氧化銅選礦的研究現(xiàn)狀及存在問(wèn)題探討

高永強(qiáng)

【摘 要】氧化銅在資源開(kāi)采中有一定的難度，隨著我國(guó)礦業(yè)的快速發(fā)展，越來(lái)越多的新工藝、新設(shè)備得到應(yīng)用。文章主要對(duì)氧化銅選礦現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并探討其中存在的問(wèn)題及解決對(duì)策。

【關(guān)鍵詞】氧化銅;選礦;選礦問(wèn)題;選礦技術(shù)

在銅礦資源中，除大多數(shù)硫化銅礦床上部有氧化帶外，還有儲(chǔ)量巨大的獨(dú)立的氧化銅礦床，在具有工業(yè)開(kāi)采價(jià)值的銅礦石中，氧化銅礦和混合銅礦約占我國(guó)銅資源的25%。氧化銅礦是我國(guó)銅礦資源的重要組成部分，儲(chǔ)量豐富，隨著硫化銅礦石資源的不斷開(kāi)采利用，硫化銅資源不斷枯竭，相對(duì)易選的硫化銅礦資源逐年減少，難處理氧化銅礦資源比例不斷增大。針對(duì)氧化銅礦資源，開(kāi)發(fā)合理、高效和環(huán)保的回收工藝具有重要的意義。

1.我國(guó)銅礦資源的特點(diǎn)

銅礦種類有很多，常見(jiàn)的有銅黃鐵礦、斑巖銅礦等，銅礦資源分布在世界各個(gè)地區(qū)，其中全球60%的銅礦為斑巖銅礦，而銅黃鐵礦只占5%。據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，我國(guó)銅礦資源擁有量排在世界第七，華東地區(qū)資源豐富，年均產(chǎn)量可以達(dá)到全國(guó)的一半。但是華南地區(qū)對(duì)于銅礦的需求量較高，全國(guó)大多數(shù)的銅礦會(huì)被運(yùn)往這兩個(gè)地區(qū)。雖然我國(guó)銅礦資源在世界排名靠前，但是我國(guó)人口數(shù)量多，人均銅礦占有量少，銅礦產(chǎn)量無(wú)法滿足需求，市場(chǎng)呈現(xiàn)供不應(yīng)求的狀態(tài)。因而國(guó)家基本每年從外進(jìn)口銅礦產(chǎn)品，這都不利于我國(guó)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，所以加強(qiáng)銅礦資源管理，提高選礦開(kāi)采與選礦技術(shù)則非常必要[1]。

2.氧化銅選礦的研究現(xiàn)狀

2.1硫化黃藥法

這是一種非常常見(jiàn)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?，常用的包括硫化鈉、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。

2.2氨浸—硫化沉淀—浮選

將礦石進(jìn)行研磨，之后加入硫磺粉，然后將其浸入氨中。此時(shí)氧化銅與二氧化碳以及氨相混合，硫離子會(huì)沉淀形成新的硫化銅粒子，氨也會(huì)蒸發(fā)。在對(duì)硫化銅進(jìn)行浮選的過(guò)程中，通常采用一般硫化銅礦進(jìn)行浮選的辦法。在浮選過(guò)程中最佳的pH值在6.5～7.5。如果銅礦的磨石礦物主要是碳酸鹽，使用此處理辦法則更為合適。

2.3浮選—水冶法

我國(guó)有幾種常見(jiàn)的銅礦選礦技術(shù)，其中水冶法是較為實(shí)用的一種技術(shù)，其具體可分為氨法與酸法兩種。在具體操作時(shí)，需要根據(jù)銅礦石的成分選擇選礦技術(shù)。例如，對(duì)于主要成份為硅酸鹽的銅礦石，要使用酸法冶煉，對(duì)于主要成份為碳酸鹽的銅礦石，則可以用氨法冶煉，其中酸法更加經(jīng)濟(jì)便宜。如果是成分眾多的混合礦或氧化銅礦石，那么需要對(duì)硫化鈉等硫化物進(jìn)行硫化操作，之后再用水冶法進(jìn)行浮選，浮選硫化礦石需要使用黃藥。

