一种斑岩型铜矿集约高效分选方法

摘要

一种斑岩型铜矿集约高效分选方法，针对斑岩型铜矿矿石性质因矿体、矿段、成因不同而差异很大的现状，选择组合适应矿石性质变化的选矿流程与条件，并根据矿石不同品位分别采取对应处理工艺进行经济提取回收，它包括地采及露采矿石均经溜矿井下矿，对付露采中品位矿石，采用粗碎+半自磨+球磨流程+顽石智能预选分选、喷吹矿石+优先选铜再选硫+两段脱水流程进行处理，对付地采高品位矿石和高品位顽石，采用三段一闭路破碎+一段闭路球磨+优先选铜再选硫+两段脱水流程进行处理，对付露采低品位矿石与低品位顽石，采用生物浸出—萃取—电积的全湿法提铜工艺进行处理，它具有工艺流程简单、建设投资少、生产组织优、工艺管控精、生产指标稳、综合回收率高、矿石入选边界品位低，能极大提高矿产资源开发利用的集约化程度等优点。

说明书

技术领域

本发明涉及铜矿床选冶加工及综合利用技术领域，尤其涉及一种斑岩型铜矿集约高效分选方法。

背景技术

由于斑岩型铜矿石品位不同，工业上处理的方法也不同。采用传统分选方式，对入选铜矿石性质的稳定性要求较高。而实际生产过程，铜矿石性质不可能完全按理论模式进入选矿厂，进入工艺流程的铜矿石会产生分段现象，引起铜品位、氧化率变化，会造成铜矿石性质差别过大的现象，因而选别所需的工艺条件不同，容易引起技术指标波动，所以采场生产出来的铜矿石，一般是根据铜品位的高低，先在堆场单独堆放，再通过铜品位的高低按一定的比例进行配矿，最后进行浮选生产。但是，对于采矿方式不同，出矿点多，矿性或者品位差异大的铜矿石选矿，很难做到精细配矿和生产，再者矿山若无配矿场地，只能将采场出矿直接供入选矿厂，选矿厂因供矿波动大，造成生产指标波动大，对入选铜品位及矿性无法实现有效控制，加大金属流失于尾矿中，造成资源浪费。即使矿山具备配矿的场地条件，但需要借助于修建矿石混匀场地和矿仓等辅助设施，其建设和运营成本大，也致使一些矿山难以承受。以福建某特大型斑岩型铜矿为例，选矿厂采用露天和地下联合采供矿，其中地采主要供应高品位铜矿，露采供应中低品位铜矿以及表外矿，而露采矿床中的黏土类矿物或被黏土所胶结成团的、风化成细粒的矿石比例高，露采矿与地采矿亦存在着矿性上的差异。若矿山受场地限制，难以规划配矿场地，如找不到解决方案，将不能进行稳定生产。

综上所述，根据铜矿石性质与品位情况，开发技术可靠、经济可行的分类回收方案，有助于优化生产组织和实现精准工艺管控，解决集中配矿难的问题，高效利用矿产资源。经本课题组在中华人民共和国知识产权网、万方数据库上跨库、维普资讯检索均未检出与本发明相同的技术方案(基于联合开采斑岩型铜矿品位及矿性划分的集约高效分选方法)。

为此研发一种斑岩型铜矿集约高效分选方法就显得尤为迫切。

发明内容

本发明的任务是为了克服现有技术的不足，提供一种斑岩型铜矿集约高效分选方法，它根据规定的选冶工艺技术标准对高、中品位的铜矿石和低品位表外矿进行分类处理，能够最大限度地提高矿产资源开发利用的集约化程度。

本发明的任务是通过以下技术方案来完成的：

一种斑岩型铜矿集约高效分选方法，针对斑岩型铜矿矿石性质因矿体、矿段、成因不同而差异很大的现状，选择组合适应矿石性质(粘度、湿度、粒度、含泥量)变化的选矿流程与条件，并根据矿石不同品位分别采取对应处理工艺进行经济提取回收，其特征在于它包括但不限于地采及露采矿石均经溜矿井下矿，对付露采中品位矿石，采用粗碎+半自磨+球磨流程+顽石智能预选分选、喷吹矿石+优先选铜再选硫+两段脱水流程进行处理，对付地采高品位矿石和高品位顽石，采用三段一闭路破碎+一段闭路球磨+优先选铜再选硫+两段脱水流程进行处理，对付露采低品位矿石与低品位顽石，采用生物浸出—萃取—电积的全湿法提铜工艺进行处理，总体能够集约高效分选经济产出铜精矿、硫精矿和阴极铜。

