新型起泡劑250A對安徽某銅礦石的浮選效果

楊自立 馬子龍 桂夏輝 邢耀文 茹 毅 馬 輝

(1.中國礦業(yè)大學(xué)化工學(xué)院，江蘇 徐州 221116；2.國家煤加工與潔凈化工程技術(shù)研究中心，江蘇 徐州 221116；3.南京古田化工有限公司，江蘇 南京 210019)

新型起泡劑250A對安徽某銅礦石的浮選效果

楊自立1馬子龍2桂夏輝2邢耀文1茹 毅1馬 輝3

(1.中國礦業(yè)大學(xué)化工學(xué)院，江蘇 徐州 221116；2.國家煤加工與潔凈化工程技術(shù)研究中心，江蘇 徐州 221116；3.南京古田化工有限公司，江蘇 南京 210019)

250A是中國礦業(yè)大學(xué)新研制的一種新型、價(jià)廉、易降解、低污染的選銅起泡劑，為了檢驗(yàn)其高效性，以安徽銅陵某低品位原生銅礦石為試樣進(jìn)行了選銅試驗(yàn)。在磨礦細(xì)度為-0.074 mm占75%的情況下，以條件試驗(yàn)確定的藥劑用量為粗選用量，參照現(xiàn)場工藝流程進(jìn)行了2種起泡劑的浮選效果對比試驗(yàn)。結(jié)果表明：250A總用量為241 g/t的情況下，銅精礦銅品位和銅回收率分別為21.56%和87.32%；松醇油總用量為360 g/t的情況下，銅精礦銅品位和銅回收率分別為21.67%和87.19%。兩相比較可知，250A比松醇油更高效，有助于選銅企業(yè)降本增效。

新型起泡劑250A 銅礦石 松醇油 浮選

起泡劑在礦物浮選中不僅影響氣泡的數(shù)量和質(zhì)量，對黏附在氣泡上的疏水性顆粒與親水性顆粒的分離也有促使作用，是影響浮選指標(biāo)的重要藥劑[1-2]。

松油醇作為一種天然起泡劑，在我國礦山起泡劑領(lǐng)域占據(jù)著舉足輕重的地位，但從性價(jià)比、資源和環(huán)保等方面考慮，松油醇還存在著諸多不足[3]。近些年，人工合成起泡劑逐漸興起，昆明冶研新材料股份有限公司研制的730系列起泡劑[4]，北京礦冶研究總院開發(fā)的BK系列起泡劑[5]，中南大學(xué)朱建光教授研制的RB系列起泡劑[6]，以及以代號(hào)命名的起泡劑礦友-321和322[7-8]、FX-127[9]、11號(hào)油[10]等都有各自的特點(diǎn)。在國際市場上，合成醇類和醚醇類起泡劑的使用量也逐漸擴(kuò)大，已占到起泡劑總用量的90%以上，并出現(xiàn)了分子中含有硫、氮、磷、硅等元素的新型起泡劑，同時(shí)還引入高分子化合物作為起泡劑[11-14]。

銅是現(xiàn)代工業(yè)不可或缺的一種重要金屬[15-16]。隨著近幾十年銅礦石的大規(guī)模開發(fā)，高品位、易選銅礦資源顯著減少，貧細(xì)雜難選銅礦石的比例不斷增大，業(yè)界為穩(wěn)定銅精礦指標(biāo)，在選銅工藝、選銅捕收劑方面的研究較為深入[17-19]。中國礦業(yè)大學(xué)相關(guān)課題組以安徽銅陵某銅礦石為對象，對新研制的價(jià)廉、易降解、低污染起泡劑250A的選銅性能進(jìn)行了試驗(yàn)。

1 試驗(yàn)礦樣

試驗(yàn)礦樣取自安徽銅陵某銅礦，表1為礦樣主要化學(xué)成分分析結(jié)果，表2為礦樣銅物相分析結(jié)果。

表1 礦樣主要化學(xué)成分分析結(jié)果

Table 1 Main chemical composition analysisresults of the sample %

表2 礦樣銅物相分析結(jié)果

Table 2 Copper phase analysis resultsof the sample %

從表1、表2可看出：礦石Cu含量為0.46%，主要以原生硫化銅的形式存在，占總銅的82.61%，其次是自然銅和次生硫化銅，分別占總銅的8.70%和6.52%，結(jié)合氧化銅的量較少，僅占總銅的2.17%；礦石鐵含量較高，達(dá)26.35%，具有綜合回收價(jià)值。工藝礦物學(xué)研究表明，試樣中的主要銅礦物為黃銅礦，此外還含有少量的銅藍(lán)、斑銅礦等；主要鐵礦物為磁鐵礦，黃鐵礦、針鐵礦等含量很低；試樣中的脈石礦物主要為方解石、硅酸鹽礦物等。

