氧化铜矿的分选试验研究 -文献综述.doc

1、文献综述课题名称氧化铜矿的分选试验研究指导教师院 系专业班级学生姓名学号开题日期要求：一、说明材料来源情况；二、对课题的研究历史、研究现状等进行准确的分析与归纳并作出简要评述；三、表达自己的观点与主张，阐述该课题的发展动向和趋势；四、字数要求3000字以上，可另附纸。文献综述正文：摘要：本文对氧化铜矿的选矿方法进行了系统的介绍，并介绍了目前各选厂常用的工艺，最后着重讨论了浮选工艺过程中的影响因素，并对氧化铜矿浮选研究的发展进行了展望。关键词：氧化铜矿 浮选 试验前言铜是人类最早使用的金属。早在史前时代，人们就开始采掘露天铜矿，并用获取的铜制造武器、式具和其他器皿，铜的使用对早期人类文明的进步影

2、响深远。在我国的铜资源中,氧化铜矿约占1/4。大多数铜矿床上部有氧化带,甚至有的已形成独立的大中型氧化铜矿床。为此,开发和利用氧化铜矿,对于我国铜工业的发展具有重要意义。一氧化铜矿的可选性氧化铜矿一般见于矿床上部的氧化带。由于氧化带的物理化学条件极为复杂, 所以, 氧化矿的矿物组成、结构构造也很复杂。氧化铜矿的可选性取决于铜矿物的种类、脉石的组成、矿物与脉石共生关系以及含泥量的多少等因素。【1】（一）氧化铜矿石的类型特征【2】根据矿石中所含氧化铜矿物种类不同，可将氧化铜矿石划分为七大类型，不同类型的氧化铜矿石可选性相差很大。1、孔雀石型。矿物以孔雀石为主，其他矿物含量较少，属易选矿石，可采用硫

3、化浮选法处理。2、硅孔雀石型。矿物以硅孔雀石为主，脉石为硅酸盐类，属难选矿石，可用化学选矿法处理。3、赤铜矿型。矿石以赤铜矿和孔雀石为主，含铜品位高，不论脉石为何种类型，都可用浮选法处理。4、水胆矾型。矿石以铜的矾类矿物为主，属中等可选性，可用浮选或化学选矿法直接回收。若脉石为碳酸盐矿物，可采用联合法处理。5、自然铜型。此种共生矿物，粒度较粗，品位较富，属易选矿石，用浮选分离。6、结合型。氧化铜矿物以极细颗粒状被褐铁矿或泥状物包裹，品位较贫，若脉石为硅酸盐类，则属难选型矿石，可用化学选矿法直接回收；脉石为碳酸盐，则属复杂型。7、氧化铜混合型。矿石中有氧化物，也有硫化物，成分复杂，粒度稍粗大，若

4、脉石为硅酸盐类，可采用浮选化学选矿法处理。（二）浮游氧化铜与结合氧化铜所谓游离氧化铜矿物是成独立形态存在的氧化铜矿物，它们均能溶解于氰化物溶液中，这部分矿物中所含的铜称为游离氧化铜，可浮性很好。结合氧化铜矿物，它们中的铜常与矿石中的硅、铝、钙、镁、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，结合铜所在铜矿物含铜总量中所占的百分率称为结合率，其计算式为：结合率（结合氧化铜量/矿石的总铜量）100%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

5、质与脉石相结合。（三）脉石种类对可选性的影响脉石种类对氧化铜矿石的可选性也有一定的影响，含硅质脉石的氧化铜比较好处理；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。当然，由于氧化矿石的处理费用一般都比较高，因此矿石的含铜品位对可浮选评价和处理方法的选择就具有重要意义。二、氧化铜矿的选矿方法【3】1硫化一黄药法最常见的方法，先用硫化剂硫化，再用高级黄药捕收。采用硫化剂有：硫化钠硫氧化钠、硫氢化氨、硫化氢、硫化钾等，最常用的是硫化钠。研究表明，硫化的程度随着硫化钠浓度的增高和与矿物接触时间的延长而增强；孔雀石和硅孔雀石的硫化速度随着溶液中pH值的降低而

6、提高，特别是硅孔雀石表现得更明显。而温度对硫化程度也有显著影响，温度从10升高至60时，孔雀石对硫化钠的吸附量提高了45倍，而硅孔雀石则提高3倍。由于孔雀石表面生成的CuS薄膜不稳定，易脱落，所以，选别氧化铜时应以早收多收为宜。2乳浊液法先硫化氧化铜矿物，再用丙烯酸聚合物和硅酸钠抑制脉石，然后加苯并三唑、甲苯酰三唑、巯基苯并唑、二苯胍等络合剂，形成稳定的亲油性矿物表面，再用煤油、柴油、汽油等非极性油乳浊液覆盖其表面。形成强疏水的可浮状态，并牢固地吸附在气泡表面上浮。3脂肪酸(盐)法脂肪酸及其皂类适用于孔雀石和蓝铜矿的选别。在一定长度范围内，烃链越长，其脂肪酸(盐)的捕收能力越强，用量也越少；在

