銅精礦中降低二氧化硅含量的方法研究

大冶有色設計研究院有限公司 湖北 黃石 435005

前言

銅是人類在日常生活中非常常見的一種金屬，也是和人們的生產工作有著密切關系的有色金屬。伴隨著露天采礦的深入，礦石的性質發生了急劇的變化，導致目前生產的銅精礦可以達到銅含量的要求，但是SiO2的含量超過了12%，嚴重超標，影響了冶煉生產的效率，導致在冶煉生產的過程中花掉了大量的成本，進而影響了企業的經濟效益。

1 二氧化硅含量較高的原因

表1 2019年7月15日取樣分析結果

根據上表中的結果可以看出，銅精礦的粒度比較粗，二氧化硅主要在粗粒1級中。隨著磨礦細度的逐漸提高，銅與硫的含量就會顯著提高，二氧化硅的含量顯著降低。從上述的分析結果可看出，隨著銅精礦的磨度越高，Cu、S與SiO2三種單體的解離程度就越高。當銅精礦的磨度細度在-200目占95%以上時，可以得到更好的Cu與SiO2的分離效果。進而達到銅精礦中各主要成分的質量分數的標準，實現降低銅精礦中雜質的作用，換言之可以最大程度上降低SiO2的含量[1]。

2 降低銅精礦中SiO2的措施

圖1 硫化鈉用量對銅精礦中SiO2含量的影響

（1）在進行銅精礦的處理過程中，可以合理使用活化劑硫化鈉，選擇水玻璃作為抑制劑，合理使用活化劑的用意是要適當降低硫化鈉的含量，通常來說，在操作的過程中使用活化劑硫化鈉的量一般為每噸50g，為了降低銅精礦中二氧化硅的含量，選擇降低硫化鈉的用量，控制在每噸25～30g之間、此外，增加抑制劑水玻璃的用量，可以很大程度上抑制二氧化硅進入到銅精礦中。一般在操作的過程中，水玻璃的用量為每噸75g，為了達到降低二氧化硅的目的，我們將提高它的用量，將其用量達到每噸100～150g，進過實驗，可以發現硫化鈉和水玻璃對于銅精礦中二氧化硅的影響[2]，如圖1、圖2所示。

圖2 水玻璃用量對銅精礦中SiO2含量的影響

提高銅精礦的磨度。通過改善銅精礦的磨礦條件，來提高磨礦的效率。在操作現場，我們通常采用的溢流型球磨機，其型號為φ27cm×40cm，這是一種長筒型的球磨機，采用單一的磨礦介質，其為φ0.3cm的鋼球。根據多家大型礦廠在生產和作業中對于該球磨機的使用經驗，我們選用φ0.6cm的φ0.45cm×0.55cm的棒球和部分的鋼球進行混合，這樣的配對組合可以得到更好的磨礦效果。因此，在磨礦的操作中，筆者選擇將單一的鋼球磨礦介質進行調整，換成棒球和少量鋼球的搭配。根據計算，設置了三種初裝球的規格[3]，各種規格的棒球裝入量如表2所示。

表2 各種規格棒球裝入量

3 結束語

經過上述的工藝和條件的改變，銅精礦中二氧化硅的含量得到了很好的控制。在二段磨礦介質的選擇過程中，利用棒球和超量鋼球進行適量的混合和配比時可以降低二氧化硅含量的操作，高頻篩時保證分級效果的關鍵因素。最終，通過上述的操作，銅精礦的二氧化硅的含量低于7%，實現了降低二氧化硅含量的目的，從而提高了冶煉銅精礦的要求。