一种高效铜硫矿石综合回收方法

技术领域

本发明涉及一种高效铜硫矿石综合回收方法，具体涉及矿物分选技术领域。

背景技术

黄铜矿是铜金属主要来源，常与黄铁矿伴生，浮选是分离回收两者的关键技术。由于两者天然可浮性相近，且浮选过程中使用捕收剂缺乏选择性(如黄药类)，导致两者分离存在诸多困难。

目前，通过石灰调浆在高碱(pH值12左右)条件下抑制黄铁矿，使用高级黄药(如异丁基和异戊基黄药)浮选黄铜矿，在工业上应用成熟。但此条件存在铜回收率低，精矿指标差和伴生贵金属回收难度大等缺陷；此外，后续选硫作业在此条件下需要加入大量活化剂，生产成本较大。

发明内容

为解决上述铜硫分选过程中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种高效铜硫矿石综合回收方法，在低碱条件下实现铜硫分离，兼顾低成本下硫铁矿的活化回收。

本发明的技术方案为：一种铜硫矿石综合回收方法，以二乙基硫脲和乙基黄药作为作为黄铜矿的选择性组合捕收剂I，所述二乙基硫脲和乙基黄药的质量比为2～2.5：1。

优选的，本发明所述组合捕收剂的添加量为60-80g/t。

优选的，本发明所述所述回收方法具体包括以下步骤：

(1)在铜硫矿石磨矿时加入500-800g/t石灰，调节矿浆pH在8-9之间；

(2)在步骤(1)所得矿浆中加入组合捕收剂I，加入起泡剂二号油，进行一粗三扫两精流程后获得铜精矿和铜尾矿；

(3)步骤(2)中获得的铜尾矿经过脱泥浓缩作业后，加入由硫酸亚铁和碳酸钠组成活化剂，其中硫酸亚铁用量为800-1000g/t，碳酸钠用量为400-500g/t；然后加入由乙基黄药、异丙基黄药和异丁基黄药组成的捕收剂II，加入起泡剂二号油，在一粗三扫三精的条件下获得硫精矿和尾矿。

本发明步骤(3)所述脱泥浓缩作业具体为：铜尾矿经过一段浓密作业，一段浓密机溢流进入水力旋流器，脱出-15μm粒级的矿泥，一段浓密底流和旋流器沉沙进入二段浓密，二段浓密溢流返回一段浓密，二段浓密底流进入硫铁矿活化浮选作业。

优选的，本发明所述矿浆中细度-200目占74-76％；或达到有用矿物之间及有用矿物与脉石矿物相对解离。

优选的，本发明所述步骤(2)中粗选作业时间为5-6分钟，扫选作业为3-4分钟，精选作业为5-6分钟。

优选的，本发明步骤(3)中所述活化剂中硫酸亚铁和碳酸钠的质量比为2:1。

优选的，本发明步骤(3)中乙基黄药、异丙基黄药和异丁基黄药的质量比为3:3:4。

优选的，本发明步骤(3)中乙基黄药、异丙基黄药和异丁基黄药总添加量为为150-200g/t。

本发明所述铜硫矿石优选高硫低铜型铜硫矿石，主要铜矿物为黄铜矿，主要硫矿物为黄铁矿。

本发明发现二乙基硫脲在低碱条件下对黄铜矿具有良好的选择性捕收能力，在弱碱条件下对黄铁矿几乎不具有捕收能力；使用少量的石灰在低碱条件下对硫铁矿产生一定抑制，同时保留黄铜矿较高可浮性，可使用低级黄药如乙黄保证铜整体回收率；后续选硫作业中由于受抑制程度较小，在少量活化剂和使用相对低级黄药如乙基、异丙基和异丁基黄药做为捕收剂，即可实现硫铁矿的高效回收。

