楊建文
(云南迪慶有色金屬有限責(zé)任公司,云南香格里拉 674400)
礦區(qū)位于青藏高原東南緣、滇西北橫斷山脈東北部。地處甘孜-理塘結(jié)合帶西側(cè),德格-中甸陸塊東緣,印支期義敦-中甸島弧帶南段。總體構(gòu)造呈北北西向展布。本區(qū)在晚古生代為碳酸鹽巖臺(tái)地環(huán)境。礦床成礦作用發(fā)生在復(fù)式斑巖體內(nèi)。巖體中心形成由細(xì)脈浸染狀礦石組成的筒狀礦體,巖體邊部產(chǎn)出脈狀礦體。成礦元素以銅為主,伴有金、銀、鉬、硫等有用組分。礦化帶長(zhǎng)大于2300m,寬600-800m,面積約1.09km2,呈穹窿狀。圈出主礦體KT1,另有5個(gè)小礦體,KT2-KT6 分布在KT1 周邊。礦石物質(zhì)成份見(jiàn)表1。
表1 礦石多元素化學(xué)分析結(jié)果
輝鉬礦為礦區(qū)中唯一含鉬礦物,含量少。半自形-它形粒狀結(jié)構(gòu),粒徑0.02-0.5mm。常呈鱗片粒狀集合體分布于脈石礦物間,與磁黃鐵礦、黃鐵礦等礦物共生,入選品位為0.011%。經(jīng)化學(xué)分析,礦石中Mo 的含量有0.011%,經(jīng)鏡下觀察、人工重砂分析等方法研究發(fā)現(xiàn),鉬主要以獨(dú)立礦物的形式賦存在輝鉬礦中。
表2 鉬的賦存狀態(tài)及其分配率
主要選礦工藝銅鉬混合精礦經(jīng)濃縮機(jī)脫藥后立磨機(jī)擦洗二次脫藥、銅鉬分選(一粗一掃四精)產(chǎn)出銅精礦和鉬精礦。工藝流程如下:
(1)碎磨工藝流程:根據(jù)半自磨試驗(yàn)結(jié)果,結(jié)合“大規(guī)模、高起點(diǎn)、高效益”項(xiàng)目要求,及近年來(lái)國(guó)內(nèi)外大型礦山生產(chǎn)實(shí)踐,碎磨工藝流程采用半自磨+球磨工藝。
(2)浮選工藝流程:浮選工藝流程采用銅鉬混合浮選-掃選尾礦拋尾-銅鉬混合精礦脫藥后進(jìn)行銅鉬分選的工藝。設(shè)計(jì)采用兩段浮選柱進(jìn)行銅鉬混合精礦的精選,銅鉬分選全部采用浮選柱。
(3)脫水工藝流程:銅礦產(chǎn)出銅精礦和鉬精礦兩種精礦產(chǎn)品,銅精礦采用濃縮+過(guò)濾兩段脫水工藝,鉬精礦采用濃縮+過(guò)濾+干燥三段脫水工藝。
(4)設(shè)計(jì)工藝指標(biāo):指標(biāo)的選取主要依據(jù)昆明冶金研究院2013 年7 月連續(xù)擴(kuò)大浮選試驗(yàn)結(jié)果,并綜合考慮了2012年小型試驗(yàn)的試驗(yàn)結(jié)果。
圖1 銅鉬礦選礦方法及流程圖
2012 年選礦小型試驗(yàn)和2013 年連選試驗(yàn)基礎(chǔ)上,最終決定采用KYY-1 做捕收劑的工藝流程可以得到Cu品位25.85%,回收率87.728%的銅精礦和Mo品位46.35%,回收率76.35%,含Cu 品位0.52%,回收率0.02%的鉬精礦;采用KYY-1 做捕收劑的選礦工藝流程,噸礦Na2S用量4278g,用量很大;半自磨試驗(yàn)表明普朗銅礦礦石采用半自磨工藝可行,由于未進(jìn)行全部的半自磨工藝試驗(yàn),半自磨工藝中的相關(guān)參數(shù)(如臨界粒子尺寸及循環(huán)量)及設(shè)備選擇確定,更多源于試驗(yàn)單位的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)及生產(chǎn)實(shí)踐。
