氧化銅礦浮選方法探討

摘 要：浮選法作為現(xiàn)代氧化銅礦的主要手段，需要引起業(yè)內(nèi)人士的關(guān)注。文章針對氧化銅礦的直接浮選法、硫化浮選法等進(jìn)行了現(xiàn)狀分析，并針對浮選相關(guān)的工藝流程、藥劑等進(jìn)行了分析，旨在為現(xiàn)代浮選工藝提供一定的理論支撐。

關(guān)鍵詞：氧化銅礦；浮選工藝；硫化機(jī)理

引言

銅礦的存在形式以硫化礦、氧化礦為主，現(xiàn)代社會各行業(yè)快速發(fā)展，對應(yīng)工業(yè)、電氣電子行業(yè)中銅的需求量不斷增加，對應(yīng)銅礦開采日益重要。國內(nèi)銅資源短缺，增加了對應(yīng)氧化銅的開采難度。一般銅以氧化物的形式分布于脈石內(nèi)部，吸附態(tài)為主要形式。氧化銅的種類較多，具有一定工業(yè)價值的包括種類較多，如孔雀石、藍(lán)銅礦等等。國內(nèi)外針對氧化銅礦的浮選方法、藥劑、工藝等均進(jìn)行了全面研究，旨在提高銅礦的實際開采效果。

1 氧化銅礦浮選方法的分析

浮選法作為現(xiàn)代銅礦的主要手段，一般孔雀石、藍(lán)銅礦均采用浮選處理，對應(yīng)磷酸銅礦等物質(zhì)的浮選難度相對較高。文章根據(jù)銅礦性質(zhì)、捕捉劑差異等進(jìn)行了浮選法的分類討論，具體如下。

1.1 直接浮選法

直接浮選法，起初借助捕捉劑進(jìn)行處理，包括中性油乳濁液浮選、脂肪酸浮選法、胺類浮選法等。一般在結(jié)構(gòu)簡單、性質(zhì)較為單一的礦石中應(yīng)用較多，捕捉劑的合理性十分關(guān)鍵。

第一、脂肪酸浮選法。氧化銅的浮選處理中，借助脂肪酸鹽作為捕捉劑進(jìn)行直接處理，在孔雀石為主的銅礦中應(yīng)用較為廣泛。南非地區(qū)早期借助脂肪酸處理的銅礦開采效果良好。此外，方解石、白云石在藥劑處理狀況下，具有一定的可浮性，對復(fù)雜氧化銅礦的浮選仍無法實現(xiàn)良好操作控制。需要引起注意的是，礦泥的危害不容忽視，對捕捉效果限制作用較強(qiáng)。國內(nèi)外針對脂肪酸進(jìn)行了相應(yīng)的改性研究處理，對應(yīng)研發(fā)出一定量的捕捉劑，提高了針對處理能力。國外冶金行業(yè)學(xué)者研發(fā)得出：油酸鈉蘇打可作為良好的捕捉劑，效果良好，尤其是針對硅孔雀石的處理能力較高。湖南韋華祖等人研究得出磺酸鹽類物質(zhì)捕捉劑可提高孔雀石浮選能力。借助十二烷基磺酸鈉對孔雀石具有較強(qiáng)的捕收能力（其回收率可達(dá)96%～98%）和較寬的浮選pH值范圍（pH值4～11），具有與油酸相似的捕收性能，同時它們對鈣質(zhì)礦物的捕收能力較油酸弱，因而其選擇性好，在硬水中使用比油酸鈉更優(yōu)越。

第二、胺類捕收劑浮選法，又名陽離子捕收劑浮選法，是有色金屬氧化礦（銅、鉛、鋅氧化礦）常用的浮選法。該法對氧化銅礦的處理效果練好，在藍(lán)銅礦、孔雀石中應(yīng)用較為廣泛，受礦泥影響，捕捉劑效果一般，該法應(yīng)用中關(guān)鍵步驟在于：脈石礦物中抑制劑的選取控制。

第三、螯合劑浮選法。該方法借助螯合捕捉劑進(jìn)行處理，在硅孔雀石等較難處理的礦產(chǎn)中應(yīng)用較廣。具有捕捉力強(qiáng)、處理效果良好的特點，可保證其余金屬表面形成螯合物。借助疏水基團(tuán)的引入提高了浮選能力。此外，可借助藥劑，如咪唑等實現(xiàn)能力的增加，缺點是該方法具有成本高的特點。