本发明与现有技术相比，具有以下优点或效果：

(1)无需单独规划建设配矿场地及设施，无需另行配置脱泥洗矿作业，简化了工艺流程，能够节省大量建设投资。

(2)有利于优化生产组织，能进行精准工艺管控，生产指标稳定，综合回收率高。

(3)对中高品位矿进行浮选，低品位表外矿进行堆浸，降低了铜矿石入选边界品位，能极大利用现有资源与降低单位矿石处理成本。

(4)获得铜选矿回收率＞90％、选矿成本＜60元/吨矿，湿法浸出率＞70％、湿法吨铜成本＜19000元，采选吨矿成本＜90元，采选综合成本＜100元/吨矿。

本申请文件涉及的百分比为质量百分比。涉及的低品位矿石含Cu 0.15～0.3％、中品位矿石含Cu 0.3～0.6％、高品位矿石含Cu>0.6％，低品位顽石含Cu 0.05～0.1％、高品位顽石含Cu 0.6～1.0％，铜精矿含Cu 20～23％、硫精矿含S 46～48％，浮选尾矿含Cu<0.03％，高铜萃余液含Cu

附图说明

图1是依据本发明提出的一种斑岩型铜矿集约高效分选方法工艺流程示意图。

附图中各标识符号分别表示：

A.pH调整剂B.硫化矿捕收剂C.起泡剂D.石灰石粉E.萃取剂F.添加剂G.中和剂

以下结合附图对说明作进一步详细地描述。

具体实施方式

如图1所示，本发明的一种斑岩型铜矿集约高效分选方法，针对斑岩型铜矿矿石性质因矿体、矿段、成因不同而差异很大的现状，选择组合适应矿石性质(粘度、湿度、粒度、含泥量)变化的选矿流程与条件，并根据矿石不同品位分别采取对应处理工艺进行经济提取回收，其特征在于它包括但不限于地采及露采矿石均经溜矿井下矿，对付露采中品位矿石，采用粗碎+半自磨+球磨流程+顽石智能预选分选、喷吹矿石+优先选铜再选硫+两段脱水流程进行处理，对付地采高品位矿石和高品位顽石，采用三段一闭路破碎+一段闭路球磨+优先选铜再选硫+两段脱水流程进行处理，对付露采低品位矿石与低品位顽石，采用生物浸出—萃取—电积的全湿法提铜工艺进行处理，总体能够集约高效分选经济产出铜精矿、硫精矿和阴极铜。

本发明的方法可以进一步是

它包括以下具体步骤与条件：

A.地采高品位矿石+高品位顽石分选。地采高品位矿石通过溜矿井放矿，再经溜矿井下方的破碎硐室内颚式破碎机进行粗碎，粗碎矿石通过皮带运输至地表，采用圆锥破碎机进行中碎，中碎矿石经过皮带运输至振动筛进行预先筛分：-12mm矿石通过皮带运输至粉矿仓，+12mm矿石经皮带运输至圆锥破碎机进行细碎，细碎圆锥机与振动筛形成闭路配置，细碎矿石通过皮带输送至振动筛进行检查筛分，将-12mm矿石与pH值调整剂(A)生石灰给入由球磨机+水力旋流器组成的二系列磨矿分级回路，水力旋流器沉砂返回球磨机再磨，-0.074mm占58～62％的溢流进入搅拌桶进行搅拌调浆，依次加入硫化矿捕收剂(B)、起泡剂(C)进行调浆后，再进入优先浮铜+再浮硫回路进行浮选，保持铜粗选矿浆pH值为10.0～10.5，铜精选矿浆pH值为12.0～12.5，此回路产生的铜精矿、硫精矿浆经过浓密、过滤后含水分8％左右的滤饼外销，尾矿泵入水力旋流器进行浓缩分级，沉砂进入浓密机，底流经泵送至充填站进行井下充填，溢流与一系列的全尾矿合并后给入高效浓密机进行再次浓缩，底流经泵输送到尾矿库进行堆存；

