「西安礦源」銅系列|硫化銅礦石的分類、可浮性及浮選工藝

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「西安礦源」銅系列|硫化銅礦石的分類、可浮性及浮選工藝

自然界含銅礦物繁多,具有工業價值的有十幾種。浮選處理的主要銅礦物為黃銅礦、輝銅礦、銅藍、斑銅礦等。我國處理的銅礦石大多數是黃銅礦礦石。所有硫化銅礦石中或多或少地含有硫化鐵(黃鐵礦),所以硫化銅的浮選任務是與硫化鐵和脈石礦物分離,得到銅精礦。如硫化鐵含量較大,應將其同時回收。銅礦石中有時還含有金、銀、鈷、鎳等,可考慮這些共生礦的綜合回收。

一、硫化銅礦石的分類

我國銅礦石的工業類型有:層狀銅礦、細脈浸染型銅礦、矽卡巖型銅礦、黃鐵礦型銅礦和斑岩銅礦。目前世界上60%左右的銅來自斑岩銅礦石。

銅礦石浮選的難易和礦石中硫化鐵的含量有密切關係。按硫化鐵含量的多少,硫化銅礦石分為兩類,一類是緻密塊狀銅礦石,一類是浸染狀銅礦石。前者的特點是礦石中黃鐵礦含量高,有時可達80%~85%,脈石含量很少,硫化銅和硫化鐵礦物緻密共生。這類礦石在選出硫化銅礦物後剩下的尾礦通常即為硫化鐵精礦。如果脈石含量較高,則需對黃鐵礦進行分選,得到黃鐵礦精礦。後者的礦體中以脈石礦物為主體,硫化銅和硫化鐵含量均較低,並浸染狀分佈在脈石中。我國多數銅礦選礦廠處理的是浸染狀銅礦石。

二、硫化銅礦石的可浮性

我國銅礦石中最常見的銅礦物是黃銅礦(CuFeS2,含銅66.49%),其次是輝銅礦(Cu2S,含銅79.83%)、銅藍(CuS,含銅66.49%)、斑銅礦(Cu3FeS3,含銅55.5%)。從可浮性看,輝銅礦和銅藍最易浮選。它們都是次生銅礦,硬度很低,極易泥化。黃銅礦是分佈最廣的原生礦物,可浮性也好,典型的捕收劑是黃藥類,氰化物可抑制它的浮選,重鉻酸鹽、亞硫酸鹽等不能抑制它。斑銅礦的可浮性介於輝銅礦與黃銅礦之間。

歸納起來,硫化銅礦石的可浮性有如下規律:

1、不含鐵的礦物,如輝銅礦、銅藍等,其可浮性相似。用氰化物、石灰對它們進行抑制時效果較差。

2、含鐵的礦物,如黃銅礦、斑銅礦等,在鹼性介質中易受氰化物和石灰抑制。

3、用黃藥捕收時,其捕收能力順序為:輝銅礦〉銅藍〉斑銅礦〉黃銅礦。由於主要是黃藥陰離子和陽離子與Cu2+起化學吸附而起捕收作用,表面含Cu2+越多的礦物,與黃藥作用越強。

4、氧化礦物和銅鹽含量越高,分選越困難。這一方面降低銅礦物的回收率;另一方面造成與硫化鐵難於分離。

5、嵌布粒度越粗,礦泥含量越少,越容易浮選,並可得到較高的浮選指標。硫化銅礦物和硫化鐵礦物呈緻密共生,進行細磨時礦泥含量增加,會造成分離困難,浮選指標惡化。

6、次生銅礦物本身可浮性好,但礦漿中Cu2+多時易活化其他礦物。次生銅礦物的泥化程度較高,容易氧化,造成細粒級的損失,井增加浮選的困難程度。

7、當礦石中含有滑石、高嶺土、絹雲母等脈石時,或可浮性較好,或易於泥化,容易汙染精礦,難以得到高質量的精礦。

三、銅礦石的浮選

常有兩種方案,即優先浮選和混合浮選。

(一)優先浮選

常先浮銅,再浮硫。捕收劑可用黃藥或與黑藥混用。對於緻密塊狀含銅黃鐵礦,浮銅時為了抑制大量的黃鐵礦,要在pH=11~12的強鹼性介質中進行,礦漿中的遊離CaO控制在700~l000g/L左右。對黃鐵礦含量較低的浸染狀礦石,pH=8~9時可進行銅礦石浮選。

(二)混合浮選

常在pH=7~8左右的中性介質中選出銅硫混合精礦,礦漿中的遊離CaO控制在100~150g/L左右。然後再對銅硫混合精礦進行分離。混合精礦的分離有石灰法:

1、石灰法-提高介質pH值使之呈強鹼性,抑制黃鐵礦。

2、石灰加氰化物法-在黃鐵礦活性較大、不易被石灰抑制時採用。

3、加熱法-對比較難分離的銅硫混合精礦採用,以加速黃鐵礦表面氧化。

以上銅硫分離方法,也可用於銅的優先浮選中。

四、銅礦石的浮選實例

(一)浸染狀銅礦石的浮選

一般採用比較簡單的流程,經一段磨礦,細度-200網目約佔50%~70%,1次粗選,2~3次精選,1~2次掃選。如銅礦物浸染粒度比較細,可考慮採用階段磨選流程。處理斑銅礦的選礦廠,大多采用粗精礦再磨-精選的階段磨選流程,其實質是混合-優先浮選流程。先經一段粗磨、粗選、掃選,再將粗精礦再磨再精選得到高品位銅精礦和硫精礦。粗磨細度-200網目約佔45%~50%,再磨細度-200網目約佔90%~95%。

(二)緻密銅礦石的浮選

緻密銅礦石由於黃銅礦和黃鐵礦緻密共生,黃鐵礦往往被次生銅礦物活化,黃鐵礦含量較高,難於抑制,分選困難。分選過程中要求同時得到銅精礦和硫精礦。通常選銅後的尾礦就是硫精礦。如果礦石中脈石含量超過20%~25%,為得到硫精礦還需再次分選。處理緻密銅礦石,常採用兩段磨礦或階段磨礦,磨礦細度要求較細。藥劑用量也較大,黃藥用量100g/t(原礦)以上,石灰8~10kg/t(原礦)以上。


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