一种硫矿提铜降砷选矿工艺

技术领域

本方案属于矿物加工技术领域，具体涉及一种硫矿提铜降砷选矿工艺。

背景技术

在铜矿的选冶过程中，砷是主要杂质，可进入铜精矿产品及尾矿中。因此，含砷过高的铜选冶产品不仅其质量和价格会大受影响，无法回收利用的砷，还将面临排放去污的问题。目前，不同类型含砷矿物的降砷除砷方法不同。主要含砷矿物毒砂在铜矿床中常与黄铜矿、黄铁矿、萤石等密切共生，在选矿过程中，常通过细磨加有效抑制剂的方法来降低铜精矿中的砷，毒砂的有效抑制剂有石灰、腐植酸钠、双氧水、氰化物等。砷黝铜矿和硫砷铜矿是铜矿床中最主要的含砷铜矿物，此类矿物有时甚至是回收铜的目标矿物，常与黄铜矿、斑铜矿等不含砷硫化铜矿物密切共生，分离去除难度很大。

目前常采用下列方法来除砷:查明含砷铜矿石的赋存状态及在矿体中的产状，在选矿中与不含砷铜矿进行配矿，从而降低矿石含砷量。但是该方法的前期筛选会花费大量的工作量，成本高。

另外，专利号为CN201010147864.8的专利，公开了一种硫铁矿与砷黄铁矿的浮选分离方法，针对含砷硫铁矿的硫砷浮选分离，首先进行矿浆的调节，通过调整矿浆pH值保持在9～10，通过加入氧化药剂过硫酸钠、次氯酸钙调节矿浆电位为350～380mV，并通过加入空气，提高矿浆中的氧气含量，稳定矿物浮选的电化学条件。在硫铁矿与砷黄铁矿的浮选分离过程，通过加入氧化药剂过硫酸钠、次氯酸钙稳定矿浆电位，根据电化学浮选技术原理，利用新的捕收剂二苯胺基二硫代磷酸和调整剂水玻璃、腐植酸钠抑制砷黄铁矿，使砷黄铁矿与黄铁矿、磁黄铁矿等硫铁矿在后续的浮选过程可以选择性地和药剂作用。使矿石中硫铁矿与砷黄铁矿浮选分离，形成含砷低的硫精矿。然而，该方案既用到浮选法，需要添加化学药剂，又需要通电，成本非常高。另外，冬季的低温会大幅度的影响浮选机的效果，需要保证矿浆的温度才能更好的去砷。同时，浮选机作为选矿工艺最重要的设备，结合工艺对设备进行一起改进，可进一步提升降砷的效果。

发明内容

本方案提供一种仅需浮选法就能很好降砷的硫矿提铜降砷选矿工艺。

为了达到上述目的，本方案提供一种硫矿提铜降砷选矿工艺，包括以下步骤：

步骤S10，给矿：将硫精矿矿浆样进行混匀缩分，浓度控制在30％左右；

步骤S20，再磨：将步骤S10中给矿给入锥形球磨机进行磨矿，得到进行浮选作业的给矿；

步骤S30，石灰调浆：将步骤S20中得到的浮选作业给矿倒入1.5L浮选机中加入石灰进行调浆，控制pH值为11.0；

步骤S40，搅拌：将步骤S30中的矿浆在浮选机中搅拌20分钟；

步骤S50，粗选：浮选机进行充气利用矿物的自然可浮性进行反浮选，刮泡5分钟得到粗精矿及尾矿，尾矿即为高品质硫精矿；

步骤S60，精选：将步骤S50获得的粗精矿给入0.5L浮选机，进行精选，获得精矿和中矿，精矿为低品位铜精矿。

本发明只需采用反浮选进行选铜，同时达到降砷的目的。同时采用“再磨+搅拌”进一步脱药，在再选过程中合理控制矿浆pH值在11.0，在不添加任何药剂的条件下，依靠矿物的自然可浮性实现对已解离的铜、硫矿物的快速富集，获得一部分低品位铜精矿，实现能收尽收的目标，同时可获得高品质硫精矿。

进一步，在步骤S50中，粗选时，将矿浆加热并维持至40-50℃。长期的实验证明，该温度下可更好的实现降砷的效果。

进一步，所述浮选机包括箱体、驱动电机、叶轮、搅拌机构和套筒，所述驱动电机固定在箱体上，所述驱动电机的输出轴穿过套筒，所述叶轮与驱动电机的输出轴同轴连接，且叶轮位于套筒内形成泵机，所述搅拌机构固定于驱动电机的输出轴的自由端；还包括内箱，所述内箱设于箱体内，且内箱和箱体之间形成保温腔，所述保温腔内设有热风管；所述套筒和保温腔之间通过柔性的进气管连通；所述内箱包括固定板和至少一个活动板，所述活动板和固定板之间通过柔性件密封连接，所述活动板和箱体之间设有弹性件；所述箱体的顶部还设有出气管，所述出气管的侧壁上设有条形的出气口，且出气管与保温腔连通。

本方案的原理在于：

首先，将热风机通过热风管与保温腔连通，然后将矿浆和药剂倒入箱体内，驱动电机启动，电机会带动搅拌机构混合，同时，叶轮随着一起转动，产生压力差，将保温腔内热空气泵入箱体内。热空气与矿物充分接触，形成矿化气泡，并向上移动进入分离区，富集形成泡沫层。最后，顶部的出气管将泡沫层吹出至收集槽中，剩余的则是需要的产品。

