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新型捕收剂骋颁-滨在铜矿渣浮选中的应用
2020-06-30
铜冶炼炉渣为铜精矿经冶炼加工后剩余的炉渣,有价快瞄影院kmyytv电影网铜含量丰富,具有综合回收利用价值。某 铜矿渣选厂采用Z-200为铜矿物捕收剂,选择性较好,但价格昂贵,基于此,研发了一种新型廉价浮选药剂替代Z200。通过丁基黄原酸钠和二氯乙烷反应,合成新型捕收剂GC-I。与Z-200相比,新型捕收剂GC-I具有更低的药 剂成本,更好的选择性。在磨矿细度为-0.045 mm占74%,石灰用量400 g/t,水玻璃用量600 g/t,GC-Ι用量105 g/t的 条件下,经“1粗3扫”,获得铜品位23.84%、铜回收率82.37%的铜精矿;相同条件下,以Z-200为捕收剂,铜精矿中 铜品位21.43%,铜回收率8...
Series No. 527 May 2020 金 属 METAL MINE 矿 山 总第 527 期 2020 年第 5 期 新型捕收剂骋颁-滨在铜矿渣浮选中的应用 1 ,2,3 1,3 2 4 4 21 迟晓鹏 郭芸杉 衷水平 吕旭龙 刘 春 吴健辉 ( 1. 福州大学紫金快瞄影院kmyytv学院,福建 福州 350108;2. 紫金快瞄影院kmyytv集团股份有限公司,福建 上杭 364200;3. 福州大学—紫金 快瞄影院kmyytv集团矿产资源综合利用联合研发中心,福建 福州 350108;4. 厦门紫金矿冶技术有限公司,福建 厦门 361000) 摘 要 铜冶炼炉渣为铜精矿经冶炼加工后剩余的炉渣,有价快瞄影院kmyytv电影网铜含量丰富,具有综合回收利用价值。某 铜矿渣选厂采用 Z-200 为铜矿物捕收剂,选择性较好,但价格昂贵,基于此,研发了一种新型廉价浮选药剂替代 Z- 00。通过丁基黄原酸钠和二氯乙烷反应,合成新型捕收剂 GC-I。与 Z-200 相比,新型捕收剂 GC-I 具有更低的药 2 剂成本,更好的选择性。在磨矿细度为-0.045 mm 占 74%,石灰用量 400 g/t,水玻璃用量 600 g/t,GC-Ι 用量 105 g/t 的 条件下,经“1 粗 3 扫”,获得铜品位 23.84%、铜回收率 82.37% 的铜精矿;相同条件下,以 Z-200 为捕收剂,铜精矿中 铜品位 21.43%,铜回收率 82.23%。通过闭路试验指标计算年药剂成本为 69.93 万元,每年预计降低药剂成本 19.98 万元,经济效益可观,具有一定的推广应用价值。 关键词 铜矿渣 浮选 骋颁-滨捕收剂 Z-200 + 中图分类号 TD923 .1 文献标志码 A 文章编号 1001-1250(2020)-05-205-05 DOI 10.19614/j.cnki.jsks.202005030 Application of the New Collector GC-I in Flotation of the Copper Slag 1 ,2,3 1,3 2 4 4 22 Chi Xiaopeng Guo Yunshan Zhong Shuiping Lü Xulong Liu Chun Wu Jianhui ( 1. College of Zijin Mining,Fuzhou University,Fuzhou 350108,China;2. Zijin Mining Group Co.,Ltd.,Shanghang 3 64200,China;3. Fuzhou University-Zijin Mining Group Joint Research Center for Comprehensive Utilization of Mineral Re sources,Fuzhou 350108,China;4. Zijin Copper Industry Co.,Ltd.,Xiamen 361000,China) Abstract Copper smelting slag is the residual slag of copper concentrate after smelting and processing. It is rich in valuable copper and has comprehensive recycling value. Z-200 which is used as copper colloctor in a copper slag concentra‐ tor has good selectivity but high price. Therefore,a new cheaper flotation reagent GC-I was developed to replace Z-200. GC-I was synthesized