氧化銅礦石的選礦方法研究

高慧莉　王海嬌

【摘 要】近年來，科學(xué)家們在氧化銅礦石的選礦方法研究領(lǐng)域中得到一次又一次新的突破，讓氧化銅礦石的選礦方法不斷改進。但為了更好的滿足人們的需求量，氧化銅礦石的選礦方法仍然需要不斷研究，不斷創(chuàng)新。氧化銅礦石的本身特點不同而需要不同的浮選方法，不同的浮選藥劑，用不同的選礦方法更好的得到人們需求的銅礦物質(zhì)，這就是科學(xué)家們研究的主要內(nèi)容。

【關(guān)鍵詞】氧化銅礦；選礦

0.引言

眾所周知，我國地大物博，其中氧化銅礦儲量豐富，是我國礦產(chǎn)資源的重要組成部分。但是，據(jù)科學(xué)研究者的研究表明我國的氧化銅礦石基本上都具有品味低，嵌布粒度細，含泥多，難處理的特點。在過去的幾年里，高品味氧化銅資源不斷減少，但我國對金屬銅的需求量卻越來越大。所以，氧化銅礦石的選礦越來越引起人們的重視，人們不得不致力于氧化銅礦石的選礦方法研究領(lǐng)域。

1.氧化銅礦石的可浮性

一般較硫化銅礦石的可浮性差，并且受礦物中銅的存在形態(tài)和脈石的組成等條件的影響較大，例如：銅是以碳酸鹽的形態(tài)（孔雀石、藍銅礦）存在時，可浮性相對較好，以硅酸鹽的形態(tài)存在（硅孔雀石）可浮性就較差，游離的氧化銅容易浮游，結(jié)合氧化銅基本上不能用單一的浮選法回收。凡成單獨狀態(tài)存在的氧化銅礦物稱為游離氧化銅，所有的游離氧化銅均能溶于氰化物的溶液中，當(dāng)銅與脈石（例如氫氧化鐵）膠結(jié)在一起成某種形態(tài)存在的氧化銅礦物稱為結(jié)合氧化銅，其膠結(jié)的型式是多種多樣的，可以機械方式成為脈石中極細分散的銅礦物之包裹體，也可以是化學(xué)方式成類質(zhì)同象，也可以成吸附型的色染體，所有的結(jié)合氧化銅均不能溶于氰化物溶液中。結(jié)合銅在氧化銅中的百分含量稱為結(jié)合率。脈石礦物以硅質(zhì)為主的（例如石英）較易浮選，以碳酸鹽類為主的（例如方解石，白云石等），就較困難一些，如果含有較多量的氫氧化鐵和粘土質(zhì)礦泥時，特別是它們之間成緊密結(jié)合時分選就更困難。

2.氧化銅礦石的浮選

2.1氧化銅礦石浮選藥劑

氧化銅礦石的主要礦物類型包括孔雀石、硅孔雀石、藍銅礦、赤銅礦、黑銅礦、膽礬、水膽礬、氧化銅等等。其中孔雀石和藍銅礦相對其他礦石的可溶性相對較好，可以采用直接浮選法或硫化浮選法回收；硅孔雀石可浮性差，因此它的浮選受到嚴(yán)格的條件限制，可選用化學(xué)選礦法、離析-浮選法處理。赤銅礦，水膽礬及氧銅礦的可溶性說法不一，膽礬屬于可溶性物質(zhì)，在浮選時會被礦漿溶解，從而使銅礦損失在尾礦中。以赤銅礦和孔雀石為主，原礦銅品位高，浮選法處理。其中還有結(jié)合型的氧化銅，它的特點是被極細粒狀被褐鐵礦或泥狀物包裹，銅品位較低；若脈石為硅酸鹽類，則屬難選型，可用化學(xué)選礦法回收；若脈石為碳酸鹽類，則屬復(fù)雜型，可用化學(xué)選礦法或離析-浮選法回收。還有混合型的氧化銅，它的特點是礦石中有氧化物，也有硫化物，成分復(fù)雜，粒度稍粗大；若脈石為硅酸鹽類，可采用浮選-化學(xué)選礦法處理。

2.2氧化銅礦石浮選研究的發(fā)展

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，科學(xué)家通過不斷思考，不斷實踐，利用科學(xué)技術(shù)為氧化銅礦石的選礦方法做出了巨大貢獻。為了提高資源的利用率，氧化銅礦石浮選的研究方法不斷改進，發(fā)展到今天，科學(xué)家們提出了未來氧化銅礦浮選研究的主要發(fā)展方向為：①設(shè)備大型化、節(jié)能高效化，以提高有限氧化銅礦的資源利用率，來滿足人們?nèi)找嬖鲩L的銅資源需求。②加強低毒高效價廉的新藥劑研究。不僅可以減少化學(xué)藥品對環(huán)境帶來的污染，還可以降低成本，減少勞動力需求量。③優(yōu)化選別流程、研究新型浮選工藝，如對環(huán)境污染較低的微生物浸礦法。盡量得到氧化銅選礦的最好方法，通過越來越簡化的工藝程序，得到適用性強，利用率高，品味高的可用礦石。