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 浮銅條件試驗(yàn)

浮銅條件試驗(yàn)?zāi)M現(xiàn)場磨礦細(xì)度-0.074 mm占75%，采用1次粗選流程。

2.1.1 丁基黃藥+丁胺黑藥用量試驗(yàn)

捕收劑丁基黃藥+丁胺黑藥用量試驗(yàn)的二者質(zhì)量配合比為8∶3，在pH調(diào)整劑CaO用量為1 000 g/t、抑制劑(NaPO3)6用量為1 000 g/t、新型起泡劑250A用量為120 g/t情況下，考查了丁基黃藥+丁胺黑藥總用量對銅粗精礦浮選指標(biāo)的影響，結(jié)果見圖1。

從圖1可以看出，隨著丁基黃藥+丁胺黑藥總用量的增大，銅粗精礦銅品位小幅下降、銅回收率上升，總用量為137.5 g/t時(shí)的指標(biāo)較理想，因此，確定銅粗

圖1 丁基黃藥+丁胺黑藥總用量對銅粗精礦指標(biāo)的影響Fig.1 Copper rough concentrate index on dosageof butyl xanthate and butylamine dithiophosphate ◆—品位；■—回收率

選丁基黃藥+丁胺黑藥的總用量為137.5 g/t，即丁基黃藥+丁胺黑藥為100+37.5 g/t。

2.1.2 CaO用量試驗(yàn)

礦漿的pH值是浮選的重要工藝參數(shù)。CaO是一種廉價(jià)、廣泛的pH調(diào)整劑，在浮選硫化礦時(shí)還具有較理想的抑制黃鐵礦與磁黃鐵礦的作用。CaO用量試驗(yàn)的丁基黃藥+丁胺黑藥用量為100+37.5 g/t、(NaPO3)6為1 000 g/t、250A為120 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見圖2。

圖2 CaO用量對銅粗精礦指標(biāo)的影響Fig.2 Copper rough concentrate index on dosage of CaO ◆—品位；■—回收率

從圖2可以看出，隨著CaO用量的增大，銅粗精礦銅品位上升，銅回收率下降。綜合考慮，確定銅粗選的CaO用量為1 000 g/t。

2.1.3 (NaPO3)6用量試驗(yàn)

抑制劑及其用量也是影響浮選效果的重要因素。(NaPO3)6是硅酸鹽類脈石礦物的常用抑制劑，有助于提高精礦銅品位。(NaPO3)6用量試驗(yàn)在丁基黃藥+丁胺黑藥用量為100+37.5 g/t、CaO為1 000 g/t、250A為120 g/t條件下進(jìn)行，試驗(yàn)結(jié)果見圖3。

從圖3可以看出，隨著(NaPO3)6用量的增大，銅粗精礦銅品位上升、銅回收率下降。綜合考慮，確定銅粗選的(NaPO3)6用量為1 500 g/t。

圖3 (NaPO3)6用量對銅粗精礦指標(biāo)的影響Fig.3 Copper rough concentrate indexon dosage of (NaPO3)6◆—品位；■—回收率

2.1.4 松醇油與250A用量試驗(yàn)

松醇油與250A用量試驗(yàn)均固定丁基黃藥+丁胺黑藥用量為100+37.5 g/t、CaO用量為1 000 g/t、(NaPO3)6為1 500 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見圖4、圖5。

圖4 松醇油用量對銅粗精礦指標(biāo)的影響Fig.4 Copper rough concentrate indexon dosage of terpineol ◆—品位；■—回收率

圖5 250A用量對銅粗精礦指標(biāo)的影響Fig.5 Copper rough concentrate index on dosage of 250A ◆—品位；■—回收率

從圖4可以看出：松醇油用量從80 g/t提高至150 g/t，銅粗精礦銅品位顯著下降、銅回收率顯著上升；繼續(xù)提高松醇油的用量，銅粗精礦銅品位加速下降、銅回收率上升緩慢。綜合考慮，確定銅粗選的松醇油用量為150 g/t，對應(yīng)的銅粗精礦銅品位和銅回收率分別為2.87%和68.83%。

