矿物加工过程中会产生大量的尾矿，不仅占用大量的土地，而且给人类的生产生活带来严重的污染和危害，已经受到全社会的广泛关注。同时，选矿尾矿被称为二次资源。随着各种一次资源的减少，人们越来越重视尾矿的综合利用。尾矿的开发利用是综合利用范围最广、潜力最大、经济和社会效益最好的领域之一。
某铜矿尾矿储量300万吨，有铜、硫、钨等可回收矿物。这个矿已经开采了几十年。矿山建设初期，由于当时钨含量低，价格低，不考虑回收。此外，由于当时选矿技术落后，铜的回收率不到80%，导致铜、钨等部分金属流失到尾矿中。因此，从尾矿中综合回收铜和钨具有重要的现实意义。
一、样品性质
(1)分析样品的主要成分和化学成分
样品主要由铜和钨组成，并含有少量的铅、锌和微量的金和银。矿石中主要金属矿物为黄铁矿、黑钨矿和黄铜矿，其他金属矿物相对较少。矿石中的脉石主要为应时、方解石和白云石，其次为钙铁榴石、绿泥石、白云母和金云母，还有少量的绿帘石、长石、榍石和锆石。
样品的化学组成分析结果如表1所示。
表1样品主要成分的化学分析结果
样品中铜和钨的化学相分析结果分别见表2和表3。
表2样品中铜的相分析结果
(3)样品的粒度组成、矿物结构和嵌入特征
样品粒度分析结果见表4。
表4样本量分析结果
1.黄铜矿:黄铜矿是矿石中的主要铜矿物，主要不规则产出，很少单独嵌布在脉石中，黄铜矿多沿黄铁矿裂隙或夹层充填。有时粗粒或中粗粒嵌布在黄铁矿颗粒之间。与黄铁矿关系密切，有时黄铜矿沿黄铁矿裂隙充填，呈脉状或网脉状产出。黄铜矿包裹体多见于粗粒黄铁矿中，黄铜矿和黄铁矿或其与脉石的伴生体的粒度一般为0.005~1.00mm，其嵌布关系复杂。
2.黑钨矿:黑钨矿主要以板状、柱状单晶或集合体的形式，单独或成群地嵌布在应时、云母、萤石、长石、绿泥石等脉石矿物中。有时黄铁矿、黄铜矿和其他硫化物与黑钨矿共生或包裹在一起。黑钨矿的嵌布粒度为0.01 ~ 1.5毫米..
2.选矿工艺条件的试验研究
(1)浮选试验研究
根据工艺矿物学研究，从尾矿中回收的主要目标矿物为铜、硫和钨，其中铜主要以硫化物形式存在，钨主要以黑钨矿形式存在。因此，确定的试验方案是浮选回收铜和硫，铜硫浮选尾矿采用重选工艺流程回收钨矿。
(2)测试样品和设备
试验所用的矿石样品采自现有选矿厂的尾矿库，将样品混合均匀，装入1000g袋中，作为浮选试验样品。
实验室配有锥形球磨机XFD3。OL，XFD1。OL、XFD0.5L和0.35L浮选机、LL600×30O螺旋溜槽和XYZ-1600×700开槽振动筛。
1.浮选工艺对比试验
由于该样品中铜含量较低，且样品中含有大量黄铁矿，黄铁矿的存在会影响后续选钨过程中钨的回收。因此，在硫化矿的浮选过程中，不仅要考虑铜的回收，而且要在钨分离之前除去黄铁矿，以消除黄铁矿对后续试验的影响，同时也综合回收硫。为了探索浮选工艺的最佳条件，对该样品进行了铜优先浮选和硫化矿混合浮选的对比试验。原理工艺流程如图1和图2所示，测试结果如表5所示。
表5工艺对比试验结果
从试验结果可以看出，优先浮选工艺中铜的指标略低于硫化矿混合浮选工艺。同时，优先浮选工艺中硫化矿尾矿中的硫含量高于硫化矿混合浮选工艺。这可能是由于优先浮选过程中使用了大量的石灰和高pH值，抑制了铜，以及在硫分离过程中加入了大量的酸来降低pH值。由于该样品中铜含量较低，且样品中含有大量黄铁矿，黄铁矿的存在会影响后续选钨过程中钨的回收。因此，硫化矿浮选试验采用硫化矿混合浮选工艺回收铜，消除黄铁矿对后续试验的影响。
