含自然銅金屬樣品加工技術(shù)探討

張鈜揚(yáng)

摘 要 321地質(zhì)隊(duì)地質(zhì)工作者發(fā)現(xiàn)銅陵部分礦區(qū)存在肉眼可見(jiàn)的自然銅組分，傳統(tǒng)碎樣加工制備的樣品代表性差，分析結(jié)果誤差較大。銅陵化驗(yàn)中心通過(guò)對(duì)含銅礦石的主要礦物組成進(jìn)行分析，對(duì)于銅陵本地區(qū)含自然銅的礦物，對(duì)不同碎樣時(shí)間進(jìn)行研究;棒磨、盤磨互相配合，通過(guò)顯微鏡觀察樣品的粉碎狀態(tài)，篩選出適宜的樣品加工方法，確定含自然銅礦石的碎樣工藝流程。為類似礦石的樣品加工、測(cè)試、選礦試驗(yàn)提供技術(shù)支撐。

關(guān)鍵詞 自然銅;樣品加工;技術(shù)支撐

1實(shí)驗(yàn)介紹

本實(shí)驗(yàn)選取安徽省銅陵市周邊含有自然銅型銅礦石樣品，準(zhǔn)備了編號(hào)為KY1-6，6組10kg的樣品。其中存在的自然銅組分，最大顆粒粒徑5mm左右，我中心傳統(tǒng)的碎樣方式，不能保證足夠的代表性，分析結(jié)果誤差大，常導(dǎo)致返工增加工作量。本文針對(duì)此類樣品進(jìn)行針對(duì)性研究，對(duì)碎樣方法、碎樣時(shí)間進(jìn)行研究，通過(guò)對(duì)銅、鋅等金屬元素分析結(jié)果的對(duì)比，確定了合適的碎樣方法，用于指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程[1]。

2實(shí)驗(yàn)部分

2.1 一次試驗(yàn)

碎樣方法試驗(yàn)選用了樣品原始質(zhì)量為10.0kg的樣品KY-1、KY-2號(hào)樣品，準(zhǔn)確稱重后，擬采用分別測(cè)定篩上、篩下樣品中銅含量，最后加權(quán)計(jì)算的方法測(cè)得含銅量。通過(guò)對(duì)樣品進(jìn)行了光片觀察，其中分布的自然銅主要以條狀和片狀存在，顆粒粒徑較大，最大顆粒達(dá)到6mm*5mm。本實(shí)驗(yàn)先對(duì)樣品用顎式破碎機(jī)進(jìn)行粗碎、中碎、破碎后最大粒徑大約4mm，粗碎后剩余樣品量分別為9.88kg、9.86kg，損失率在3%左右。對(duì)于粗碎后的樣品進(jìn)行通過(guò)2mm篩試驗(yàn)，篩上物分別高達(dá)1.12kg和1.05kg重量過(guò)大，而后再將KY-1、KY-2分別裝入棒磨桶中，分別進(jìn)行30min、60min、120min、180min的棒磨，并分別在棒磨30min時(shí)通過(guò)1mm篩，此時(shí)篩上物殘留依舊較多，但在棒磨時(shí)間60min后篩上物顯著減少，KY-1、KY-2篩上物含量分別為60.2g、46.8g。此時(shí)篩上物主要為自然銅，含量分別為96.05%和97.12%。對(duì)篩下物混勻后分別進(jìn)行取樣，每個(gè)階段點(diǎn)取20個(gè)樣，做雙份，各10g，分別測(cè)定樣品中的銅和鋅含量來(lái)判斷樣品的均勻性。檢測(cè)結(jié)果可以看出，鋅在棒磨30min以后就已經(jīng)分布非常均勻，排除儀器本身的波動(dòng)誤差，各點(diǎn)檢測(cè)結(jié)果幾乎完全一致。銅元素在30min未過(guò)篩前呈現(xiàn)極不均勻分布，最大差距達(dá)到3倍之多。隨著第一次過(guò)篩后，較大顆粒自然銅被篩出后，偏差幅度明顯變小，而在180min后銅元素的分布基本均勻，滿足了地質(zhì)實(shí)驗(yàn)分析要求。

2.2 二次試驗(yàn)

