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   >>氧化铜矿的浮选药剂制度实例
 
发布时间:2011-8-27  访问人数:1305
 
一般说来硫化矿床的上部都有氧化带,有的矿床还被深度氧化而成为大中型的氧化矿床。它们的特点是结构松散易碎,含水较多,而且经常含有较多的矿泥。因此,在用浮选方法来处理氧化矿时,其浮选指标一般比硫化矿的浮选指标低,选矿成本也比硫化矿高。所以,寻求技术上可行、经济上合理的氧化铜矿的处理方法,是当代选矿技术的重要课题之一。
    1氧化铜矿的可浮性
   (1)氧化铜矿的分类与氧化率。氧化铜矿石的可浮性与铜矿物的种类、脉石的组成、矿物与脉石的共生关系以及含泥量的多少等因素有密切的关系。
    根据矿石氧化率的高低不同,可以把有色金属矿石分成为三类:
    氧化矿:氧化率在30%以上;
    混合矿:氧化率在10%~30%之间;
    硫化矿:氧化率在10%以下。
    氧化率是氧化矿物的金属含量在矿石总金属含量中所占的百分率。
    最常见的氧化铜矿物是孔雀石和蓝铜矿,其次是硅孔雀石和赤铜矿,有时,也会碰到铜的硫酸盐或其他可溶性盐类。
   (2)主要氧化铜矿物的可浮性
    1)孔雀石(CuCO3·Cu(OH)2):这种氧化铜矿物经过预先硫化以后,可以采用浮选硫化矿的捕收剂(如黄药)进行浮选;不进行预先硫化,也可以用5~6个碳以上的黄药在高用量下浮选。
    孔雀石也可以被脂肪酸(如油酸、棕榈酸等)及其皂类捕收。但是,用这类捕收剂时,矿石中的碳酸盐脉石(如方解石,白云石等)与铜矿物具有相近的可浮性,因而这种浮选过程的选择性较差。所以,这类捕收剂只适用于含硅酸盐脉石的氧化铜矿石的浮选。
    孔雀石还可以用长链的伯胺浮选,此时需要用硫化钠活化。
    2)蓝铜矿(2CuCO3·Cu(OH)2):浮选条件与孔雀石基本上相同。其不同之点仅在于用脂肪酸及其皂类浮选时,它比孔雀石的浮游性好,用硫化法浮选时,则需要与药剂有比较长的作用时间。

    3)硅孔雀石(CuSiO3·2H2O):这类氧化铜矿物的可浮性很差。其主要原因在于它们本身是组成和产状很不稳定的胶体矿物,其表面具有很强的亲水性,捕收剂吸附膜只能在矿物表面的孔隙内形成,而且附着极不牢固。其浮选行为受PH值的影响也相当显著,在工业生产上PH值很难控制得那么严格。
    4)水胆矾(CuCO4·3Cu(OH)2):这是一种微溶于水的矿物,很难浮选,一般都损失于尾矿中。
    5)胆矾(CuCO4·5H2O):这种矿物属于可溶性矿物,在浮选时易溶于矿浆中,由于这类矿物的溶解,增大了矿浆中铜离子的浓度,还会破坏浮选过程的选择性,增加药剂的消耗。因此当它含量高时最好先进行浸取。
   (3)游离氧化铜与结合氧化铜。氧化铜矿石的可浮性,与多种因素有关。首先决定于矿石中氧化铜矿物的种类。矿石中的氧化铜矿物以孔雀石和蓝铜矿为主时,这类矿石就属于易选矿石;如果矿石中主要是硅孔雀石或胆矾等难浮的矿物,就不能单独用浮选法处理。同时,游离氧化铜矿物容易浮游,而结合氧化铜矿物基本上不能用单一的浮选法回收。
    所谓游离氧化铜矿物是成独立形态存在的氧化铜矿物,它们均能溶于氰化物溶液中,这部分矿物中所含的铜称为游离氧化。而结合氧化铜矿物,它们中的铜常与矿石中的硅、铝、钙,镁、铁、锰等元素的氧化物相结合,形成难以单体解离、缺乏铜矿物易浮特性的集合体。结合铜矿物中的铜称为结合铜。结合铜在所有铜矿物含铜总量中所占的百分率称为结合率。
    结合氧化铜与脉石结合的方式有三种:
    1)机械地分散在脉石中成为微细分散的包裹体;
    2)以离子或分子状态吸附于脉石上成为所谓染色体;
    3)作为晶格的杂质与脉石相结合。
    脉石种类对氧化铜矿石的可浮性也有一定的影响,含硅质脉石的氧化铜矿比较好处理;而含碳酸盐脉石的氧化铜矿石就比较难选。含有较多的氢氧化铁和黏土质矿泥的氧化铜矿石,就更难选。

