淺析銅礦選礦技術(shù)的應(yīng)用及其管理

遲永欣

（中國(guó)有色集團(tuán)撫順紅透山礦業(yè)有限公司，遼寧 撫順 113321）

銅在人類歷史上出現(xiàn)與應(yīng)用的時(shí)間非常早，對(duì)人類文明的進(jìn)步有著重大的意義。銅有著較強(qiáng)的耐腐蝕性，鹽酸、稀硫酸對(duì)于銅的侵蝕效果均并不顯著。所以在化學(xué)、制糖、釀酒等工業(yè)中銅是非常常見的材料，其被應(yīng)用于管道、真空器、蒸餾器、釀造鍋閥門制造。所以在電器、電子技術(shù)、電機(jī)制造等工業(yè)中銅也有著比較大的用量。最后因?yàn)殂~可以與鋁、錫、鋅組成合金，因此成為了全球消耗量第二的金屬材料。

1 國(guó)內(nèi)銅礦資源特征

據(jù)資料顯示，含銅黃鐵礦在世界銅礦儲(chǔ)量中占據(jù)5%、砂巖銅礦占據(jù)25%至26%、斑巖銅礦占約60%，其他各類銅礦在10%左右[1]。我國(guó)地大物博、幅員遼闊故有著豐富的資源與礦產(chǎn)。據(jù)調(diào)查當(dāng)前我國(guó)銅礦資源的保有量約在1915萬(wàn)噸，資源量3177萬(wàn)噸，基礎(chǔ)儲(chǔ)量3042萬(wàn)噸，總量達(dá)6218萬(wàn)噸，位列世界第7[2]。除了已查明產(chǎn)地（并不包括天津），幾乎所有的省市、自治區(qū)與直轄市都有一定的銅礦資源分布，其中最主要的銅礦生產(chǎn)地為華東地區(qū)，其年產(chǎn)量約占我國(guó)的總產(chǎn)量51.87%，從中不難看出華東與華南地區(qū)是我國(guó)最重要的銅礦產(chǎn)地，當(dāng)然二者也是我國(guó)銅礦消耗量最大的地區(qū)，二者在我國(guó)銅礦消費(fèi)總量上可排至第一，消耗量為70%。

根據(jù)對(duì)已探知銅礦產(chǎn)地與儲(chǔ)量結(jié)果來(lái)看，國(guó)內(nèi)高品位礦石存在數(shù)量稀少的問題，主要表現(xiàn)在雖然我國(guó)總體銅礦儲(chǔ)量很高，不過基于人數(shù)過大的問題，導(dǎo)致我國(guó)人均銅礦占有量很低，這嚴(yán)重的影響了我國(guó)的銅礦行業(yè)發(fā)展。

2 銅礦選礦技術(shù)分析

（1）硫化黃藥法。這是一種非常常見的方法，即利用硫化劑硫化礦石，之后使用黃藥來(lái)捕收銅礦?？捎玫牧蚧瘎┯泻芏啵Ｓ玫陌蚧c、硫氫化鈉、硫化鉀，其中硫化鈉是最有效率的，故被大量使用。特別是硅孔雀石的表現(xiàn)更是非常突出。此外硫化速度的另一項(xiàng)影響因素就是溫度，溫度對(duì)于硫化程度帶來(lái)的影響也比較顯著。

（2）浸出沉淀浮選。這種技術(shù)常用于硅石、孔雀石一類分離指標(biāo)差、浮選難的氧化銅。因?yàn)檠趸~很容易就被酸溶解，所以在使用這種方式前，需要先把礦石磨至單體解離，之后將礦石浸到0.5%至3%濃度的稀硫酸，并通過鐵粉置換來(lái)析出金屬銅沉淀。此外在3.7至4.5pH酸性介質(zhì)中我們同樣也可以借助于雙黃藥或是甲酚黑藥去捕收未溶解的沉淀金屬銅與硫化銅。

（3）離析浮選。首先將氧化銅礦石粉碎，隨后向礦石碎末中加入1%至2%的氯化鈉與2%至3%的煤粉，在將上述材料混合均勻后放入沸騰爐或回轉(zhuǎn)窯焙燒，沸騰爐與回轉(zhuǎn)窯的溫度保持在700攝氏度至800攝氏度區(qū)間，在化學(xué)、物理的雙重作用下銅會(huì)以氯化物的形態(tài)揮發(fā)。在爐內(nèi)弱還原性七分鐘，銅的氯化物被還原成金屬銅吸附在碳粒上。最后將焙燒鍋后的礦石磨碎，并用黃藥浮選。

（4）乳濁液。先氧化、硫化銅礦物，然后用丙烯酸聚合物與硅酸鈉抑制脈石，加苯并三唑、巰基苯并唑、甲苯酰三唑、二苯胍等絡(luò)合劑，形成穩(wěn)定親油礦物表面，隨后使用煤油、柴油以及汽油等油乳液覆蓋在礦物表面，形成疏水性強(qiáng)的可浮狀態(tài)。使其牢牢地吸附在氣泡表面上浮。

