基于混料设计和响应曲面法的云南某铜尾矿选铋工艺参数优化

摘要

某铜选厂尾矿试样中铋品位为3.94％,铋主要以自然铋的形式存在,其次为黄铜矿、方铅矿中铋.针对试样性质特点,采用浮选工艺流程回收铜尾矿中的铋.为进一步优化浮选指标,首先以乙硫氮和丁基黄药用量为自变量,铋的回收率为因变量建立混料模型,确定组合捕收剂乙硫氮和丁基黄药的最优配比.在此基础上,利用中心复合设计进行响应曲面设计,以磨矿细度、硫化钠用量、碳酸钠用量、组合捕收剂用量为自变量,铋的回收率为因变量,建立4因素5水平数学模型.然后按模型设计试验进行1次粗选浮选试验,对试验结果进行方差分析,验证模型的可靠性.最后依据响应曲面法确定的最佳浮选条件进行"1粗3精2扫"浮选闭路试验.结果表明:①在磨矿细度为-0.074 mm占85％、氧化钙用量为4 kg/t、硫化钠用量为150 g/t、碳酸钠用量为900 g/t、25号黑药用量为100 g/t、组合捕收剂总用量为200 g/t的条件下,组合捕收剂乙硫氮和丁基黄药的最优配比为4:1.②方差分析模型的P<0.05,磨矿细度和硫化钠用量对铋的回收率影响显著;响应曲面法确定的最佳粗选条件为磨矿细度-0.074 mm占86％、硫化钠用量140 g/t、碳酸钠用量750 g/t、组合捕收剂用量250 g/t,预测铋的最大回收率为83.77％,实际铋的回收率为83.85％.③根据响应曲面法确定的最佳浮选条件,采用"1粗3精2扫"的闭路浮选试验,获得精矿铋品位24.47％、铋回收率79.25％的铋精矿,铋回收率较原浮选闭路流程提高近2个百分点.研究结果表明混料设计和响应曲面法可用于优化铋浮选的工艺参数,具有较高的可信度.