2.4選冶聯(lián)合技術(shù)的現(xiàn)狀

在氧化銅狂礦石的選礦技術(shù)中，選冶聯(lián)合技術(shù)也是應(yīng)用比較多的，這種工藝能夠有效融合浸出技術(shù)和浮選技術(shù)，并且保障兩種工藝的優(yōu)勢(shì)能夠同時(shí)發(fā)揮，能夠有效提升銅的回收效率和回收成本。在進(jìn)行混合型銅礦石的回收過(guò)程中，有效保障氧化銅礦石的回收至關(guān)重要，而使用浮選法能夠有效提高銅礦的回收效率，例如在進(jìn)行含碳質(zhì)混合型銅礦石的選礦過(guò)程中，使用酸浸工藝進(jìn)行銅礦石的回收要更加的有效，根據(jù)相關(guān)的研究顯示，利用硫化鈉來(lái)進(jìn)行銅礦石的浮選，最后獲得的銅能夠達(dá)到19%的品位，并且銅精礦的回收率可以達(dá)到35%左右。在進(jìn)行堿性脈石選礦時(shí)，利用普通的浮選法能夠去除大量的堿性礦石，利用酸液進(jìn)行酸浸，從而降低整體的酸液的損耗，有效降低整個(gè)工藝的成本。

3.氧化銅選礦存在問(wèn)題

3.1傳統(tǒng)選礦生產(chǎn)資源利用率低

我國(guó)礦產(chǎn)資源儲(chǔ)藏量十分巨大，但當(dāng)前選礦生產(chǎn)工作中，礦產(chǎn)資源的利用率占比較小，資源利用率較低。選礦過(guò)程中，由于環(huán)境較為惡劣，對(duì)于礦石的碎度、干燥度、磨礦等級(jí)、重介質(zhì)等均有嚴(yán)格的要求。例如，我國(guó)精礦產(chǎn)品的挑選，需滿足銅精礦本元素含量>12%;鋅精礦本元素含量>40%;錫精礦本元素含量需>55%等等。這就為我國(guó)選礦生產(chǎn)帶來(lái)了一定的難度，如果在選礦生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)法把握好生產(chǎn)質(zhì)量，那么就會(huì)造成礦石無(wú)法得到有效利用等一系列問(wèn)題。

3.2能耗高

選礦廠能能耗當(dāng)中，電能耗所占的比重較大，電能耗所需的成本占總成本的30%以上，碎磨作業(yè)的耗電量在總耗電量中占6成～7成，磨礦能耗在碎磨總能耗中占8成～9成，脫水尾砂作業(yè)的能耗為10%，因此選礦廠節(jié)能降耗中，要以碎磨礦作業(yè)為核心，配以尾礦輸送和脫水作業(yè)。產(chǎn)提供合理的技術(shù)職稱。

4.氧化銅選礦提升策略

4.1加強(qiáng)選礦自動(dòng)化控制技術(shù)的管理

想要從根本上解決選礦生產(chǎn)的實(shí)際問(wèn)題，首先應(yīng)加強(qiáng)選礦自動(dòng)化控制技術(shù)的管理。相關(guān)礦山企業(yè)內(nèi)部應(yīng)對(duì)基層員工進(jìn)行嚴(yán)格管制，確保每一名工作人員都能夠做到高質(zhì)量生產(chǎn)。尤其在手動(dòng)化選礦生產(chǎn)朝著自動(dòng)化選礦生產(chǎn)過(guò)渡的這一時(shí)期，應(yīng)將工作的重點(diǎn)放在自動(dòng)化控制技術(shù)的管理上。當(dāng)前，我國(guó)大部分礦石企業(yè)對(duì)于礦石資源的劃分仍然采用按照礦物質(zhì)的含量以及礦石密度進(jìn)行分類。因此，在對(duì)其進(jìn)行精確分類時(shí)，需要借助相關(guān)的設(shè)備、儀器儀表以及專門的工作室。盡管在流程上增加了諸多細(xì)節(jié)，但是經(jīng)過(guò)專業(yè)的儀器儀表區(qū)分出的礦石，更符合實(shí)際生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)，能夠極大的提升礦產(chǎn)資源生產(chǎn)的質(zhì)量，同時(shí)也能夠有效的規(guī)避礦產(chǎn)資源的浪費(fèi)。對(duì)于相關(guān)礦山企業(yè)而言，應(yīng)用自動(dòng)化控制技術(shù)長(zhǎng)期效益是十分可觀的[3]。