本发明的有益效果

(1)本发明使用的高效铜捕收剂二乙基硫脲选择性强，配合乙基黄药可在低碱度条件下实现铜硫矿物的高效分离。

(2)相较于大量使用石灰的高碱抑制，本发明采用的低碱度下铜硫分离方法，可在保证铜精矿品质的同时提升铜回收率两个百分点左右。

(3)相较于大量使用石灰的高碱抑制，本发明采用的低碱度下铜硫分离方法，在硫铁矿活化浮选可减少近一半活化剂用量，大量节约药剂成本。

(4)本发明使用的一种铜硫矿石综合回收方法，铜硫矿物分选效果良好，铜硫资源整体回收更充分，适应性强，可为企业带来更高经济效益。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例本发明作进一步的详细说明，但本发明的保护范围并不限于所述内容。

本发明实施例所用矿物源自云南某铜硫矿山原矿石，总铜品位0.5-0.6％，总硫品位8-10％，其中铜矿物以黄铜矿为主，硫铁矿以黄铁矿为主。

实施例1

一种铜硫矿石综合回收方法，浮选流程图如图1所示，具体包括以下步骤：

(1)实施例1对应铜硫品位较低原矿，总铜品位0.51％，总硫品位8.62％。在磨矿时加入500g/t石灰，调节矿浆pH在8之间，研磨得到矿浆；

(2)在步骤(1)所得矿浆中加入黄铜矿的选择性组合捕收剂I，加入起泡剂二号油，中矿产品逐级返回，在一粗三扫两精流程下获得铜精矿和选铜尾矿；粗选作业时间为6分钟，扫选作业为3分钟，精选作业为6分钟。

(3)铜尾矿经过一段浓密作业，一段浓密机溢流进入水力旋流器，脱出-15μm粒级的矿泥，一段浓密底流和旋流器沉沙进入二段浓密，二段浓密溢流返回一段浓密，二段浓密底流进入硫铁矿活化浮选作业。

(4)在硫铁矿活化浮选前一并加入组合活化剂，捕收剂II，起泡剂二号油，中矿产品按照顺序返回，在一粗三扫三精的流程下获得硫精矿和尾矿；粗选作业时长为6分钟，扫选作业时长为4分钟，精选作业为5分钟。

本实施例中黄铜矿的选择性组合捕收剂I总用量为60g/t，起泡剂30g/t；选铜药剂分配为粗选作业占比45％，扫选Ⅰ作业占比20％，扫选Ⅱ作业占比15％，扫选Ⅲ作业占比10％。

本实施例中选硫作业捕收剂II总用量为180g/t，起泡剂40g/t；选硫药剂分配为粗选作业占比45％，扫选Ⅰ作业占比20％，扫选Ⅱ作业占比15％，扫选Ⅲ作业占比10％；选硫作业活化剂只在粗选前添加，硫酸亚铁用量为800g/t，碳酸钠用量为400g/t。

实施例1浮选产品指标如表1所示。

表1实施例1浮选指标

当使用本发明方法处理相对低品位原矿时，实施例1获得了铜品位19.03％，铜回收率91.25％的铜精矿；经过脱泥作业后，获得硫品位47.83％，硫回收率78.83％的硫精矿。结果表明实施例1铜硫分离效果明显，产出了高品质铜精矿和硫精矿。

实施例2

实施例2与实施例1之间变量在具体实施方式中描述，未描述条件与实施例1相同。

具体实施方式如下

(1)实施例2对应铜硫品位较高原矿，总铜品位0.58％，总硫品位9.88％。在磨矿时加入800g/t石灰，调节矿浆pH在8-9之间。

(2)实施例2黄铜矿的选择性组合捕收剂I总用量为80g/t，选硫作业捕收剂II总用量为180g/t，硫活化剂硫酸亚铁1000g/t，碳酸钠500g/t

实施例2浮选结果如表2所示。

表2实施例2浮选结果

相较于实施例1，当使用本发明方法处理相对高品位原矿时，所需石灰、组合捕收剂I、捕收剂II及活化剂用量需适当增加；实施例2产出铜品位19.25％，铜回收率91.37％的铜精矿；硫品位47.66％，硫回收率77.65％的硫精矿。实施例2与实施例1浮选指标相近，表明该方法处理该型铜硫矿石具有较强的适应性，可良好实现铜硫分离。