by the reaction of sodium butyl xanthate with dichloroethane. Compared with Z-200,GC-I has lower cost and better selectivity. Under the condition of grinding fineness of -0.045 mm accounting for 74%,lime consumption of 400 g/t, water glass consumption of 600 g/t and GC-I consumption of 105 g/t,the copper concentrate with copper grade of 23.84% and copper recovery rate of 82.37% was obtained by "one roughing three scavenging" process flow. Under the same condition with Z-200 as collector,the copper grade of the copper concentrate was 21.43%,and the copper recovery rate was 82.23%. According to the closed-circuit test index,the annual cost of new flotation reagent is 699 300 yuan. It is estimated that the cost of flotation reagent will be reduced by 199 800 yuan every year. The economic benefit of new flotation reagent is consid‐ erable,which possesses certain application and promotion value. Keywords Copper slag,Flotation,GC-I collector,Z-200 铜冶炼炉渣(以下简称“铜矿渣”)是铜精矿经冶 福建龙岩某铜矿渣中主要铜矿物为斑铜矿、辉 铜矿,主要脉石矿物为石英、铁橄榄石、长石、白云 母、黏土矿物等。现场采用 Z-200 作为铜捕收剂,存 在药剂成本过高的问题。在铜矿渣的铜浮选过程 中,铜捕收剂的选择至关重要,既要保证最大限度回 [1-2] 炼加工后剩余的炉渣 ,在自然资源逐渐减少的情 况下,矿渣成为了回收和利用有价快瞄影院kmyytv电影网的重要二次 [3] 资源 ,可用于制造硅酸铝材料和混凝土以及铜、铁 [4-6] 等有价元素的回收 。 基金项目 2福0建19-省0高7-校10产学合作项目(编号:2017H6010)。 收稿日期 作者简介 迟晓鹏(1978—),男,讲师,博士,硕士研究生导师。 · 205 · 总第527期 金 属 矿 山 2020年第5期 [ 7] 收铜,又要尽可能减少对非目的矿物的捕收 。此 外,药剂的使用成本也是浮选时应该考虑的重要因 素,这会直接影响选厂的经济效益。目前,常用的硫 化铜捕收剂主要有黄药、黑药、硫氨酯类捕收剂 对GC-Ι进行红外光谱分析,结果见图1。 [ 8-9] 等 。黄药成本低,捕收能力强,但选择性较弱,所 [10-12] 得铜精矿品位较低 独用于硫化铜矿石浮选中 的硫氨酯类捕收剂,具有较强的选择性,但成本较 ;黑药捕收能力不强,很少单 [13-14] ;Z-200 是具有代表性 [15-17] 高 。基于此,福州大学相关学者合成一种新型廉 价捕收剂 GC-Ι替代 Z-200。该药剂属于硫氨酯类药 剂,是一种深黄色透明的油状液体,具有较好的流动 性,且价格低廉。为了考察新型捕收剂 GC-Ι替代 Z- 由图 1 可知,GC-Ι为一种脂类捕收剂,在 1 367.6 - 1 -1 cm 和 1 463.3 cm 处分别为 CH 对称弯曲振动吸收 3 2 00 的可能性,对福建龙岩某铜矿渣进行了浮选试验 - 1 峰和不对称弯曲振动吸收峰,2 868.1cm 和 2 955.1 研究。 - 1 cm 处分别为 CH2 对称弯曲振动吸收峰和不对称弯 1 试 样 - 1 -1 曲振动吸收峰,1 133.5 cm 处和 1 226.3 cm 处为 C- 1 . 1 铜矿渣 试验所用铜矿渣取自福建某渣选厂,由闪速炉 - 1 O-C 不对称伸缩振动吸收峰,682.4 cm 处为 C-Cl 键 - 1 的伸缩振动吸收峰,1 053.6 cm 处为 C=S不对称伸缩 振动吸收峰。 渣和转炉渣按 4∶1人工混合得到,其化学多元素分析 结果见表1,铜物相分析结果见表 2。 2 试验结果及讨论 2 . 