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>氧化铜矿及其混合矿石的常规浮选

  • 发布时间:2015-10-10 10:22:31  
  • 自 然界中硫化矿物受空气或水中氧及水中离子的作用生成氧化矿物,氧化过程通常发生在矿床的上部,根据地质条件不同氧化层厚度可达10~50m。按矿石氧化率 (指某金属以氧化矿物状态存在的百分数)不同可将矿石分为氧化矿、硫化矿和混合矿。一般规定,氧化率在30%以上为氧化矿,氧化率在10%以下为硫化矿, 介于两者之间为混合矿。有色金属氧化矿的主要矿物有氧化铜、氧化铅及氧化锌矿。

    有 色金属氧化矿石具有如下特点:①结构较复杂,浸染粒度较细,不易解离,一般很脆,细磨时易泥化;②矿物组成十分复杂,同一矿床内常含多种同一金属的氧化矿 物,而可浮性差别却很大;③常含有大量矿泥和可溶性盐;④不同矿床中氧化矿性质的差别很大,甚至同一矿床中不同地段的氧化程度及矿石性质变化很大。因而氧 化矿石的浮选是较困难的。

    氧化铜矿及其混合矿石的浮选

    常见的主要氧化铜矿物有:孔雀石(CuCO3·Cu(OH)2),含铜57.4%,密度4g/cm3,硬度4);蓝铜矿(石青,2CUCO3·Cu(OH)2),含铜55.2%,密度4g/cm3,硬度4)。其次有:硅孔雀石(CuSiO3·2H2O,含铜36.2%,密度2~2.2g/cm3,硬度2~4)及赤铜矿(Cu2O,含铜88.8%,密度5.8~6.2g/cm3,硬度3.5~4)。

    脂肪酸类捕收剂对有色金属氧化矿物具有良好的捕收性,但因选择性差(特别当脉石是碳酸盐矿物时),精矿品位不易提高。黄药类捕收剂中仅高级黄药对有色金属氧化矿物有一定捕收作用。但未经硫化,直接用黄药浮选氧化铜矿时因成本高在工业上未得到应用。实践上得到应用的方法有:

    ①硫化法———最为普遍,工艺简单,凡能进行硫化的氧化铜矿均可用此法进行浮选。经硫化后的氧化矿具有硫化矿的性质,可用黄药进行浮选。孔雀石和蓝铜矿很容易用硫化钠硫化,而硅孔雀石和赤铜矿较难硫化。

    硫化时硫化钠用量可达1~2kg/(t原矿)。因硫化钠等硫化剂本身易氧化,作用时间短,生成的硫化膜不稳固,强烈搅拌容易脱落,所以应分批添加,并不需预先搅拌,直接加入浮选机第一槽。硫化时,矿浆pH值越低,硫化越快。

    矿泥多、需分散时应加分散剂,通常用水玻璃。捕收剂一般用丁基黄药或同黑药混合使用。矿浆pH值通常保持9左右,过低时,可适量添加石灰。

    ② 有机酸浮选法———有机酸及其皂类可很好地浮选孔雀石及蓝铜矿。如脉石矿物不是碳酸盐类矿物时可用此法。否则,将使浮选失去选择性。当脉石中含有大量可浮 的铁、锰矿物时,会产生同样的效果,使浮选指标变坏。用有机酸类捕收剂进行浮选时,通常还要添加碳酸钠、水玻璃、磷酸盐作脉石的抑制剂和矿浆调整剂。

    也有混合应用硫化法与有机酸浮选法的实例。先用硫化钠及黄药浮起硫化铜及部分氧化铜,然后再用有机酸类浮选残余的氧化铜。

    ③ 浸出—沉淀—浮选法———当采用硫化法和有机酸法都不能得到满意的效果时采用。该法利用氧化铜矿物比较容易溶解,将氧化矿先用硫酸浸出,然后用铁粉置换, 沉淀析出金属铜,再用浮选法浮出沉淀铜。该法首先应根据矿物嵌布粒度,将其磨到单体解离,(-200网目占40%~80%)。浸出液为0.5%~3%的稀 硫酸溶液,酸的用量随矿石性质在2.3~45kg/(t原矿)变化。对于难浸出的矿石,可采用加温(45~70℃)浸出。浮选在酸性介质中进行,捕收剂用 甲酚黑药或双黄药。未溶解的硫化铜矿物和沉淀金属铜一起上浮,进入浮选精矿。

    ④氨浸—硫化沉淀—浮选法———如矿石中含大量碱性脉石,使用酸浸耗量大、成本过高时采用。该法将矿石细磨后,加入硫磺粉,然后氨浸。浸出过程中,氧化铜矿中的铜离子与NH3、CO2作用的同时,被硫离子沉淀,成为新的硫化铜颗粒,将氨蒸发回收,进行硫化铜的浮选。矿浆pH=6.5~7.5,用一般硫化铜矿的浮选药剂可得到良好指标。此法应注意氨的回收,否则会造成环境污染。

    ⑤ 离析—浮选法———实质是将粒度适当的矿石同2%~3%的煤粉、1%~2%的食盐混合,在700~800℃之间进行氯化还原焙烧,生成铜的氯化物,从矿石 中挥发出来,在炉内被还原成金属铜,并吸附在煤粒上,再用浮选法与脉石分离。此法适用于处理难选的氧化铜矿,特别是含泥量较多、结合铜占总铜30%以上的 难选氧化铜矿,及含大量硅孔雀石和赤铜矿的矿石。综合回收金、银及其他稀有金属时,离析法比浸出—浮选法优越。缺点是热能消耗大、成本较高。

    ⑥ 混合铜矿石的浮选———混合铜矿石的浮选流程应依据试验确定,可采用硫化后氧化矿物和硫化矿物同时浮选的流程,也可采用先选硫化矿物、尾矿硫化后再选氧化 矿物的流程。同时浮选氧化铜矿物和硫化铜矿物的工艺条件和浮选氧化矿物的基本相同,但硫化钠和捕收剂用量应随矿石中氧化物含量的减少相应减少。

    国外氧化铜矿石多采用两种工艺:硫化浮选法和酸浸—沉淀—浮选法。

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