0 前言

永平铜矿是一个以铜硫为主, 伴生有钨、银、钼、铅、锌等矿物的多金属矿床, 根据矿体空间产出特征, 自上而下、由东而西把矿体依次分为Ⅵ、Ⅰ、Ⅶ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ共7个矿带。其中Ⅱ矿带为主要矿带, 铜金属储量占全区总量79 %, 而Ⅶ矿带是古人开采的老窿陷落残积物与淋滤富集的氧化带, 是人力与自然力的综合产物。该矿带老窿矿矿石铜硫含量较高(含Cu 0.8 %~ 1.0 %、S 16 % ~ 18 %), 其中, 氧化率也高(约15 %~ 30 %)、矿泥量多, 并含少量可溶性铜及碳质物, 属难选矿石。

通过提高老窿矿矿石选矿指标的研究, 近几年来、永平铜矿工业生产的原矿中已配入大约50 ~ 60万t/a老窿矿矿石, 可获得铜精矿含Cu 21.04 %~ 22.168 %、铜回收率为80.57 %~ 80.80 %, 硫精矿含S 43.94 % ~ 43.28 %、硫回收率为81.31 % ~ 81.71 %的选矿生产指标。

1 老窿矿矿石工艺特性 1.1 矿石物相分析

老窿矿矿石铜物相分析结果见表 1。

由表 1可看出, 原矿中铜主要为次生硫化铜占42.41 %, 其次为原生硫化铜占37.95 %, 自由氧化铜和结合氧化铜分别占14.51 %和3.90 %, 氧化率约为20 %。

1.2 矿物组成

老窿矿矿石的矿物组成较为复杂, 即有原生矿, 又有次生矿, 并含有部分氧化矿。原生铜矿物主要为黄铜矿, 其次为锑黝铜矿、砷黝铜矿; 次生铜矿为蓝铜矿、铜蓝; 氧化铜矿物为孔雀石及微量赤铜矿。硫矿物主要为黄铁矿。其他为粘土矿物、方解石、白云石等。

1.3 主要金属矿物的嵌布特性及粒度分析

黄铁矿、黄铜矿均主要呈不规则状嵌布于脉石矿物中, 黄铁矿与黄铜矿关系比较密切, 有时黄铜矿呈包体嵌布于黄铁矿中, 或两者互相穿插。白铁矿呈针状细粒不规则状嵌布于脉石矿物中, 有时与黄铜矿紧密共生, 它比黄铁矿要细得多。蓝辉铜矿是主要次生硫化铜矿物, 主要呈不规则状嵌布于脉石矿物中, 铜蓝也呈不规则状嵌布于脉石中, 其中有些嵌布粒度细, 不利单体解离, 孔雀石是矿石中主要氧化铜矿物, 主要呈不规则状嵌布于脉石矿物中, 其结晶程度不高, 一般多呈不规则集合体。

矿石中主要金属矿物的嵌布粒度是不均匀的, 其中黄铁矿较粗, 黄铜矿次之, 蓝辉铜矿及铜蓝粒度最细。在+0.074mm粒级中, 黄铁矿、白铁矿的分布率达79.10 %, 黄铜矿为48.09%, 而蓝辉铜矿、铜蓝仅占12.45%, 相反在-0.010mm粒级中, 蓝辉铜矿及铜蓝的分布率占11.19 %, 黄铜矿占4.84%, 而黄铁矿、白铁矿共占1.29 %。由于次生铜矿物嵌布粒度细, 显然采用阶段磨矿有利于细粒级铜矿物的回收。

2 提高老窿矿矿石选矿指标的试验研究 2.1 含不同比例老窿矿矿石选矿试验

以现行选矿工艺流程为基础, 在多年的选矿试验和生产实践中总结得出的药剂制度、磨矿细度的条件下, 在原生矿中配入不同比例的老窿矿矿石进行试验研究。

2.1.1 含100 %老窿矿矿石选矿试验

由于老窿矿中的氧化铜矿物种类较多, 它们的浮游速度比硫化铜矿物慢, 且滞后上浮。为了加速其上浮, 先经硫化钠硫化, 以增强其吸附捕收剂的能力。试验采用氧化铜和硫化铜矿物的良好捕收剂丁铵黑药。铜扫选采用新捕收剂R7, 以强化铜矿物的上浮。试验药剂用量见表 2, 试验流程见图 1, 试验结果见表 3。