B.露采中品位矿石分选。露采中品位矿石通过溜矿井放矿，再经溜矿井下方破碎硐室内的颚式破碎机进行粗碎，粗碎矿石控制在排矿粒度小于250mm，经皮带输送至半自磨+振动筛流程，半自磨机排矿经双层直线振动筛进行分级：+20mm筛上顽石经磁滚筒除铁后，再进行智能预选分选、喷吹矿石，预分选出的低品位顽石供往湿法堆场进行浸出，高品位顽石供往一系列的圆锥细碎工序进行后续处理；-20mm直线筛筛下产品与pH值调整剂(A)生石灰给入球磨机+水力旋流器流程，旋流沉砂返回球磨机，旋流溢流经搅拌调浆，依次加入硫化矿捕收剂(B)、起泡剂(C)进行调浆后细度为-0.074mm占58～62％，保持铜粗选矿浆pH值为9.5～10.0，铜精选矿浆pH值为11.5～12.0，再给入优先浮铜+再浮硫回路进行浮选，此回路产生的铜精矿浆、硫精矿浆经过浓密、过滤后外销，浮选尾矿泵送到高效浓密机进行浓缩，底流经泵输送到尾矿库内进行堆存；

C.露采低品位矿石+低品位顽石分选。露采低品位矿石通过溜矿井放矿，经电机车运输至设置在地表的旋回破碎机进行粗碎，粗碎矿石给入双层振动筛，筛上物料进入圆锥破碎机进行中碎，中碎矿石与振动筛筛下物料由汽车运到堆场，低品位顽石以及按矿石量1～2％的比例配入石灰石粉(D)同时入堆，用泵将含酸、铁、微生物的喷淋液或含铜酸性硐坑水对筑堆矿石进行喷淋浸出，控制浸出液pH在1.6～1.8，电位在550～600mv，总铁浓度TFe在8～10g/L，浸出富液经萃取、洗涤、反萃工序，分别加入硫酸(硫酸用量为550～600kg/吨铜)、萃取剂(E)和煤油(煤油用量为20～23kg/吨铜)，萃取系统为一并两串，即将一级萃取后的高铜萃余液返回喷淋液池进行堆浸，与之并联的两级串联萃取得到的低铜萃余液经隔油处理后送至中和槽，加入中和剂(G)生石灰进行中和反应后再进行浓密，溢流pH值为6.5～8.5处理达标后外排，底流再经膏体浓密、压滤后形成中和渣滤饼运输到中和渣库进行堆存，反萃后的电富液经过除油降铁后进入电积槽，加入添加剂(F)进行常规电积，产出1#标准阴极铜。

