鉬礦伴生銅銀元素的綜合回收利用

姜 桐

(赤峰敖侖花礦業(yè)有限責(zé)任公司, 內(nèi)蒙古 赤峰 025550)

0 引 言

充分利用礦產(chǎn)資源，提高資源利用率，就是在現(xiàn)有條件下，做到技術(shù)上可行，經(jīng)濟(jì)上合理，資源利用最大化。在礦業(yè)經(jīng)濟(jì)形勢不利的情況下，更需要依靠綜合開發(fā)利用現(xiàn)有資源，降低生產(chǎn)成本，實現(xiàn)企業(yè)的增產(chǎn)增收。尤其是伴生資源的開發(fā)利用，將對提高資源利用率，增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和降低企業(yè)風(fēng)險，具有重要的現(xiàn)實意義。

赤峰敖侖花礦業(yè)有限公司，是年處理429萬 t的大中型露天礦山，2008年籌建，2009年投產(chǎn)。探明礦石儲量3.2億 t，銅鉬保有金屬量16萬 t，鉬品位0.06%，主要產(chǎn)品是優(yōu)質(zhì)鉬精粉。由于礦石中含有少量銅、銀伴生元素，該礦經(jīng)過多次試驗，自己設(shè)計了一套綜合回收流程，提取伴生銅、銀獲得成功。幾年來，在生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鉬精粉的同時，回收了11 895 t銅銀精粉，不但達(dá)到了節(jié)約資源綜合回收的目的，還創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。 2011年被國土資源部評選為綜合利用示范項目。

1 礦石性質(zhì)

1.1 礦石化學(xué)多元素分析

為準(zhǔn)確掌握礦石的各種元素及含量，對礦石進(jìn)行了多元素分析，結(jié)果見表1。

表1 原礦化學(xué)多元素分析表 %

由表1可以看出，礦石中有回收價值的只有鉬，品位可達(dá)0.084%，沒有其他可以利用的元素。但銅、銀價值稍高，在生產(chǎn)中可以考慮綜合回收，以提高資源利用率，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)價值。

1.2 礦石中礦物組成

礦石的礦物組成及含量見表2。

表2 礦石礦物組成及含量統(tǒng)計 %

由表2可以看出，金屬礦物主要有黃鐵礦，含量0.37%，其次黃銅礦，含量0.12%，輝鉬礦含量0.16%，其他礦物含量很少。非金屬礦物主要有石英、長石，含量分別為45.84%、38.42%，其次是黑云母，含量為9.91%，其他礦物含量較少。自然銀含量微量，作為貴金屬元素，可以考慮綜合回收。

1.3 銅、鉬礦物物相分析

銅礦物含量較低，含量僅0.023%，另外氧化率占13.04%，雖然硫化銅較高，但回收有一定難度。

1.4 主要礦物粒度分析

輝鉬礦浸染粒度以粗粒為主，-200目以下粒級分布率為31.65%，-400目粒級分布率為10.43%。黃銅礦浸染粒度-200目粒度分布率占44.16%，-400目粒級分布率達(dá)17.92%?？梢娺x別作業(yè)前，必須有足夠的磨礦細(xì)度，才能達(dá)到礦物解離。[1]

2 綜合回收工藝流程

2.1 工藝流程的確定

鉬礦石中伴生銅、銀的回收，通過大量實驗和礦石性質(zhì)研究，確定采用鉬、銅、銀混合浮選—銅鉬分離—精尾礦(銅中礦)浮選銅銀的流程。因銅實際品位僅在0.016%，與試驗所取樣品0.023%有一定差距，因此，設(shè)計院未對銅中礦回收方案做出設(shè)計。企業(yè)投產(chǎn)后，對綜合回收高度重視，通過反復(fù)試驗和論證，最終確定了對精尾礦再進(jìn)行銅浮選，綜合回收銅、銀方案，并確定了最佳工藝條件，完善和補(bǔ)充了前期設(shè)計。