2.1.2 含60 %老窿矿矿石选矿试验

工艺流程与含100 %老窿矿矿石选矿试验流程基本相同, 不同的是药剂用量有减少。粗选硫化钠用量由300g/t减少至250g/t, 扫选硫化钠用量由250g/t减至200g/t; Ⅱ段磨矿石灰由2000g/t降至1400g/t。试验结果见表 4。

2.1.3 含80%老窿矿矿石选矿试验

含80 %老窿矿矿石的选矿试验工艺条件和流程与60 %老窿矿的试验一致。试验结果见表 5。

2.1.4 老窿矿矿石与原生矿矿石选矿试验比较

原生矿矿石选矿试验流程与选别含老窿矿矿石试验流程一致, 在工艺条件基本相同的情况下进行试验, 其试验结果见表 6。

由表 3、4、5、6可知, 含100%老窿矿矿石单独选别铜回收率只有70.03 %, 与原生矿矿石单独选别铜回收率84.28 %的差值为-14.25;含80 %老窿矿矿石选别铜回收率为72.42%, 与原生矿矿石选别铜回收率的差值为-11.86;而含60%老窿矿矿石选别铜回收率可达78.01%, 与原生矿矿石选别铜回收率的差值缩小至-6.27。由此可见, 配入60 %老窿矿矿石铜回收率较配入100%、80 %老窿矿矿石的高, 比较接近原生矿矿石的选矿指标。因此, 老窿矿矿石的配比是影响选矿指标的直接因素, 在原矿中配入老窿矿矿石的比例不宜超过60 %。

2.2 中矿不再磨闭路流程试验

以上含不同比例老窿矿矿石的选矿试验均采用了中矿再磨。为此, 将含60%老窿矿矿石的选矿试验进行中矿再磨与中矿不再磨对比。中矿不再磨试验结果见表 7。

从表 4、表 7可知:铜精矿中铜回收率为中矿经再磨比不再磨高4.36%;分离硫精矿中铜损失率可降低3.95 %; 总硫精矿中铜损失率降低3.05%。试验结果说明中矿再磨是提高铜回收率的重要途径。

3 生产实践

几年来, 永平铜矿工业生产的原矿中配有大量的老窿矿, 每年大约配入50 ~ 60万t老窿矿矿石, 占处理原矿总量的20 %左右。没有超过60 %的比例, 既确保了碎矿流程畅通, 又稳定了原矿品位, 给生产创造了良好条件, 工业生产获得了较好的选矿指标, 见表 8。

从表 8可知, 近几年来, 硫精矿含Cu0.19 %~ 0.231 %, 而且呈逐年上升趋势, 这部分铜大多数是铜硫连生体。因此, 采用中矿再磨是降低硫精矿中铜损失、提高铜硫分离效果、提高铜回收率的有效途径。但是, 由于受技术经济效益因素的影响, 生产实践中暂没有采用中矿再磨工艺。

4 结语

(1) 老窿矿矿石一般铜硫品位较高、粘土多、铜氧化率较高, 矿石组成复杂, 属于难选矿石。为确保铜精矿品位和铜回收率, 要加强老窿矿矿石与原生矿矿石的搭配, 原则上老窿矿矿石不宜超过原矿总量的60 %。

(2) 老窿矿矿石含泥量大、易磨。因此, 在配入该矿后, 要掌握好磨矿条件, 控制好药剂制度, 为铜硫分离创造条件。

(3) 硫精矿含铜绝大部分是以铜硫连生体存在, 采用中矿再磨可提高铜、硫分离效果, 也是进一步提高铜回收率的重要途径。