在實(shí)際生產(chǎn)中初選硫化鈉添加為9.319kg/t,精I(xiàn)添加硫化鈉為4.193 kg/t,共計(jì)為13.512 kg/t,經(jīng)化驗(yàn)指標(biāo)為:
表3 礦石利用前后指標(biāo)對(duì)比
硫化鈉又名臭堿、硫化堿,是一種十分重要的化學(xué)藥劑,在有色金屬的選礦和冶金方面有廣泛應(yīng)用。硫化鈉除可用作金屬硫化礦物浮選的抑制劑外,還有去除浮選后殘余藥劑和脫除礦漿中過(guò)渡金屬離子的作用。
輝鉬礦對(duì)硫化鈉的催化試驗(yàn)的電位監(jiān)測(cè)結(jié)果如圖2所示。由于輝鉬礦表面疏松,可吸附溶液中的硫化鈉,剛開(kāi)始的3min硫電位上升很快,隨后電位的上升趨于穩(wěn)定。而17min時(shí)電位開(kāi)始迅速上升,此時(shí)應(yīng)發(fā)生了催化硫化鈉氧化分解的化學(xué)反應(yīng),使硫電位急劇升高。硫電位僅30min 就從-650mV 上升至-31mV,且溶液由無(wú)色變?yōu)闇\棕色。與空白試驗(yàn)相比,輝鉬礦對(duì)硫化鈉的吸附和催化氧化作用明顯,是銅鉬分離精選中硫化鈉大量消耗的原因之一。
圖2 輝鉬礦對(duì)硫化鈉氧化分解影響試驗(yàn)中硫離子電位圖
黃銅礦催化氧化硫化鈉試驗(yàn)的2h電位監(jiān)測(cè)情況如圖3 所示。與空白試驗(yàn)相比,前50min 的緩慢上升可能與黃銅礦表面對(duì)S2-或HS-的吸附有關(guān),從而發(fā)揮硫化鈉對(duì)黃銅礦的抑制作用;而55min 和100min 時(shí)的電位上升應(yīng)是發(fā)生了催化硫化鈉氧化分解的反應(yīng),使電位快速上升。雖然其催化作用不如輝鉬礦強(qiáng)烈,但由于粗選分離礦漿中含有大量的黃銅礦,所以黃銅礦對(duì)硫化鈉的催化氧化作用是銅鉬分離中硫化鈉大量消耗的原因之一。
圖3 黃銅礦對(duì)硫化鈉氧化分解影響試驗(yàn)中硫離子電位圖
首先,根據(jù)資料顯示銅鉬浮選分離選礦過(guò)程中如果鼓入空氣或者對(duì)礦漿采取不加溫措施將會(huì)使硫化鈉的氧化消耗增加,此是硫化鈉消耗量大的主要原因之一;其次,在浮選過(guò)程中礦漿中的一些礦物(如輝鉬礦、黃銅礦和黃鐵礦)對(duì)硫化鈉具有催化其氧化分解的作用,加上礦物本身對(duì)硫化鈉的吸附作用,是造成銅鉬浮選分離過(guò)程中硫化鈉消耗的又一原因;礦漿中溶出的少量金屬陽(yáng)離子(如二價(jià)銅離子和三價(jià)鐵離子)對(duì)硫化鈉的氧化分解也有一定作用,將進(jìn)一步加劇了硫化鈉的消耗。所以在銅鉬分選的藥劑中除硫化鈉外使用了D117、D108、D118,尾礦中使用了煤油等藥劑提高了鉬的回收率,且有效的降低了硫化鈉的消耗。