1 粗选条件试验 为比较新型捕收剂 GC-Ι与现场所用 Z-200捕收 剂对该铜矿渣的提铜效果,基于现场铜矿渣配矿浮 选—电积提铜工艺流程,进行了铜粗选条件试验,具 体试验流程见图 2。 注:Au的含量单位为 g/t。 由表1可知,混合渣中铜品位为 2.95%,砷含量为 0 .16%。 由表 2 可知,铜矿渣中铜主要以硫化物形式存 2 . 1. 1 磨矿细度试验 固定石灰用量1 000 g/t、水玻璃用量600 g/t、捕收 在,占总铜的 83.73%。进一步的研究表明,该铜矿渣 中的硫化铜矿物主要为辉铜矿和斑铜矿,同时掺杂 一定量快瞄影院kmyytv电影网铜,具有较好的资源回收再利用价值。 # 剂GC-Ι用量为 100 g/t、2 油用量 40 g/t,考察磨矿细度 对铜粗选指标的影响,试验结果见图3。 由图 3 可知,当磨矿细度为-0.045 mm 占 74% 和 1 . 2 新型捕收剂GC-I 新型捕收剂GC-I的合成路线如下: 8 9 0% 时,GC-I 对铜矿渣的铜回收率分别为 91.35% 和 1.44%,高于其它磨矿细度条件下浮选指标。当磨 矿细度为-0.045 mm占74%时,GC-I所得的铜品位最 高,为 34.57%。因此,确定 GC-I 对铜矿渣浮选的最 佳磨矿细度为-0.045 mm占74%。 · 206 · 迟晓鹏等:新型捕收剂骋颁-滨在铜矿渣浮选中的应用 2020年第5期 2 . 1. 2 石灰用量试验 由该铜矿渣的成分分析结果可知,该铜矿渣中 [18] 含有一定量的砷,而石灰是常用的砷抑制剂 。此 [19] 外,研究表明 ,弱碱性条件下有利于实现硫氨酯类 药剂对硫化铜矿物的捕收,石灰不仅能调节矿浆 pH, [20] 还对矿泥起到一定的凝聚作用 。因此,固定磨矿 细度为-0.045 mm占 74%、水玻璃用量 600 g/t、捕收剂 GC-Ι用量 100 g/t、2 号油用量 40 g/t,考察石灰用量对 铜粗选指标的影响,试验结果见图4。 品位。3种药剂中,丁基黄药所得铜回收率稍高于 Z- 2 00 和 GC-I,但品位远低于 Z-200 和 GC-I,浮选效果 不太理想。GC-I在回收率和品位上的指标都略高于 Z-200,具有更好的捕收性能,需进一步通过闭路试 验,比较GC-I和Z-200对铜矿渣的捕收效果。 2 . 2 闭路试验 根据条件试验确定的最佳药剂制度,进行了铜 矿渣提铜浮选闭路试验,试验流程及条件见图 5,结 果见表4。 由图 4 可知,石灰用量为 200 g/t 和 400 g/t 时, GC-I 对铜矿渣的铜回收率较高,分别为 87.76% 和 8 7.25%。当石灰用量为 400 g/t 时,GC-I 所得铜品位 达到 29.43%,品位最高。因此,确定石灰用量为 400 g/t,此时GC-I对铜矿渣的捕收效果最好。 2 . 1. 3 捕收剂种类及用量试验 固定磨矿细度-0.045 mm 占 74%、石灰用量 400 g/t、水玻璃用量为 600 g/t、2 号油用量 40 g/t,考察 3 种 捕收剂 Z-200、丁基黄药和 GC-I 对铜粗选指标的影 响,结果见表3。 从表 3可知,当捕收剂用量为 105 g/t时,3种药剂 对铜矿渣中的铜的捕收效果最好,此时丁基黄药、Z- 2 8 00 和 GC-I 对铜矿渣分别得到 86.23%、82.14% 和 3.73% 的铜回收率,25.20%、29.24% 和 32.58% 的铜 由表 4可知,通过“1粗 3扫”的闭路试验,使用 Z- 2 00 为 捕 收 剂 可 获 得 铜 品 位 21.43%、铜 回 收 率 · 207 · 总第527期 金 属 矿 山 2020年第5期 [ J].有色快瞄影院kmyytv电影网:冶炼部分,2017(11):32-37. 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[5] Peirovi M,Labafzadeh M S,Dehghani A,et al.Durability and me‐ chanical properties of precast concrete curb containing waste cop‐ per slag[J]. Magazine of Concrete Research,2019,71(11): 567- 2 . 3 药剂使用成本初步估算 根据该铜矿渣选厂获得的数据,Z-200 采购成本 为 1.8 万元/t。根据新药剂合成过程中所需原料的采 购成本,新型药剂价格约为 1.4 万元/t。以闭路试验 结果进行指标估算,铜的原矿品位按 2.95% 计算,年 处理量为27万t。根据上述指标进行估算。 药剂价格:GC-Ι,1.4万元/t;Z-200,1.8万元/t。 