從圖5可以看出：250A用量從80 g/t提高至100 g/t，銅粗精礦銅品位顯著下降、銅回收率顯著上升；繼續(xù)提高250A的用量，銅粗精礦銅品位降速趨緩、銅回收率上升緩慢。綜合考慮，確定銅粗選的250A用量為100 g/t，對應(yīng)的銅粗精礦銅品位和銅回收率分別為2.89%和68.82%。

兩相比較，新型、價(jià)廉、易降解、低污染起泡劑250A粗選用量為100 g/t即可取得松醇油150 g/t的浮選效果，因此，250A比松醇油更高效。

2.2 閉路試驗(yàn)

為了深入比較250A和松醇油的浮銅效果差異，以條件試驗(yàn)確定的250A和松醇油用量為基礎(chǔ)，在維持現(xiàn)場流程和其他藥劑制度不變的情況下進(jìn)行了閉路試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見圖6，各作業(yè)起泡劑的用量見表3，試驗(yàn)結(jié)果見表4。

圖6 閉路試驗(yàn)流程Fig.6 Flowsheet of closed circuit operation表3 各作業(yè)起泡劑的用量Table 3 The dosage of frother on each sorting operation

作業(yè)名各起泡劑用量/(g/t)250A松醇油粗 選100150掃選14770掃選24770掃選34770

表4 閉路試驗(yàn)結(jié)果

Table 4 Closed-circuit test results %

從表4可以看出：以250A為浮銅起泡劑，總用量為241 g/t的情況下，銅精礦銅品位和銅回收率分別為21.56%和87.32%；以松醇油為浮銅起泡劑，總用量為360 g/t的情況下，銅精礦銅品位和銅回收率分別為21.67%和87.19%。這進(jìn)一步證明了250A比松醇油更高效。

3 結(jié) 論

中國礦業(yè)大學(xué)相關(guān)課題組新研制的選銅起泡劑250A不僅價(jià)廉、易降解、低污染，而且明顯比松醇油高效。1次粗選選銅，松醇油用量為150 g/t時(shí)的銅粗精礦銅品位和銅回收率分別為2.87%和68.83%，250A用量為100 g/t時(shí)的銅粗精礦銅品位和銅回收率分別為2.89%和68.82%；模擬現(xiàn)場生產(chǎn)流程，松醇油總用量為360 g/t時(shí)的銅精礦銅品位和銅回收率分別為21.67%和87.19%，250A總用量為241 g/t時(shí)的銅精礦銅品位和銅回收率分別為21.56%和87.32%。因此，選用250A為選銅起泡劑不僅有利于環(huán)境安全，而且有助于選銅企業(yè)降本增效。

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(責(zé)任編輯 羅主平)

Flotation Performance of the New Frother 250A on a Copper Ore in Anhui

Yang Zili1Ma Zilong2Gui Xiahui2Xing Yaowen1Ru Yi1Ma Hui3

(1.SchoolofChemicalEngineeringandTechnology，ChinaUniversityofMiningandTechnology，Xuzhou221116，China;2.NationalEngineeringResearchCenterofCoalPreparationandPurification，Xuzhou221116，China;3.NanjingGoldenChemicalCo.，Ltd.，Nanjing210019，China)

The 250A is a new，inexpensive，readily biodegradable，less polluting copper frother which is newly developed by China University of Mining and Technology.To test its efficiency，copper flotation experiment were carried out on a certain low grade copper ore from Tongling in Anhui Province.Under the condition that grinding fineness of -0.074 mm account for 75%，a condition experiment was carried out to estimated dosage of roughing and a comparative test was carried out to compare flotation effect of two frothers with reference to field process.The results show that，under situation of the total dosage of 250A 100 g/t，copper concentrate contained 21.56% Cu and recovery rate of 87.32% was obtained；Correspondingly，under condition of the total dosage of pine camphor oil 150 g/t，the copper concentrates contained 21.67% Cu and recovery rate of 87.17% were achieved.Obviously，250A is high efficient and helpful to reduce cost and increase benefit for copper enterprise.

New type of frother 250A，Copper ore，Pine camphor oil，F(xiàn)lotation

2015-08-22

“十二五”國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(編號(hào)：2014BAB01B00)，國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(編號(hào)：51204178)。

楊自立(1989—)，男，碩士研究生。通訊作者 馬子龍(1978—)，男，講師，博士。

TD923+.12

A

1001-1250(2015)-11-078-04