關于氧化銅礦選礦試驗分析研究

趙成杭

江蘇省有色金屬華東地質勘查局 江蘇省南京市 210000

摘要：我國銅資源較為貧乏，隨著現代工業產業的快速發展，國內銅資源呈現出貧、細、雜等特點。本文將以云南某地的氧化銅礦為例，就氧化銅礦選礦試驗問題進行分析，并在此基礎上談一下自己的觀點和認識，以供參考。

關鍵詞：氧化銅礦；選礦試驗；研究

云南某地大型鐵礦床伴生了低品位的氧化銅礦，根據地質資料研究分析，該氧化銅礦的金屬儲量超過10萬噸，品位在0.3% 至0.6%之間，而且氧化程度非常的高、硫含量比較低，是典型的難選低品位氧化銅礦。實踐中，為能夠綜合利用這些銅資源，對氧化銅礦回收銅進行了選礦試驗研究。

1、氧化銅礦特點分析

本文所研究的氧化銅礦礦石肉眼觀察下呈灰黑色，而且具有浸染狀、條帶狀和塊狀構造；磨光面上有金屬礦物浸染出現，不同礦塊中的礦物質組成存在著較大的差別，金屬礦物呈不均勻分布狀態。通過經鏡下鑒定以及X射線衍射分析，該氧化銅礦中的礦石金屬硫化物含量非常的少，硫化銅礦物種類比較多，其中黃鐵礦含量甚微。細致分析后發現，該氧化銅礦中的礦物種類較為復雜，比如孔雀石、斑銅礦以及硅孔雀石分布比較多；黃銅礦、銅藍以及輝銅礦次之，還有一些鐵礦物，即磁鐵礦、褐鐵礦以及假象赤鐵礦等。對于脈石礦物而言，主要包括長石、有角閃石、石英以及輝石、方解石和白云石、云母等；還有少量的金紅石、磷灰石和榍石等礦物質。

黃銅礦 斑銅礦銅藍 孔雀石碳銅礬 磁鐵礦 假象石鐵礦 赤、褐鐵礦 黃鐵礦

0.1% 0.2% 0.3% 1.8% 2.3% 2.2% <0.1%

長石 角閃石

輝石 石英 方解石

白云石 云母 綠泥石 其他

51.5% 15.5% 7.3% 7.0% 4.2% 6.5% 1.0%

（表1：礦石中的主要礦物質量百分數）

從表1中可以看出，礦石中的銅礦物含量只有0.6%左右，其中主要的銅礦物有孔雀石和斑銅礦，黃銅礦在銅礦物總量中的比例只有六分之一左右。由此可見，通過對礦物的選別，只能得到產率相對較低的銅精礦。實踐中，為制定有效的選礦工藝流程，準確確定磨礦粒度，在顯微鏡下對選礦中回收的銅礦物、鐵礦物粒度進行統計，結構顯示銅礦物粒度基本上屬細粒分布。從礦物嵌布粒度視角研究，如果想要使90%以上的礦物呈現單體狀態，則需對銅礦物、鐵礦物進行研磨，磨礦粒度需達到-325目。就銅礦來說，通常情況下精礦只需達到Cu 20%即可，原礦中的銅礦物以含銅較高的次生銅礦物為主，無需達到高解離度。就銅礦物粒度分布情況來看，當磨至-200目75%以上即可使半數左右的銅礦物有效地解離。

2、選礦工藝實驗研究

2.1選礦實驗方法

氧化銅礦選礦過程中，處理方式多種多樣，就方法而言，主要有浮選法以及酸浸法和氨浸法等。就所研究的氧化銅礦礦石性質而言，脈石礦物為Al、Ca以及Mg等，因此本文研究時所選擇的其處理方法為浮選法。本次試驗過程中所用到的礦樣，除氧化銅外，還有26%的硫化銅和過量的硫化鈉，會對這銅礦物產生抑制作用。因此，實際實驗操作過程中，先選硫化銅，然后再選氧化銅、一次混選兩種方案，對比進行試驗。磨礦細度以及藥劑條件一致的情況下，分步浮選比混合浮選效果要好一些，尾礦回收率大約高0.92個百分點。在此過程中，還要充分考慮硫化鈉對伴生金銀產生的影響，因此試驗流程以分步浮選方案為宜，如下圖所示。