4.2發(fā)展細(xì)菌浸出技術(shù)

在進(jìn)行氧化銅礦石的選礦過(guò)程當(dāng)中，要提高礦石的選礦效率，依照原有的選礦技術(shù)為基礎(chǔ)，不斷研究和研發(fā)，能夠發(fā)現(xiàn)，通過(guò)浸出、萃取以及電積等過(guò)程來(lái)進(jìn)行銅礦石的處理，能夠大大提高銅礦的產(chǎn)出率。隨著國(guó)內(nèi)科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，在氧化銅礦石的選礦技術(shù)方面已經(jīng)得到了有效的提升，而在細(xì)菌浸出以及堆浸技術(shù)方面的關(guān)注度不斷提高，并且應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，但相關(guān)的使用力度比較小。同時(shí)該技術(shù)在成本方面具有優(yōu)勢(shì)，與其他銅礦石選礦技術(shù)相比，在成本方面比較低，因此發(fā)展前景非常廣闊，尤其是在技術(shù)的使用過(guò)程中，對(duì)于礦石的氧化過(guò)程有顯著的提升，大大提升的了礦石的處理效果，對(duì)于一些礦石處理工廠來(lái)說(shuō)，能夠有效保障其完成經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

4.3新型選礦工藝

目前，我國(guó)礦場(chǎng)正向高度機(jī)械化的方向發(fā)展，人工操作只有鋼球的安裝，機(jī)械化和自動(dòng)化漸漸成為主流。由于各個(gè)選礦廠都配了起重設(shè)備，需要更多的檢修人才，確保設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)出現(xiàn)故障后能及時(shí)搶修。新型破碎設(shè)備多為進(jìn)口設(shè)備，進(jìn)口設(shè)備實(shí)際生產(chǎn)中能使破碎的產(chǎn)品細(xì)度平均，表面均勻，實(shí)現(xiàn)了一次破碎就能達(dá)到要求，減少了磨礦次數(shù)，真正實(shí)現(xiàn)了多破少磨的要求，減少了磨礦的損耗。目前很多銅礦選礦廠配備氣墊式皮帶運(yùn)輸機(jī)，輸送機(jī)靠氣墊支撐，借助小型鼓風(fēng)機(jī)不斷鼓風(fēng)，在輸送帶和支撐段之間形成氣墊，100m以內(nèi)的輸送機(jī)只需要1臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)，氣墊式輸送機(jī)不需要托輥，因此設(shè)備安裝方便，而且阻力小，對(duì)機(jī)械零件的磨損小，維修費(fèi)用低，延長(zhǎng)了設(shè)備使用壽命。另外，氣墊的存在使氣墊帶上物料不動(dòng)，不會(huì)產(chǎn)生偏析和分層。氣墊平穩(wěn)，避免輸送帶與零件之間產(chǎn)生過(guò)多摩擦，使零件產(chǎn)生腐蝕。氣墊的存在也能使噪聲污染得到有效控制。

5.結(jié)語(yǔ)

綜上所述，礦山開(kāi)采年限的增加，表層銅礦資源儲(chǔ)量急劇下降，只能從地下更深層挖掘礦石。但是隨著開(kāi)采深度的增加，礦石成分也變得更加復(fù)雜，共生礦、變質(zhì)礦等比例升高，給銅礦石的分選工作帶來(lái)了更高的難度。在這種情況下，就需要在現(xiàn)行選礦工藝上進(jìn)行不斷的創(chuàng)新，這樣才能推動(dòng)我國(guó)氧化銅資源的可持續(xù)發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

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[3]謝歐飚.維修管理在選礦設(shè)備存在的問(wèn)題和對(duì)策[J].現(xiàn)代國(guó)企研究，2016（20）：195.