药剂用量:GC-Ι,185 g/t;Z-200,185 g/t 5 76. [ 6] Zhou H,Li B,Wei Y,et al.Magnetite reduction in copper converter slag using biodiesel produced from waste cooking oil[J].Canadian Metallurgical Quarterly,2018,58(2):187-195. [7] 卢 琳,伦绍雄 .铜锌混合精矿分离组合抑制剂试验研究[J].矿 产综合利用,2017(2):40-43. - 4 年药剂成本:GC-Ι,1.85×10 ×270 000×1.4= Lu Lin,Lun Shaoxiong et al.Experimental study on the combination depressant in the separation of the bulk copper zinc concentrate. Multipurpose Utilization of Mineral Resources,2017(2):40-43. 6 9.93 万元 - 4 Z-200,1.85×10 ×270 000×1.8=89.91 万元 采用 GC-Ι 为捕收剂,年节约药剂费用:89.91- 9.93=19.98 万元 [ 8] 王淀佐 . 浮选剂作用原理及运用[M]. 北京:冶金工业出版社, 1 982. 6 Wang Dianzuo. Principles and Application of Flotation Reagents 3 结 论 [ M].Beijing:Metallurgical Industry Press,1982. (1)通过试验确定该铜矿渣的最佳铜粗选条件 [9] 魏德洲.固体物料分选学[M]. 北京:冶金工业出版社,2009. Wei Dezhou.Solid Material Separation[M].Beijing:Metallurgical In‐ dustry Press,2009. 为:磨矿细度为-0.045 mm 占 74%,石灰用量 400 g/t, # 水玻璃用量 600 g/t,捕收剂用量 105 g/t,2 油用量 40 [ 10] 左小华,谭元敏,苏振宏 . 等 . 硫化铜矿石浮选捕收剂的最新研 g/t。 究进展[J].应用化工,2015,44(9):1733-1736. (2)对转炉渣和闪速炉渣按 1∶4混合得到的铜矿 Zuo Xiaohua,Tan Yuanmin,Su Zhenhong.et al.New development of collectors for flotation of copper sulfide ore[J].Applied Chemical Industry,2015,44(9):1733-1736. 渣,按现场工艺流程进行新型捕收剂 GC-Ι 和 Z-200 的浮选试验,经过“1 粗 3 扫”闭路浮选后,GC-Ι 为捕 收剂获得铜品位 23.84%、回收率 82.37% 的铜精矿; Z - 200 作 为 捕 收 剂 获 得 铜 品 位 21.43%、回 收 率 [ 11] 冯 博,冯其明,卢毅屏 .捕收剂预吸附对硫化矿与硅酸盐分离 的影响[J].中国有色快瞄影院kmyytv电影网学报,2014,24(11):2879-2884. Feng Bo,Feng Qiming,Lu Yiping.Influence mechanism of collector pre-adsorption on separation of sulphide from silicate[J].The Chi‐ nese Journal of Nonferrous Metals,2014,24(11):2879-2884. 8 2.23%的铜精矿。 ( 3)采用新型捕收剂 GC-Ι 替代 Z-200 进行铜矿 [ 12] 陈建华 . 硫化矿物浮选固体物理研究[M]. 长沙:中南大学出版 渣的浮选,能使年处理量 27万 t的选厂降低年药剂使 用成本19.98万元。 社,2015. Chen Jianhua. The Solide Physics of Sulphide Minerals Flotation [ M].Changsha:Central South University Press,2015. [ 13] 陈 军,吴师金,黄六老 . 等 . 玻利维亚图皮萨混合铜矿选矿试 参 考 文 献 验[J].矿产综合利用,2016(1):41-44. [1] 王俊娥,陈 杭,衷水平 . 等 . 缓冷制度对铜渣结晶性能的影响 Chen Jun,Wu Shijin,Huang Liulao,et al. 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