再次進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性，準(zhǔn)備了編號(hào)為KY-3、KY-4的樣品進(jìn)行了重復(fù)試驗(yàn)并對(duì)每個(gè)棒桶中的均勻性進(jìn)行了試驗(yàn)，將棒磨時(shí)間延長(zhǎng)到了240min。此次驗(yàn)證結(jié)果如下：驗(yàn)證結(jié)果發(fā)現(xiàn)直到棒磨240min后Cu的分布依舊是極不均勻的，KY-3號(hào)樣品測(cè)得最大含量1.07%，最低值0.80%，平均值0.98%。KY-4號(hào)樣品最大0.34%，最小0.27%，平均值0.31%。可見(jiàn)“粗碎、中碎、細(xì)碎加棒磨”的方法，對(duì)此類自然銅的樣品的不能進(jìn)行良好的粉碎。分別取各段時(shí)間的樣品進(jìn)行粒度和光片實(shí)驗(yàn)，觀察自然銅在各個(gè)過(guò)程中的破碎情況。

2.3 試驗(yàn)分析

經(jīng)過(guò)棒磨后長(zhǎng)石、云母等成分都被充分打碎，而自然銅經(jīng)過(guò)棒磨粉碎效果不夠明顯，自然銅顆粒在棒磨240min后依舊存在片狀的較大顆粒，棒磨過(guò)程中由于棒磨剪切力不足，自然銅延展性好的特點(diǎn)甚至使自然銅的粒徑有變大的趨勢(shì)，對(duì)分析結(jié)果影響明顯。雖然可以使用過(guò)200目篩完全分離出不易破碎的自然銅成分，但是此項(xiàng)操作工作煩瑣，生產(chǎn)中效率低下，無(wú)生產(chǎn)意義。針對(duì)棒磨剪切力不足的缺陷，磨盤粉碎機(jī)的剪切力較好，在余下的過(guò)程中加入了磨盤粉碎機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)，試圖探索磨盤粉碎時(shí)間和棒磨粉碎時(shí)間的有效組合。

對(duì)KY-5、KY-6號(hào)進(jìn)行粗碎、中碎后，由于棒磨破碎機(jī)剪切力差，破碎最大粒徑在自然銅顆粒4mm左右，主要粒徑0.32mm，使用磨盤破碎機(jī)破碎2遍后通過(guò)1mm篩，將篩上物、篩下物進(jìn)行分離，其中篩上物為自然銅，進(jìn)行準(zhǔn)確稱量保留，并對(duì)此樣品進(jìn)行單獨(dú)加工分析。主要目的是為了防止大顆粒的自然銅進(jìn)入篩下，增大樣品的不均勻性，增加碎樣難度;對(duì)篩下物繼續(xù)用磨盤粉碎機(jī)處理，每隔5min取樣觀察粒度，直至破碎至60目—80目，依據(jù)黃曉林1研究可知此時(shí)樣品可進(jìn)行縮分，為安全起見(jiàn)將篩下物全部裝入棒桶中，分入十個(gè)棒桶中，用棒磨機(jī)棒磨2h后取出，每個(gè)棒桶取樣2個(gè)各10g ，進(jìn)行化學(xué)分析。通過(guò)樣品分析發(fā)現(xiàn)樣品，經(jīng)過(guò)盤磨和棒磨后的樣品已經(jīng)十分均勻，各棒桶間的樣品均含量完全一致，可見(jiàn)每個(gè)棒桶的樣品均具有代表性，生產(chǎn)中，盤磨后可以縮分，僅需使用一個(gè)棒桶取大約400g左右進(jìn)行棒磨。

通過(guò)粒度分析和顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)，盤磨對(duì)自然銅的破碎效果非常明顯，片狀的自然銅均被完全破碎，經(jīng)棒磨2h后，樣品粒度已達(dá)到200目左右，符合分析要求。

3結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)自然銅樣品的實(shí)驗(yàn)分析，剪切力強(qiáng)的圓盤破碎機(jī)，對(duì)自然銅樣品的加工十分有效。自然銅樣品的延展性好，應(yīng)中碎后，過(guò)篩，對(duì)篩上樣品采用加大取樣量，不固定重量進(jìn)行化驗(yàn)分析;對(duì)于篩下樣品必須反復(fù)盤磨，直至樣品達(dá)到60目后，可進(jìn)行縮分，再經(jīng)過(guò)棒磨2小時(shí)，能制得具有代表性，滿足實(shí)驗(yàn)分析要求樣品。

參考文獻(xiàn)

[1] 黃曉林.自然銅礦石樣品的加工及分析測(cè)試方法[J].巖礦測(cè)試， 2008，（4）：279-283.