所述pH值调整剂(A)生石灰用量为1500～1800g/吨矿。

所述硫化矿捕收剂(B)用量为丁铵黑药40～46g/吨矿、丁基黄药10～14g/吨矿、Y89 4～6g/吨矿、MA 4～6g/吨矿。

所述起泡剂(C)用量为MIBC 8～10g/吨矿。

所述萃取剂(E)ZJ-0#用量为3～3.5kg/吨铜。

所述添加剂(F)为硫酸钴0.85～0.90kg/吨铜、瓜尔胶0.08～0.10kg/吨铜、煤炭0.145～0.150kg/吨铜。

所述中和剂(G)生石灰用量为7～9kg/吨铜。

所述步骤A与B的浓密机溢流水、过滤水均经泵送至高位水池进行循环使用。

所述步骤C的双层振动筛的上层筛筛网规格为45mm×60mm，下层筛筛网规格为12.5mm×33mm。

所述步骤C的低品位顽石以及按矿石量1～2％的比例配入的石灰石粉(D)同时入堆。

六、具体实施方式

福建某铜矿为斑岩型铜矿，采用露天和井下联合开采，按照图1本发明工艺流程实施方式。

实施例1

地采高品位矿石被转运至溜矿井，在溜矿井下方的破碎硐室内采用颚式破碎机进行粗碎，粗碎产品通过皮带运输至地表采用圆锥破碎机进行中碎，中碎产品经过皮带运输至振动筛进行预先筛分，其中-12mm产品通过皮带运输至粉矿仓，+12mm矿石经过皮带运输至圆锥破碎机进行细碎。细碎产品通过皮带输送至振动筛进行检查筛分，-12mm产品通过皮带运输至粉矿仓，+12mm矿石经过皮带运输返回至圆锥破碎机再次细碎，细碎圆锥机与振动筛形成闭路配置。-12mm矿石与pH值调整剂给入由球磨机+旋流器组成的二系列磨矿分级回路，水力旋流器沉砂自流返回球磨机再磨，-0.074mm占58％的水力旋流器溢流自流进入搅拌桶进行搅拌调浆，依次加入硫化矿捕收剂、起泡剂进行调浆后，再进入优先浮铜+再浮硫回路进行浮选，保持铜粗选矿浆pH值为10.12，铜精选pH值12.20，此回路产生的铜精矿、硫精矿浆经过浓密、过滤后的铜精矿、硫精矿滤饼含水分8％左右外销。此回路的尾矿泵入尾矿水力旋流器进行浓缩分级，旋流器沉砂进入浓密机再次浓缩后的底流经泵送至充填站进行井下充填，旋流器溢流与一系列的全尾矿合并后给入高效浓密机进行浓缩后的底流经泵输送到尾矿库进行堆存。浓密机溢流水、过滤水均经泵送至高位水池进行循环使用。露采中品位矿石通过溜矿井放矿，再经设置在下方破碎硐室内的颚式破碎机进行粗碎，粗碎产品控制排矿粒度小于250mm，经皮带输送至半自磨+振动筛流程，半自磨机排矿经双层直线振动筛进行分级，+20mm筛上顽石经磁滚筒除铁后，再进行智能预选分选、喷吹矿石，预分选出的低品位顽石供往湿法堆场进行浸出，高品位顽石供往一系列的圆锥细碎工序进行后续处理。-20mm直线筛筛下产品与pH值调整剂给入球磨机+水力旋流器流程，水力旋流器沉砂返回球磨机，旋流器溢流经搅拌调浆，依次加入硫化矿捕收剂、起泡剂进行调浆后，细度为-0.074mm占62％，铜粗选pH值9.69，铜精选pH值11.55，再给入优先浮铜+再浮硫回路进行浮选，此回路产生的铜精矿、硫精矿浆经过浓密、过滤后的铜精矿、硫精矿含水分8％左右外销。浮选尾矿泵送到高效浓密机进行浓缩，底流经泵输送到尾矿库内进行堆存。浓密机溢流水、过滤水均经回水泵送至高位池进行循环使用。露采低品位矿石由溜矿井放矿，经电机车运输至设置在地表的旋回破碎机进行粗碎，粗碎产品给入双层振动筛(上层筛筛网45mm×60mm，下层筛筛网12.5mm×33mm)，筛上物料进入圆锥破碎机进行中碎，中碎产品与振动筛筛下物料由汽车运到堆场，低品位顽石以及按矿石量1.5％的比例配入的石灰石粉同时入堆，用泵将含酸、铁、微生物的喷淋液或含铜酸性硐坑水对筑堆矿石进行喷淋浸出，控制浸出液酸度pH1.67，电位550mv，总Te浓度8.11g/L，得到浸出富液经萃取、洗涤、反萃工序，硫酸用量为570kg/t铜，萃取剂用量为3.2kg/t铜，煤油用量为21kg/t铜，萃取系统包括一并两串，一级萃取后的高铜萃余液返回喷淋液池进行堆浸；与之并联的两级串联萃取后的低铜萃余液经隔油处理后送至中和槽，加入生石灰进行反应后再进行浓密，溢流处理达标后外排，底流再经膏体浓密、压滤后形成中和渣滤饼运输到中和渣库进行堆存，反萃后的电富液经过除油降铁后进入电积槽，加入添加剂(硫酸钴0.87kg/t铜、瓜尔胶0.09kg/t铜、煤炭0.148kg/t铜)进行电积反应，最终产出阴极铜。本发明实施例1详细工艺条件及技术经济指标结果见表1。

实施例2

实施步骤与实施例1完全相同，详细工艺条件与技术经济指标结果见表2，其它在表2中未体现的工艺条件与实施例1具体实施方式文字所描述的一致。

实施例3

实施步骤与实施例1、实施例2完全相同，详细工艺条件与技术经济指标结果见表3，其它在表3中未体现的工艺条件与实施例1具体实施方式文字所描述的一致。

由表1、表2、表3表明，采用本发明方法，分选效果好，经济效益优，适于露天和地下联合开采斑岩型铜矿不同品位铜矿石及低品位表外矿的分类分选，实现该铜矿石资源经济高效回收。

表1本发明实施例1结果

表2本发明实施例2结果

表3本发明实施例3结果

由表1、表2、表3可知，采用本发明方法，分选效果好，经济效益优，适于露天和地下联合开采不同品位铜矿石及低品位表外矿的分类分选，实现铜矿石资源经济高效回收。

如上所述，便可较好地实现本发明。上述实施例仅为本发明最佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他未背离本发明的精神实质与原理下所做的改变、修饰、替换、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围内。