第四、乳濁液浮選法。該法將銅礦硫化處理后，借助絡(luò)合劑實現(xiàn)礦物表面疏水薄膜的形成，再加入中性油乳濁液，使其包裹在礦物表面，疏水性提高，與氣泡間附著力增大而隨氣泡上浮。該法還可用于硫化礦、混合礦的浮選處理。苯胍、疏基苯并唑、甲苯酰三唑、苯并三唑為常用絡(luò)合劑，中性油可為煤油、柴油、汽油。應(yīng)用此法也需加入硅酸鈉、丙烯酸聚合物等脈石抑制劑。

1.2 硫化浮選法

通過對氧化銅進(jìn)行硫化處理后，保證親水性礦物吸附一定的HS-，表面形成疏水薄膜后進(jìn)行捕捉劑浮選控制。工業(yè)應(yīng)用中效果良好，對于特定礦石，需要注意藥劑的種類、用量選取。

硫化程度和速度取決于礦漿中硫化鈉的濃度、介質(zhì)pH值、溫度及攪拌強(qiáng)度。由于硫化劑是強(qiáng)酸弱堿鹽，在水溶液中首先水解生成H2S，然后分兩步解離。硫化鈉濃度過大，或pH值過高，就顯出抑制作用。其理由就是HS-的濃度超過上述的臨界濃度之故。智利學(xué)者H·Soto和波蘭學(xué)者J·Laskowki等認(rèn)為，除了溶液中過剩硫離子本身起抑制作用外，被吸附在礦物表面的的氧化物，如亞硫酸鹽、硫代硫酸鹽等也有強(qiáng)烈的抑制作用。

該法中HS-離子用量較為關(guān)鍵，過多抑制作用強(qiáng)、過少活化作用低。氧化礦在硫化環(huán)節(jié)中表面膜會產(chǎn)生解吸附、氧化效應(yīng)。為此，需要充分注重適量的HS-及S2-的濃度合理。氧化銅礦一般需要早收、多收位號，避免生產(chǎn)流程的破壞、階段性選別差異導(dǎo)致的氧化銅礦開采不良，對應(yīng)磨礦細(xì)度需要滿足要求。

2 礦泥對氧化銅礦浮選的影響分析

氧化銅的開采處理中，礦泥的危害較高，對銅礦表面、可浮性等均具有負(fù)面影響，此外，礦泥會吸附一定量的油藥，降低了藥效能力，浮選操作的難度增加，引起精礦的脫水效果下降。浮選處理中，礦泥存在與氣液交界面處，對整體浮選的危害不容忽視。為了降低礦泥的負(fù)面作用，需要浮選前進(jìn)行充分合理的脫泥處理，不可避免會造成礦泥中有效礦藏的損耗，可借助絮凝劑實現(xiàn)該環(huán)節(jié)損耗狀況的抑制效果。

周維志等人針對礦泥的研究結(jié)果表明，氧化率高、礦泥量大、品位低駿會引起銅礦開采的困難度增加，原礦脫泥、礦砂磨礦后浮選改用兼具捕收性能的復(fù)合油W-2代替松醇油作起泡劑，具有良好的處理效果，且成本低、選擇率高，中礦返回再選指數(shù)可達(dá)到300。

3 氧化銅礦浮選方法的研究方向分析

國內(nèi)對氧化銅礦浮選工藝的研究相對較多，主要針對各個方法中藥劑、工藝的研究優(yōu)化處理較多，新型藥劑種類多、應(yīng)用范圍廣，整體進(jìn)展較快，但是受經(jīng)濟(jì)成本投入、技術(shù)支持等方面原因?qū)嶋H工業(yè)應(yīng)用的較少，整體經(jīng)濟(jì)效益不高。為此，氧化銅礦的浮選研究中需要注意下述方向：加強(qiáng)價格合理、效果良好的藥劑研究；充分注重各個藥劑組合效果的控制，提高選礦指標(biāo)的合理性；優(yōu)選對應(yīng)浮選工藝、操作流程方法，增加細(xì)粒、超細(xì)氧化銅浮選工藝的開發(fā)，降低整體銅礦的浮選成本。提高整體開采效能、經(jīng)濟(jì)效益，實現(xiàn)良好的銅礦開采發(fā)展方向，進(jìn)而提高金屬銅在各行業(yè)中的實際應(yīng)用，促進(jìn)各行業(yè)的穩(wěn)定進(jìn)步。

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