A/m添加无机盐类固体磁选分散剂g/t试验结果见表。表先磁后浮实验结果将先浮后磁流程与先磁后浮流程进行对比发现先磁后浮工艺能大大提高硫精矿的品位可得到优质的高硫精矿但回收率损失较大分析原因是因为在磁选过程中加入了大量的冲洗水导致后续的浮选浓度低必须进行浓缩脱水作业在此过程中回收率损失较大而先浮后磁工艺中不需浓缩直接进行浮选作业浮选中矿再磨负荷少且能得到较高的总回收率。考虑现场实际设备情况工业试验最终决定采用先磁后浮流程。.磁选参数条件实验..磁选作业浓度为优化磁选参数采用一次磁选磁场强度为A/m进行了磁选作业浓度实验结果见图。图结果表明无论是硫品位还是铁品位都随着磁选浓度的增大而降低。因此磁选浓度不宜过高。矿冶工程第卷磁选浓度对磁选效率的影响不可忽视。零\遥n薹磁选浓度/%图磁选浓度对磁选精矿品位的影响..磁场强度为了选择合适的磁选工艺参数首先对磁场强度进行了对比实验。磁选矿浆浓度为%磁选分散剂用量为g/'t时磁场强度对磁选效果的影响结果见表。表磁场强度实验结果从表结果可以看出随着磁选机磁场强度增大磁精矿铁品位增大而硫品位却降低磁场强度越大铁的回收率也越大。这对于今后的磁选机的选型具有指导意义。..磁选分散剂为了使矿浆充分分散便于磁选分离磁性矿物矿浆浓度为%磁场强度为A/m时考察了分散剂用量对磁选精矿品位的影响结果见图。结果发现随着分散剂用量增大磁选精矿铁的品位也增大而硫的品位变化不大。为了提高磁选精矿铁的品位考虑药剂成本可适当添加一定用量的磁选分散剂。分散剂用量/(g.f‘)图分散剂用量对磁选精矿品位的影响.闭路实验采用先磁后浮流程取现场选铜尾矿进行了闭路实验浮选部分采用以新型组合活化剂为主的药剂制度活化剂用量为g,/t松醇油用量为g/t丁基黄药用量为g/t磁选采用实验室永磁滚筒磁选机场强为A/m添加磁选分散剂g,/t进行了闭路试验闭路流程见图闭路试验结果见表。高硫图闭路实验流程表闭路试验结果实验过程中浓缩过程为理想状态无矿物损失。由表结果可知高硫铁精矿含硫低于%但硫精矿品位达到了%以上铁的作业回收率可达到%以上。此实验主要期望通过磁选得到含硫较高的铁精矿因此不宜将实验磁选机的磁场强度调节得过大若生产选用的磁选机能适当增大磁场强度则有利于第期张德兴等:冬瓜山铜矿硫铁矿选矿新工艺研究铁回收率的提高。工业试验基于小型实验结果结合现场设备改造实际情况采用新浮选药剂制度其中活化剂采用组合活化剂用量为g/t磁选采用现场的永磁滚筒式磁选机。磁粗选磁场强度为A/m磁精选磁场强度为A/m磁选作业添加新分散剂以促进磁选效果对原有生产流程进行改造采用先磁选后浓缩再浮选流程一次磁选后精矿再磨进行二次磁选得到高硫铁精矿磁选尾矿进入旋流器浓缩脱水再采用一次粗选、三次扫选的浮选工艺粗选直接得硫精矿中矿粗选一次直接得硫精矿中矿扫选泡沫再精选得硫精矿进行了工业试验。其中为了便于生产管理将硫精、精和精合并为一个高硫精矿进行脱水处理。连续一个月工业试验根据生产报表统计计算出平均指标如表与改造之前的生产指标相对比并对现场流程进行考查将指标一并列出。表工业实验前后指标对比结果从表结果可以看出通过采用新的选硫工艺结合新药剂工业实验取得了良好指标对比改造前指标不仅硫精矿的品位从原来的.%提高到.%而且硫的总回收率由原来的%提高到%。工业试验取得了成功。结语工业试验取得圆满成功后冬瓜山选矿厂正式采用新选硫铁工艺进行生产实践。针对冬瓜山铜矿硫铁矿选矿新工艺的研究主要通过工艺流程的改造大大提高硫的指标优化硫浮选药剂制度使得硫浮选效率大幅度提高同时采用新型环保药剂方案后不仅能完全替代硫酸而且还能有利于改善选矿指标尤其是硫的作业回收率提高到%折算成硫总回收率可由原来的%提高到%。因此在环境效益和经济效益方面均取得较大的突破为我国同类难选铜矿石的硫回收提供极为重要的借鉴和推广。参考文献:胡熙庚.硫化矿浮选理论与工艺M.北京:冶金工业出版社.崔毅琪童雄周庆华等.国内外磁黄铁矿浮选的研究概况J.金属矿山():.熊道陵陈湘清蒋玉仁.含钙物质对黄铜矿和黄铁矿浮选行为的影响J.湖南有色金属():.胡岳华章顺力邱冠周.石灰抑制黄铁矿的活化机理研究J.中南工业大学学报():.(上接第页)收率达.%。镍精矿含铜.%含镍.%镍回收率为.o%分选指标较为理想。采用碳酸钠和六偏磷酸钠混合作为组合调整剂、丁基黄药和Y混合作为组合捕收剂、MIBC为起泡剂能较好地实现铜镍硫化矿的混合浮选采用石灰为镍矿物抑制剂则可有效实现铜、镍的浮选分离。参考文献:叶学均余瑞三.铜镍硫化矿石直接浮选小型试验研究J.矿产综合利用():.孙凤芹.难选低品位铜镍矿细菌浸出的研究J.矿冶():.李江涛库建刚程琼.某硫化铜镍矿浮选试验研究J.矿产保护与利用():.李建军.贫镍矿矿泥与水溶性盐对浮选过程的影响及排除方案的探讨C.全国第一届镍钴学术会议论文集(第一册:矿山):.唐敏张文彬.在微细粒铜镍硫化矿浮选中蛇纹石类脉石矿物O浮选行为研究J.中国矿业():O.胡显智张文彬.铜镍硫化矿浮选精矿降镁研究与实践进展J.有色矿冶():l一.胡秀梅戈保梁.金平镍矿I号岩体镍矿石浮选矿泥处理方式的探讨J.有色金属(选矿部分)():.董兴旺刘俊郑力等.铜镍硫化矿浮选预脱泥的试验研究J.矿产保护与利用():.冯其明张国范卢毅屏.蛇纹石对镍黄铁矿浮选的影响及其抑制剂研究现状J.矿产保护与利用():.缪云.Y一黄药的结构特点对捕收剂性能和理化性质的影响J.广东有色金属学报():一Il.朱玉霜朱建光.浮选药剂的化学原理M.长沙:中南工业大学出版社.李治华胡熙庚.金jq矿区镍黄铁矿浮选特性研究c.全国第一届镍钴学术会议论文集(第一册:矿山):.B·A·科列夫王松崔洪山.铜镍混合精矿的分离J.国外金属矿选矿():.魏星汪景岐.铜镍分离的试验研究及工业实践J.矿冶工程():.

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