圖1 分步浮選流程圖

2.2 磨礦細度試驗分析

磨礦細度選擇合適與否，關系著礦物能否有效達到單體解離狀態，同時也是獲得合理技術指標的一個重要條件。因此，首先應當尋找合適的磨礦條件，隨著磨礦細度的逐漸提高，銅精礦的品位會逐漸降低，此時銅的回收率也會提高。在實驗操作過程中，為有效避免已經以單體形式解離的銅礦物泥化，還需考慮現場的生產配置，其中粗選磨礦細度以一200目為宜。

2.3活化劑試驗

氧化銅礦浮選實驗過程中，活化劑的應用特別重要，對硫酸銨、硫化鈉、乙二胺磷酸鹽以及D2和JH等常用的活化劑，進行單獨、或者組合式的試驗操作。比如，硫化鈉應用過程中，如果用量過大，則回收率會下降，究其原因，主要是因為過剩硫化鈉會抑制硫化銅、氧化銅產生。在具體的試驗過程中，硫化鈉、JH之間相互配合應用，效果比較好，不僅可以有效提高銅的回收率、加快浮選速率，同時還可有效減少硫化鈉的實驗用量，避免了因硫化鈉用量過多而抑制銅礦物產生。

第一，硫化鈉用量試驗。磨礦細度-74目為73.5%左右時，粗選水玻璃用量大約在每噸500克，JH用量為每噸200克，戊基黃藥用量為每噸100克，松醇油用量為每噸40克。硫化鈉用量對該氧化銅礦銅精礦品位、回收率的影響，如下圖所示。

圖2 硫化鈉用量對該氧化銅礦銅精礦回收率、品位的影響曲線圖

從圖2可知，硫化鈉的用量從每噸0.5千克增加到每噸1千克，銅精礦回收率、品位均呈上升之勢，一旦超過每噸1千克，銅精礦回收率和品位就會降低，因此本次粗選硫化鈉用量以每噸1千克為宜。

第二，JH用量試驗。在氧化銅礦實驗過程中，選用的活化劑JH是有機整合劑，同時浮選硫化銅、氧化銅礦，特別對結合氧化銅有非常好的活化效果。通過試驗發現，JH用量的不斷增加，銅精礦回收率、品位先上升、后下降。在具體的試驗操作過程中，JH用量過大時，泡沫逐漸發黏，而且引起了礦泥上浮，導致浮選過程惡化，對銅精礦指標影響非常的，因此粗選JH用量以每噸200克為宜。

2.4浮選溫度試驗

本文所研究的氧化銅礦浮選溫度試驗過程中，實驗結果如下表所示。

溫度（℃） 名稱 產率（%） 銅品位（%） 回收率（%）

20

精礦

尾礦

給礦 3.7

96.2

100 5.6

0.13

0.33 63.7

36.3

100

30

精礦

尾礦

給礦 4.8

95.2

100 4.9

0.11

0.34 69.3

30.7

100

40

精礦

尾礦

給礦 4.5

95.5

100 5.23

0.11

0.34 69.1

30.1

100

（表2：氧化銅礦浮選溫度試驗結果）

從上表可以看出，隨著浮選溫度的不斷升高，氧化銅礦精礦品位小幅度下降，然回收率增加較為明顯，通過綜合考慮，選礦過程中浮選溫度以30℃為宜。

3、總結與思考

本次選礦試驗過程中所用的礦樣含銅量1.1%左右，其中硫化銅的含量0.3%，氧化銅的含量0.8%，結合氧化銅0.09%左右。其中，含銅礦物主要是孔雀石、輝銅礦以及少量的黃銅礦。選礦試驗過程中，采用的是先選硫化銅、后選氧化銅的順序，粗選、精選分別兩次，粗選尾礦再磨后兩次掃選工藝，并且結合強力氧化銅捕收劑，獲銅率超過25%；含銀500克以上的銅精礦，銅回收率超過了80%。通過選礦試驗可知，礦樣中還含有大量的氧化鈣以及氧化鎂等堿性脈石，從礦石的性質來看，其非常的軟、而且易磨。在破碎磨礦時，容易伴生次生礦泥，會對浮選尾礦沉降速度產生影響，過濾會非常困難，同時會消耗大量浮選藥劑，使浮選藥劑用量提高。

參考文獻：

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