    2氧化铜矿石的处理方法
    处理氧化铜矿的方法,主要有以下几种
   (1)硫化后黄药浮选法。此法是将氧化矿物先用硫化钠或其他硫化剂(如硫氢化钠)进行硫化,然后用高级黄药作捕收剂进行浮选。硫化时,矿浆的pH值愈低,硫化进行得愈快。而硫化钠等硫化剂易于氧化,作用时间短,所以使用硫化法浮选氧化铜时,硫化剂最好是分段添加。硫酸铵和硫酸铝有助于氧化矿物的硫化,因此硫化浮选时加人该两种药剂可以显著地改善浮选效果。可用硫化法处理的氧化铜矿物,主要是铜的碳酸盐类,如孔雀石、蓝铜矿等。也可以用于浮选赤铜矿,而硅孔雀石如不预先进行特殊处理,则其硫化效果很差,甚至不能硫化。
   (2)脂肪酸浮选法。该法又称为直接浮选法,用脂肪酸及其皂类作捕收剂进行浮选时,通常还要加入脉石抑制剂水玻璃、磷酸盐及矿浆调整剂碳酸钠等。脂肪酸及其皂类能很好地浮选孔雀石及蓝铜矿,用不同烃链的脂肪酸浮选孔雀石的试验结果表明,只要烃链足够长,脂肪酸对孔雀石的捕收能力是相当强的,在一定范围内,捕收能力越强,药剂的用量就越少。在生产实践中用得较多的是C10~C20的混合的饱和或不饱和羧酸。直接浮选只适用于脉石不是碳酸盐类的氧化铜矿。当脉石中含有大量铁、锰矿物时,其指标就会变坏。
   (3)特殊捕收剂法。对氧化铜矿的浮选,除使用上述两类捕收剂以外,还可采用其他特殊捕收剂进行浮选。如孔雀绿、羟肟酸、苯骈****、N—取代亚氮二乙酸等。有时还可以与黄药混合使用,以提高铜的回收率。
   (4)浸出-沉淀-浮选法。由于氧化铜矿物种类多,有的可浮性好,有的可浮性差,还有些氧化铜矿物容易被某些酸、碱溶解,所以也有将难选易溶的氧化铜矿物先用酸浸出(一般用硫酸);然后用铁粉置换,沉淀析出金属铜,再用浮选法浮出沉淀铜。该法技术条件是:根据矿石嵌布粒度,将矿石细磨到单体分离。浸出用0.5%~ 3%的稀硫酸溶液,酸的用量须随矿石性质变化,低的为 2.3~11kg/t,高的可达35~45kg/t。

    铜浸出后用铁粉置换。铁粉需要量在理论上是置换1kg铜仅需0.88kg铁,但是在实际生产上,置换1kg铜约需1.5~2.5kg铁。在置换时,溶液中必须保持有过量的残余铁粉,以避免已经还原的铜再被氧化。未反应的残留铁粉可用磁选法回收再用。
    被沉淀的铜浮选是在酸性介质中(PH值为3.7~4.5)进行,捕收剂用甲酚黑药或双黄药,未溶解的硫化铜矿物可以和已沉淀的金属铜一起浮上来。
    该法适用于处理硅孔雀石等难浮的矿物,或者是选别指标很低的含泥量极高的难选氧化铜矿。
   (5)离析-浮选法。此法是将氧化铜矿进行氯化还原焙烧。使矿物或矿物表面还原成易浮的金属铜,然后用黄药作捕收剂进行浮选。
    该法适用于处理含泥较多难选的氧化铜矿物和结合氧化铜占总铜的30%以上的矿石。当综合回收金、银贵金属及其他稀有金属时,此法比浸出-浮选法优越。它的缺点是热能消耗量大,成本较高,劳动条件差。
   (6)浮选-水冶法。许多氧化铜矿和混合铜矿,都或多或少的有一部分是难选的,有一部分是易选的,在此情况下,先用浮选法回收易选的氧化矿,然后将尾矿或中矿送去水冶。
    3氧化铜矿石的浮选实例
    某矿矿体中部为铁铜矿石,边缘过渡带为铜矿石。其主要金属硫化矿物为黄铜矿、斑铜矿、黄铁矿、辉铜矿;主要金属氧化矿物为磁铁矿、赤铁矿、自然铜和孔雀石。次要矿物为白铁矿、闪锌矿、砷黝铜矿、银金矿、蓝铜矿、赤铜矿、针铁矿,褐铁矿及镜铁矿等。脉石矿物为方解石、白云石、石英、玉髓、透辉石、蛇纹石、高岭土、绿泥石和绢云母等。
    矿石的氧化矿由于含铜铁都较高,氧化程度深且含泥量大,铜的结合率又高,采用单一浮选药剂消耗量大且选择性差,难以获得满意的结果。其基本流程如图1所示。矿石在常温下硫化后浮选铜矿物,浮选尾矿用磁选铁精矿。其指标为:铜精矿含铜18.10%;铜回收率89.10%。铁精矿含铁66.80%;铁回收率65.30%。

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