2.2 綜合回收工藝流程

圖1 綜合回收工藝流程圖

精尾礦(銅中礦)首先進(jìn)入φ12 m濃密機(jī)濃縮脫藥，脫除對硫化銅等硫化物抑制的巰基乙酸鈉、硫化鈉以及其他藥劑，脫藥水排掉，底流然后再進(jìn)入調(diào)漿、加藥作業(yè)，最后進(jìn)入銅浮選作業(yè)。綜合回收銅浮選流程分為一粗(1 m×5 m×2.8m)、二掃(2 m×5 m×2.8 m)、三精(3 m×2 m×1.2 m)，最終生產(chǎn)出含銅20%、含銀891 g/t的混合銅銀精礦。

2.3 銅浮選作業(yè)

(1)脫藥及調(diào)漿作業(yè)。銅鉬分離作業(yè)時，使用大量硫化物抑制，達(dá)到了浮鉬抑銅的作用，但對下步選銅是不利的。必須采取相應(yīng)措施，制造適合的選銅條件才可以,主要是脫除對硫化物的抑制劑，以及調(diào)整礦漿濃度。用φ12 m濃密機(jī)對礦漿濃縮脫藥，減少抑制劑的影響，并且使含銅礦漿濃度由6%提高到22%，調(diào)漿加藥后經(jīng)充分作用，礦漿濃度控制在22%，進(jìn)入銅浮選作業(yè)。

(2)藥劑制度。調(diào)整pH值，pH≥11～12， 經(jīng)多次試驗，捕收劑采用丁基黃藥和丁銨黑藥，效果比較好、用量少。

(3)銅精礦Cu 20.07%、Ag 891 g/t ，銅銀銷售可以計價。 不計價元素有Mo 0.35%、 Fe 21.77%、S 22%，其他微量。銅銀精礦達(dá)到了銷售標(biāo)準(zhǔn)。從而達(dá)到綜合回收的目的。

(4)綜合回收指標(biāo)：作業(yè)量15 000 t/d，銅中礦產(chǎn)率0.21%，銅中礦量31.5 t，銅中礦銅品位4.26%，銅精礦品位20.07%，銅回收率50.6%。銅中礦銀品位206 g/t，銅精礦含銀965 g/t，銀回收率39.7%。

(5)綜合回收成本：銅中礦浮選藥劑和材料費用0.05元/ t，工資0.05元/ t，動力費0.3元/ t，合計0.40元/ t。

3 采取的主要技術(shù)措施

3.1 采用混選工藝流程

對鉬、銅、銀在粗選作業(yè)時，調(diào)整好作業(yè)條件，加強(qiáng)對3種金屬元素的合理回收。其中，主要回收元素鉬，要增加捕收劑用量，以保證最大限度的回收。而對銅、銀元素的硫化物宜適當(dāng)控制，否則會嚴(yán)重影響下端銅鉬分離作業(yè)。

3.2 混選時添加白灰，對硫化物適度抑制

白灰調(diào)整pH值，合適的pH值10.5，生產(chǎn)實踐證明，適當(dāng)?shù)膲A性環(huán)境，不但有利于鉬的上浮，而且對硫化礦，特別是黃鐵礦有一定的抑制作用。pH值低于10.5，黃鐵礦上浮嚴(yán)重，給下步銅鉬分離作業(yè)增加難度，鉬精礦品位下降，同時，大量消耗抑制劑。另外，減少白灰用量，降低pH值，銅礦物上浮效果增加，但對下段銅鉬分離作業(yè)，副作用明顯，尤其是銅含量增高必須使用大量抑制劑，含銅量是優(yōu)質(zhì)鉬精粉的主要參考指標(biāo)，含銅高于0.5%，銷售價格將會下調(diào)，因此，綜合考查后，確認(rèn)在混合浮選時采用pH值10.5較為合理，既可以控制硫化物含量，不影響鉬精礦產(chǎn)品質(zhì)量，又能適當(dāng)回收銅、銀金屬元素[2-3]。