2.收集器类型测试
将样品磨至-74μ m，占80%，考察各种捕收剂的铜分离性能。测试流程见图3，测试结果见表6。
表6收集器类型的测试结果
3.研磨细度试验
由于样品粒度较粗，进行了磨矿细度试验。活化剂为硫酸铜，用量为200g/t，捕收剂为KD，用量为40 g/t，起泡剂为松油醇，用量为20g/t，试验结果见图4。
1-铜回收率；2-铜级；3—钨回收率；4-钨等级
从图4的磨矿细度试验结果可以看出，未经磨矿的样品正浮选效果不好，铜精矿富集不明显。随着磨矿细度的提高，铜粗精矿中铜的回收率逐渐提高，铜品位逐渐降低，铜粗精矿中钨的损失逐渐减少。综合考虑铜、钨指标，确定磨矿细度为-74微米占80%。
4、硫酸铜用量试验
样品磨至-74μ m占80%，KD用量40g/t，松油醇用量20g/t，硫酸铜用量的试验结果见图5。
1-铜回收率；2-铜级；3—硫回收率；4-硫等级
从图5的试验结果可以看出，随着硫酸铜用量的增加，精矿中铜和硫的回收率逐渐增加，铜品位逐渐降低。当用量为200g/t时，试验指标较好，故确定硫酸铜用量为200g/t
5.捕收剂KD用量的试验
80%的样品磨至-74μ m，硫酸铜用量为200g/t，松油醇用量为20g/t，捕收剂KD用量见图6。
1-铜回收率；2-铜级；3—硫回收率；4-硫等级
图6试验结果表明，随着KD用量的增加，精矿中铜和硫的回收率逐渐增加，铜品位逐渐降低。因此，KD用量确定为40g/t
6、铜硫分离石灰用量试验
石灰是铜硫分离中黄铁矿的有效抑制剂。粗选得到的铜硫粗精矿经过一次精选后，得到高品位的铜硫混合精矿。用石灰分离铜硫，进行了石灰的用量试验。测试结果如图7所示。
1-铜回收率；2-铜级；3—硫回收率；4-硫等级
图7的试验结果表明，用石灰可以实现铜和硫的分离。随着石灰用量的增加，精矿中铜的品位逐渐升高，铜的回收率逐渐降低。因此，确定石灰用量为1500g/t
7.开路测试
在条件试验的基础上，在实验室进行了硫化矿开路试验。测试流程见图8，测试结果见表7。
表7开路测试结果
1、螺旋溜槽抛尾试验
由于钨矿石与脉石矿物密度差异大，重选是回收钨矿石的有效手段。由于样品中W03含量仅为0.27%，需提前抛尾，抛尾采用螺旋溜槽。试验采用LL600×300螺旋溜槽，给料为硫化浮选尾矿。测试结果如表8所示。
表8螺旋溜槽测试结果
2、振动台试验
螺旋溜槽抛尾后产生的粗精矿经摇床精选，采用XYZ-1600×700槽型摇床。测试结果如表9所示。
表9振动台试验结果
采用浮选-重选联合流程，全流程试验按图9进行。测试结果见表10。
表10闭路测试结果
三。结论。
(1)选矿厂尾矿试验研究表明，采用浮选-重选联合工艺处理含铜0.24%、硫4.36%、钨0.27%的尾矿，可获得铜精矿铜品位22.02%，回收率74.39%，硫精矿硫品位35.24%，回收率87.26%，钨精矿钨品位65.73%。
(2)从试验结果来看，从尾矿中回收有价元素在技术上和经济上都是可行的。该研究为尾矿中铜、硫、钨的综合回收提供了技术上可行、经济上合理的工艺流程和条件，对同类型选矿厂尾矿的二次综合开发利用具有一定的指导意义。尾矿资源的综合利用是延长矿山服务年限、提高矿山经济效益的有效途径。
关键词TAG： 有色金属