本方案与传统的浮选机相比，主要的区别在于增加了内箱的设置，形成了一个保温腔，可以对矿浆进行保温加热，从而达到更好的筛选效果(尤其是冬天)。内箱上设有活动板和柔性件，配合着弹簧，当箱体内的矿浆越来越少时，活动板则会移动，进而缩小箱体的有效容积，这样可保证泡沫层始终能被分离。进气管与套管连通，这样进入到箱体内的空气则是热空气，配合着搅拌机构，可以充分和矿物接触加热，加热效果非常好。最后，将传统的浮选板替换成出气管，通过气流将泡沫层吹出，而非物理的刮除，具有2个主要的好处：1、可避免物理刮除时，矿浆粘在浮选板上，从而增加浮选板的尺寸，导致将不是泡沫层的矿浆刮掉；2、出气管吹出的热风形成风幕，可大幅度的减缓箱体内的温度降低，从而保证选矿的效果。

进一步，还包括调节电机，所述调节电机固定在箱体上，所述出气管转动设置在箱体上，且出气管与调节电机的输出轴同轴连接。可通过调节电机来调整出气管的角度，操作方便。

进一步，所述弹性件为不锈钢弹簧。不锈钢弹簧弹力好，使用寿命长。

附图说明

图1为本发明实施例中浮选机的结构示意图

图2为本发明实施例中浮选机的结构示意图。

图3为本发明实施例中浮选机的俯视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：箱体10、内箱20、弹性件21、热风管22、柔性件23、进气管24、驱动电机30、进浆管31、搅拌机构32、调节电机40、出气管41、出气口42、收集槽50。

实施例

一种硫矿提铜降砷选矿工艺，包括以下步骤；

步骤S10，给矿：将硫精矿矿浆样进行混匀缩分，浓度控制在30％左右；

步骤S20，再磨：将步骤S10中给矿给入240*90的锥形球磨机进行磨矿，得到进行浮选作业的给矿；细度控制40-60μm；

步骤S30，石灰调浆：将步骤S20中得到的浮选作业给矿倒入1.5L浮选机中加入石灰进行调浆，控制pH值为11.0；

步骤S40，搅拌：将步骤S30中的矿浆在浮选机中搅拌20分钟；

步骤S50，粗选：浮选机进行充气利用矿物的自然可浮性进行反浮选，刮泡5分钟得到粗精矿及尾矿，尾矿即为高品质硫精矿；

步骤S60，精选：将步骤S50获得的粗精矿给入0.5L浮选机，进行精选，获得精矿和中矿，精矿为低品位铜精矿。

在同样0℃的低温环境下，采用实施例1的工艺和传统工艺，测得的数据如下表所示：

由此可见，本方案采用反浮选进行选铜，同时达到降砷的目的。同时采用“再磨+搅拌”进一步脱药，在再选过程中合理控制矿浆pH值在11.0，在不添加任何药剂的条件下，依靠矿物的自然可浮性实现对已解离的铜、硫矿物的快速富集，获得一部分低品位铜精矿，实现能收尽收的目标，同时可获得高品质硫精矿。

如图1、图2和图3所示，再重点介绍下配套的浮选机。

其和现有的浮选机基本相同，包括箱体10、驱动电机30、叶轮、搅拌机构32和套筒，驱动电机30固定在箱体10上，驱动电机30的输出轴穿过套筒，叶轮与驱动电机30的输出轴同轴连接，且叶轮位于套筒内形成泵机，搅拌机构32固定于驱动电机30的输出轴的最下端。另外还有进浆管31等现有的结构，就不一一赘述了，参考现有的浮选机即可。

不同之处主要在于，还包括内箱20，内箱20整体比箱体10小一圈，焊接于箱体10内。这样内箱20和箱体10之间就形成一个保温腔，保温腔内设有热风管22。使用时，通过热风管22与热风机连通即可。

套筒和保温腔之间通过柔性的进气管24连通，这样就可以增加矿浆温度使得黄铁矿表面迅速氧化增加黄铁矿的亲水性，同时升高矿浆温度能够提高硫酸铜对闪锌矿的活化效率，缩短浮选进程保证锌回收率。必要的时候，还可以在箱体10内设置一个温度计，以方便查看矿浆的温度。柔性的进气管24可以方便折弯，采用可折叠式的管道也是可以的。

内箱20包括固定板和三个活动板，活动板和固定板之间通过柔性件23密封连接。柔性件23可以适当长一些，上下均有一圈，采用橡胶材质的，可形变性大。另外，在活动板和箱体10之间设有弹性件21，弹性就采用普通的不锈钢弹簧即可，使用寿命长。

在箱体10的顶部还设有出气管41，出气管41的侧壁上设有条形的出气口42，且出气管41与保温腔连通。值得注意的是，出气管41的出气口42尽量要与矿浆的页面水平。出气口42的尺寸也不宜过大，不然风力可能不够，这个本领域人员可以根据实际情况自行调整。另外，还可以单独设置一个调节电机40，采用伺服电机，可方便的两个方向调整。将调节电机40固定在箱体10上，然后将出气管41转动设置在箱体10上，且出气管41与调节电机40的输出轴同轴连接。这样就可通过调节电机40来调整出气管41的角度，操作方便。

具体使用时，首先，将热风机通过热风管与保温腔连通，然后将矿浆和药剂倒入箱体10内，驱动电机启动，电机会带动搅拌机构32混合，同时，叶轮随着一起转动，产生压力差，将保温腔内热空气泵入箱体内。热空气与矿物充分接触，形成矿化气泡，并向上移动进入分离区，富集形成泡沫层。如图1所示，当箱体10内的矿浆越来越少时，活动板则会移动，进而缩小箱体的有效容积，这样可保证泡沫层始终能被分离。最后，顶部的出气管将泡沫层吹出至收集槽50中进行后续处理。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。