含自然銅金屬樣品加工技術探討

張鈜揚

摘 要 321地質隊地質工作者發現銅陵部分礦區存在肉眼可見的自然銅組分，傳統碎樣加工制備的樣品代表性差，分析結果誤差較大。銅陵化驗中心通過對含銅礦石的主要礦物組成進行分析，對于銅陵本地區含自然銅的礦物，對不同碎樣時間進行研究;棒磨、盤磨互相配合，通過顯微鏡觀察樣品的粉碎狀態，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、測試、選礦試驗提供技術支撐。

關鍵詞 自然銅;樣品加工;技術支撐

1實驗介紹

本實驗選取安徽省銅陵市周邊含有自然銅型銅礦石樣品，準備了編號為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，我中心傳統的碎樣方式，不能保證足夠的代表性，分析結果誤差大，常導致返工增加工作量。本文針對此類樣品進行針對性研究，對碎樣方法、碎樣時間進行研究，通過對銅、鋅等金屬元素分析結果的對比，確定了合適的碎樣方法，用于指導實際生產過程[1]。

2實驗部分

2.1 一次試驗

碎樣方法試驗選用了樣品原始質量為10.0kg的樣品KY-1、KY-2號樣品，準確稱重后，擬采用分別測定篩上、篩下樣品中銅含量，最后加權計算的方法測得含銅量。通過對樣品進行了光片觀察，其中分布的自然銅主要以條狀和片狀存在，顆粒粒徑較大，最大顆粒達到6mm*5mm。本實驗先對樣品用顎式破碎機進行粗碎、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。對于粗碎后的樣品進行通過2mm篩試驗，篩上物分別高達1.12kg和1.05kg重量過大，而后再將KY-1、KY-2分別裝入棒磨桶中，分別進行30min、60min、120min、180min的棒磨，并分別在棒磨30min時通過1mm篩，此時篩上物殘留依舊較多，但在棒磨時間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。此時篩上物主要為自然銅，含量分別為96.05%和97.12%。對篩下物混勻后分別進行取樣，每個階段點取20個樣，做雙份，各10g，分別測定樣品中的銅和鋅含量來判斷樣品的均勻性。檢測結果可以看出，鋅在棒磨30min以后就已經分布非常均勻，排除儀器本身的波動誤差，各點檢測結果幾乎完全一致。銅元素在30min未過篩前呈現極不均勻分布，最大差距達到3倍之多。隨著第一次過篩后，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，滿足了地質實驗分析要求。

2.2 二次試驗

再次進行試驗驗證實驗結果的可靠性，準備了編號為KY-3、KY-4的樣品進行了重復試驗并對每個棒桶中的均勻性進行了試驗，將棒磨時間延長到了240min。此次驗證結果如下：驗證結果發現直到棒磨240min后Cu的分布依舊是極不均勻的，KY-3號樣品測得最大含量1.07%，最低值0.80%，平均值0.98%。KY-4號樣品最大0.34%，最小0.27%，平均值0.31%?？梢姟按炙椤⒅兴?、細碎加棒磨”的方法，對此類自然銅的樣品的不能進行良好的粉碎。分別取各段時間的樣品進行粒度和光片實驗，觀察自然銅在各個過程中的破碎情況。

2.3 試驗分析

經過棒磨后長石、云母等成分都被充分打碎，而自然銅經過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，棒磨過程中由于棒磨剪切力不足，自然銅延展性好的特點甚至使自然銅的粒徑有變大的趨勢，對分析結果影響明顯。雖然可以使用過200目篩完全分離出不易破碎的自然銅成分，但是此項操作工作煩瑣，生產中效率低下，無生產意義。針對棒磨剪切力不足的缺陷，磨盤粉碎機的剪切力較好，在余下的過程中加入了磨盤粉碎機進行試驗，試圖探索磨盤粉碎時間和棒磨粉碎時間的有效組合。

對KY-5、KY-6號進行粗碎、中碎后，由于棒磨破碎機剪切力差，破碎最大粒徑在自然銅顆粒4mm左右，主要粒徑0.32mm，使用磨盤破碎機破碎2遍后通過1mm篩，將篩上物、篩下物進行分離，其中篩上物為自然銅，進行準確稱量保留，并對此樣品進行單獨加工分析。主要目的是為了防止大顆粒的自然銅進入篩下，增大樣品的不均勻性，增加碎樣難度;對篩下物繼續用磨盤粉碎機處理，每隔5min取樣觀察粒度，直至破碎至60目—80目，依據黃曉林1研究可知此時樣品可進行縮分，為安全起見將篩下物全部裝入棒桶中，分入十個棒桶中，用棒磨機棒磨2h后取出，每個棒桶取樣2個各10g ，進行化學分析。通過樣品分析發現樣品，經過盤磨和棒磨后的樣品已經十分均勻，各棒桶間的樣品均含量完全一致，可見每個棒桶的樣品均具有代表性，生產中，盤磨后可以縮分，僅需使用一個棒桶取大約400g左右進行棒磨。

通過粒度分析和顯微鏡觀察發現，盤磨對自然銅的破碎效果非常明顯，片狀的自然銅均被完全破碎，經棒磨2h后，樣品粒度已達到200目左右，符合分析要求。

3結束語

通過對自然銅樣品的實驗分析，剪切力強的圓盤破碎機，對自然銅樣品的加工十分有效。自然銅樣品的延展性好，應中碎后，過篩，對篩上樣品采用加大取樣量，不固定重量進行化驗分析;對于篩下樣品必須反復盤磨，直至樣品達到60目后，可進行縮分，再經過棒磨2小時，能制得具有代表性，滿足實驗分析要求樣品。

參考文獻

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