3.3 混合浮選銅鉬時，主要采用針對選鉬的捕收劑

選礦試驗推薦采用航空煤油作為捕收劑，后經(jīng)多次試驗，更換為普通0#柴油，生產(chǎn)效果一樣，且價格低、易采購。對銅的捕收，因為硫化銅本身具有一定的可浮性，另有部分銅鉬結(jié)合體，適當(dāng)?shù)稳肷倭窟x擇性較好的Z-200，微量滴注的方式加入，對銅的回收有一定效果，但是一定要控制用量，否則，銅上浮增強(qiáng)，其他硫化物同時上浮嚴(yán)重，會對下段分離作業(yè)產(chǎn)生明顯影響?；旄∽鳂I(yè)和分離作業(yè)是矛盾的統(tǒng)一體，必須巧妙平衡2種工藝條件，才能達(dá)到最大限度回收銅鉬，又可獲得最佳產(chǎn)品質(zhì)量的目的。[4]

混合浮選作業(yè)，浮選濃度提升到42%，細(xì)度控制在-200目占55%，達(dá)到了粗磨粗選，提高濃度節(jié)約藥劑的目的。實際消耗為：白灰760 g/t,柴油30 g/t，2#油10 g/t，Z-200微量。

3.4 精選尾礦濃縮脫藥

精尾礦(銅中礦)采用混合浮選工藝回收銅、銀，關(guān)鍵是對礦漿重新脫藥濃縮，尤其是脫除對硫化物的抑制劑，使含銅硫化物活化后，在藥劑的作用下，具備再次上浮的條件，達(dá)到回收銅、銀的作業(yè)的目的，進(jìn)入浮選作業(yè)前，調(diào)整合適的礦漿濃度22%～25%，用白灰調(diào)整pH11～12，然后加入捕收劑丁銨黑藥、丁基黃藥，起泡沫不用添加。

銅浮選作業(yè)主要選銅、銀，為了提高精礦品位，在銅精選礦作業(yè)時，必須再次強(qiáng)化抑制硫化物，以提高精礦品位。一般在精選區(qū)適當(dāng)加入白灰，控制好pH值，減少泡沫刮量，最終生產(chǎn)出穩(wěn)定的銅銀混合精礦。

4 綜合回收的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)與效益對比

表3 各年度經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表

表4 技術(shù)指標(biāo)統(tǒng)計表

生產(chǎn)成本：年綜合回收直接費用合計171萬元，可以忽略不計。設(shè)計每年生產(chǎn)作業(yè)量429萬 t，實際作業(yè)量每年不同，隨著市場變化，主副產(chǎn)品價格也在浮動變化。企業(yè)在抓好降低成本的基礎(chǔ)上，重點抓好了有用元素的綜合回收。綜合回收產(chǎn)品銷售占總銷售額的6.7%，而生產(chǎn)成本可以忽略不計，對企業(yè)來說也是可觀的收入。建礦以來綜合回收工作，效益明顯，累計回收銅金屬1 918.5 t，銀金屬11.074 t。

5 結(jié) 語

(1)該礦生產(chǎn)鉬產(chǎn)品的同時，利用現(xiàn)有條件綜合回收銅、銀元素取得成功，提高了資源利用率，對我國寶貴的礦產(chǎn)資源的節(jié)約和開發(fā)利用提供了新途徑。為其他礦山綜合回收利用提供了借鑒經(jīng)驗。

(2) 該礦鉬礦石含有可綜合回收利用的伴生銅、銀元素，雖然含量較低，銅品位0.016%、銀品位1.50 g/t，在適宜的條件下綜合回收取得成功，在選礦技術(shù)上具有重要的指導(dǎo)意義。

(3)礦產(chǎn)資源節(jié)約和綜合回收利用，年創(chuàng)造效益2 000多萬元。建礦以來累計回收銅金屬1 918.5 t，銀金屬11.074 t，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

(4)礦山低品位礦石、尾礦庫廢渣都是可利用資源，應(yīng)在現(xiàn)有技術(shù)條件下，挖掘潛力，深入研究，利用新技術(shù)、新材料、新工藝，為礦產(chǎn)資源節(jié)約和深度綜合回收利用探索新途徑。