3.氧化銅礦的選礦方法

3.1硫化—黃藥法

最常見的方法，先用硫化劑硫化，再用高級黃藥捕收。采用硫化劑有：硫化鈉、硫氫化鈉、硫氫化氨、硫化氫、硫化鉀等，最常用的是硫化鈉。

研究表明，孔雀石和硅孔雀石的硫化速度隨著溶液中pH值的降低而提高，特別是硅孔雀石表現(xiàn)得更明顯。而溫度對硫化程度也有顯著影響，溫度從10℃升高至60℃時，孔雀石對硫化鈉的吸附量提高了4.5倍，而硅孔雀石則提高3倍。由于孔雀石表面生成的CuS薄膜不穩(wěn)定，易脫落，所以選別氧化銅時應(yīng)以早收多收為宜。

3.2乳濁液法

先硫化氧化銅礦物，再用丙烯酸聚合物和硅酸鈉抑制脈石，然后加苯并三唑、甲苯酰三唑、巰基苯并唑、二苯胍等絡(luò)合劑，形成穩(wěn)定的親油性礦物表面，再用煤油、柴油、汽油等非極性油乳濁液覆蓋其表面，形成強疏水的可浮狀態(tài)，并牢固地吸附在氣泡表面上浮。

3.3脂肪酸（鹽）法

脂肪酸及其皂類適用于孔雀石和藍銅礦的選別。在一定長度范圍內(nèi)， 烴鏈越長，其一般用水玻璃、碳酸鈉和磷酸鹽做脈石的抑制劑和礦漿的調(diào)整劑，但該法有一定的局限性，只適用于脈石不是碳酸鹽的硅質(zhì)氧化銅礦；當(dāng)?shù)V石中含有大量鐵、錳礦物時，其分選指標(biāo)會變壞。

3.4浸出-沉淀-浮選法（LPF法）

此法適于處理硅孔雀石等難浮或選別指標(biāo)很差的氧化銅礦。因氧化銅礦物比較容易在酸中溶解，將礦石磨到單體解離，用濃度為0.5～3%的稀硫酸浸出，再用鐵粉置換，沉淀析出金屬銅，然后在pH=3.7-4.5的酸性介質(zhì)中，用雙黃藥或甲酚黑藥捕收沉淀金屬銅和沒有溶解的硫化銅礦物。雖然置換1kg銅理論上僅需0.88kg鐵，但在實際生產(chǎn)中需1.5～2.5kg鐵，因為溶液中必須經(jīng)常保持過量的殘余鐵，避免已還原的銅再被氧化。

3.5氨浸—硫化沉淀—浮選法

將礦石細磨后，加入硫磺粉，然后進行氨浸。氧化銅與NH3，CO2作用的同時，即被硫離子沉淀，成為新的硫化銅顆粒，然后將氨蒸發(fā)，再用一般硫化銅礦浮選的方法浮選硫化銅。最佳浮選pH為6.5-7.5。此法適合于處理脈石是碳酸鹽的難選氧化銅礦。

3.6離析-浮選法

先將氧化銅礦石粉碎，向其中加入1～2%的Nacl和2～3%的煤粉，充分混勻后放入沸騰爐或回轉(zhuǎn)窯中焙燒，溫度控制在700～800℃，銅以氯化物狀態(tài)揮發(fā)出來。在爐內(nèi)弱還原性氣氛中，銅的氯化物被還原成金屬銅，并吸附在炭粒上。焙燒后的礦石，細磨后用黃藥浮選。

3.7浮選-水冶法

在許多氧化銅礦和混合礦中，易選的，如果是硫化礦可直接用黃藥浮選捕收，而碳酸鹽銅礦物用硫化鈉等硫化劑硫化后浮選，然后水冶尾礦或中礦。水冶有酸法和氨法，酸法經(jīng)濟便宜，適用于脈石主要是硅酸鹽的礦石；氨法適用于脈石主要是碳酸鹽的礦物。

3.8微生物浸礦法

西藏玉龍銅礦采用“生物浸出-萃取-電積全濕法提銅”工藝已通過專家論證，其中硫化礦石中細菌浸出銅達到80%以上，氧化礦的浸出率達到90%以上。

4.結(jié)術(shù)語

面對我國高品味氧化銅資源不斷減少，金屬銅的需求量日益增長的現(xiàn)狀。不少科學(xué)家通過不懈努力，潛心研究，得到了很好氧化銅礦的選礦方法，這里對一些選礦方法做了詳細介紹，例如硫化—黃藥法，乳濁液法，脂肪酸（鹽）法等等。但為了提高有限氧化銅礦中可利用資源的提取量，還需要更多的科學(xué)家去研究，去發(fā)現(xiàn)，以得到更好的氧化銅礦石的選礦方法。

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