对比实施例1

对比实施例1处理矿石类型同实施例1，过程变量在具体实施方式中描述，未描述条件与实施例1相同。

具体实施方式如下

(1)对比实施例1在磨矿时加入2000g/t石灰，调节矿浆pH在12左右。

(2)选铜作业捕收剂由乙基和异戊基黄药按照1：1配置成捕收剂III，用量和添加方式与实施例1相同。

(2)对比实施例1选硫作业时活化剂硫酸亚铁用量为2000g/t，碳酸钠用量为1000g/t。

对比实施例1浮选指标如表3所示。

表3对比实施例1浮选指标

工艺参数相较于实施例1，使用大量石灰抑制黄铁矿时，黄铜矿等铜矿物也受到一定程度抑制，需使用高级黄药如异戊基黄药进行捕收，同时后续硫铁矿活化作业需要超过两倍的活化剂用量。产品指标相较于实施例1，对比实施例1获得了铜品位19.18％，铜回收率89.83％的铜精矿；硫品位46.96％，硫回收率76.53％的硫精矿，该方法的铜精矿虽品位略高，但铜回收率相较于实施例1减少约1.4个百分点；此外，硫精矿指标中铜回收率增多约1.5个百分点，同时，硫精矿品位和回收率略低。

对比实施例2

对比实施例2处理矿石类型同实施例2，过程变量在具体实施方式中描述，未描述条件与实施例2相同。

具体实施方式如下

(1)对比实施例1在磨矿时加入3000g/t石灰，调节矿浆pH值12左右。

(2)选铜作业捕收剂由乙基和异戊基黄药按照1：1配置捕收剂III，用量和添加方式与实施例2相同。

(3)对比实施例2选硫作业活化剂硫酸亚铁用量为3000g/t，碳酸钠用量为1500g/t。

对比实施例2浮选指标如表4所示。

表3对比实施例2浮选指标

工艺参数相较于实施例2，使用更多石灰抑制硫铁矿时，需要更多的高级黄药的使用，同时硫铁矿活化剂也进一步增多。产品指标相较于实施例2，对比实施例2获得铜品位19.20％，铜回收率89.25％的铜精矿；硫品位47.17％，硫回收率76.38％的硫精矿。产品指标相较于实施例2，对比实施例2铜和硫精矿品位与之相近，但铜回收率损失约2个百分点在硫精矿中，硫回收率损失约2个百分点在尾矿中。

对比实施例1和2的浮选结果表明，使用大量石灰作抑制剂时，可实现铜硫矿物的分离。但在硫铁矿受到强烈抑制的同时，铜矿物也受到一定程度的抑制，所损失的铜随着硫铁矿活化浮选富集在硫精矿中，硫部分损失在尾矿中；同时，硫铁矿活化作业需要更高活化剂用量。因此，以对比实施例1和2方法处理该型矿石分离效果较差，铜硫资源整体回收效率更低，同时生产成本更大。

对比实施例3

对比实施例3处理矿石类型同实施例1，过程变量在具体实施方式中描述，未描述条件与实施例1相同。

具体实施方式如下

(1)选铜作业捕收剂由单独的二乙基硫脲或乙基黄药，用量为60g/t，添加方式与实施例1相同。

对比实施例3浮选指标如表5所示。

表5对比实施例3浮选指标

当单独使用二乙基硫脲做捕收剂，其他条件与实施例相同时，铜精矿品位虽达到25.80％，但铜回收率较差仅有75.23％，同时硫精矿中铜回收率增多至22.28％。当单独使用乙黄做为捕收剂时，铜精矿回收率虽有95.64％，但铜品位仅有14.22％，铜精矿中硫品位达到38.68％，硫回收率达14.61％。

对比实施例3浮选结果表明，在实施例1的条件下单独使用二乙基硫脲做为捕收剂，具有选择性强但捕收能力较弱的缺陷；单独使用乙黄作为捕收剂，具有选择性差，捕收能力过强的缺点。因此，本发明采用二乙基硫脲与乙黄2～2.5：1配制而成作为此条件下铜捕收剂，相互弥补前者缺乏捕收能力，后者缺乏选择性的缺点，实现了高效的铜硫分离。