（5）氨浸硫化沉淀浮選。在將礦石研磨打碎后加入硫磺粉，將混合物浸入氨中。在二氧化碳、氫化銨與氧化銅混合之后，硫離子會(huì)沉淀與形成硫化銅離子，且氨會(huì)被蒸發(fā)。一般來(lái)說(shuō)硫化銅會(huì)使用浮選方式進(jìn)行浮選。浮選pH數(shù)值在6.5至7.5區(qū)間，適用于碳酸鹽型不易處理的氧化銅礦。

（6）浮選水冶法。水冶包括氨法與酸法兩種。其中氨法一般用于碳酸鹽礦物，酸法憑借著經(jīng)濟(jì)便宜的優(yōu)勢(shì)，常用于硅酸鹽類礦石。

氧化銅礦、混合礦中，浮選碳酸鹽銅礦前，必須使用硫化劑進(jìn)行硫化，如使用硫化鈉。之后水冶尾礦、中礦。如果礦石為硫化礦，那么直接引用黃藥進(jìn)行浮選與捕收也是可以的。

3 選礦技術(shù)發(fā)展

（1）自磨與半自磨。破碎磨礦耗能大，是影響選礦成本最大的因素。在國(guó)外自磨與班子莫技術(shù)已經(jīng)有了十分成熟的體系，水平比較發(fā)達(dá)。而我國(guó)也曾使用這項(xiàng)技術(shù)獲得了十分良好的處理結(jié)果。不過我國(guó)在對(duì)這項(xiàng)技術(shù)測(cè)試時(shí)候所用礦石大多為斑巖銅礦，處理工藝被我國(guó)的測(cè)試人員予以了一定改動(dòng)。所以處理能力才會(huì)得到了大大提高，效果約為6萬(wàn)t/d。

（2）細(xì)菌浸出、堆浸技術(shù)?？萍寂c技術(shù)相生相伴，在國(guó)內(nèi)科技水平不斷獲得進(jìn)步的今天，細(xì)菌浸出、堆浸技術(shù)的應(yīng)用獲得了廣泛的普及。該技術(shù)不僅有著成本低、投資少的優(yōu)勢(shì)。不過這種技術(shù)的實(shí)踐研究尚待加強(qiáng)，不過這種技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例卻告訴我們銅礦的氧化速度能夠得到有效的降低，在降低氧化率的基礎(chǔ)上，氧化程度獲得了顯著的提高。

（3）現(xiàn)代檢測(cè)設(shè)備。為了進(jìn)一步提高銅礦選礦質(zhì)量與速度，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用十分關(guān)鍵。不過自動(dòng)化技術(shù)的問題也比較突出，那就是必須要確保參數(shù)的合理性，嚴(yán)格控制好測(cè)控礦石參數(shù)變化。當(dāng)?shù)V漿pH數(shù)值發(fā)生變化以后，必須及時(shí)使用設(shè)備儀器對(duì)礦漿進(jìn)行測(cè)量。在操作過程中將參數(shù)變成信號(hào)，利用計(jì)算機(jī)控制信號(hào)。

（4）流程工藝改進(jìn)。對(duì)流程工藝的改進(jìn)目的為加強(qiáng)浮選能力。因銅礦產(chǎn)生的廢石量、尾礦量龐大，因此應(yīng)盡早拋廢。磨礦工藝目前的主流為半自動(dòng)加球，根據(jù)實(shí)際情況來(lái)確認(rèn)是否存在欠磨、少磨的問題。聯(lián)合工藝能夠有效提高資源利用率，當(dāng)前國(guó)內(nèi)在這方面投入的研究較多。

（5）浮選藥劑研究。國(guó)內(nèi)對(duì)于銅礦的選礦研究主要看重的是銅浸出速度與浸出率。為了提高浮選有效率，難選氧化銅的回收利用有必要使用效果更顯著的組合藥劑或浮選藥劑去完成與實(shí)現(xiàn)難選氧化銅的回收。硫化銅與黃鐵礦共生，二者都有著較為出色的可浮性與導(dǎo)電性。我國(guó)有學(xué)者使用硫氮9號(hào)作為捕收劑，將pH數(shù)值控制在11左右實(shí)現(xiàn)了硫化銅與黃鐵礦的分離。硫誘導(dǎo)浮選與自誘導(dǎo)浮選能夠有效克服捕收劑無(wú)選擇性的吸附，因此這種方式成為了分離銅硫的最佳途徑。

4 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展離不開各類資源的應(yīng)用與支持，為提高國(guó)內(nèi)的銅礦選礦能力，我們?cè)趹?yīng)用選礦技術(shù)的同時(shí)，不僅要重視開發(fā)技術(shù)，也要重視技術(shù)管理。逐步的引入新的設(shè)備、新的技術(shù)為銅礦選礦注入新的活力，提高選礦技術(shù)水平與工作效率，更好的服務(wù)于社會(huì)，推動(dòng)冶金業(yè)的發(fā)展，為礦山開采提供必要性的技術(shù)支持。

在實(shí)現(xiàn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的同時(shí)，推動(dòng)我國(guó)選礦技術(shù)進(jìn)入新的階段。