7、生产实践中常采用CIO-C20的混合的、饱和或不饱和的羧酸。一般用水玻璃、碳酸钠和磷酸盐做脉石的抑制剂和矿浆的调整剂，但该法有一定的局限性，只适用于脉石不是碳酸盐的硅质氧化铜矿；当矿石中含有大量铁、锰矿物时，其分选指标会变坏。4浸出沉淀浮选法(LPF法)此法适于处理硅孔雀石等难浮或选别指标很差的氧化铜矿。因氧化铜矿物比较容易在酸中溶解，将矿石磨到单体解离，用浓度为0.5-3的稀硫酸浸出，再用铁粉置换，沉淀析出金属铜，然后在pH=3.7-4.5的酸性介质中，用双黄药或甲酚黑药捕收沉淀金属铜和没有溶解的硫化铜矿物。虽然置换lkg铜理论上仅需0.88kg铁，但在实际生产中需1.5-2.5kg铁，因为

8、溶液中必须经常保持过量的残余铁，避免已还原的铜再被氧化。5氨浸硫化沉淀浮选法将矿石细磨后，加入硫磺粉，然后进行氨浸。氧化铜与NH3，CO2作用的同时，即被硫离子沉淀，成为新的硫化铜颗粒，然后将氨蒸发，再用一般硫化铜矿浮选的方法浮选硫化铜。最佳浮选pH为6.5-7.5。此法适合于处理脉石是碳酸盐的难选氧化铜矿。6离析浮选法先将氧化铜矿石粉碎，向其中加入1-2的Nacl和2-3的煤粉，充分混匀后放入沸腾炉或回转窑中焙烧，温度控制在700800，铜以氯化物状态挥发出来。在炉内弱还原性气氛中，铜的氯化物被还原成金属铜，并吸附在炭粒上。焙烧后的矿石，细磨后用黄药浮选。这种方法适用于难选的氧化铜矿和结合氧

9、化铜矿，特别是含泥较多、结合铜占总铜30以上以及含大量硅孔雀石和赤铜矿的矿石。缺点：热能消耗大，投资多，成本较高。7浮选水冶法在许多氧化铜矿和混合矿中，一部分是难选的，一部分是易选的。易选的，如果是硫化矿可直接用黄药浮选捕收，而碳酸盐铜矿物用硫化钠等硫化剂硫化后浮选，然后水冶尾矿或中矿。水冶有酸法和氨法，酸法经济便宜，适用于脉石主要是硅酸盐的矿石；氨法适用于脉石主要是碳酸盐的矿物。8微生物浸矿法我国在铜官山铜矿进行了国内首次地下生物浸出试验，7O年代完成了工业实验。西藏玉龙铜矿采用“生物浸出一萃取一电积全湿法提铜”工艺已通过专家论证，其中硫化矿石中细菌浸出铜达到80以上，氧化矿的浸出率达到90

10、以上。三氧化铜矿分选工艺的应用现状1.先浮选后湿法浸出的选冶联合流程【4】云南某铜矿样中含铜1.20，其中铜氧化率为89.16，大部分为孔雀石、硅孔雀石等。采用先浮选回收大部分可浮选回收的铜形成铜精矿，然后对浮选尾矿直接进行硫酸搅拌浸出，萃取一反萃并电积后得到阴极铜的选冶联合流程。使用该流程，浮选过程的铜回收率为61.33，湿法浸出过程的铜回收率为原矿的26.91，铜的总回收率为88.24。实现了该铜矿资源的充分、经济回收利用。2.浮选混合用药法青海某氧化铜矿主要以钙镁型脉石矿物为主，由于矿石品位低、氧化率高、结合率高、风化程度高，通过研究，发现该矿石无论是使用常规的硫化丁基黄药捕收的方法、脂

11、肪酸类捕收剂直接浮选法，还是单用羟肟酸盐做捕收剂浮选，均不能取得理想的指标，但是使用新型高效螯合捕收剂和中性油与乙硫氮组合，使得铜精矿品位达到23.52%，回收率达到73.87%。该工艺流程简单，指标稳定，值得推广和进一步研究【5】。石头嘴矿选矿厂投产以来，由于矿石氧化程度深，铜铁矿物紧密共生，选别铜矿物单独使用丁基黄药捕收剂，浮选指标较低。采用异羟肟酸钠与丁基黄药混合药剂后，平均铜回收率66.82%，而同期采用丁基黄药浮选同样矿石,铜回收率48.11%。并且异羟肟酸钠十丁基黄药比单独使用丁基黄药的总药剂费用低0.89元/吨原矿。63.硫化黄药法铜录山矿为矽卡岩型铜铁矿床,氧化铜矿的铜矿物以孔

12、雀石为主。用硫化浮选法回收铜矿物是经济有效的方法,此法是用硫化剂(硫化钠或硫氢化钠)与氧化铜矿物表面发生作用形成一层硫化铜薄膜,使氧化铜矿物的表面具有硫化铜矿物表面的性质,再经黄药的作用进行浮选。历年来的生产实践所获得的选别指标大致为:原矿中铜品位2.5-3.0%;铜精矿品位13-16%,回收率80-82%。近两年由于混合矿量增多,选别指标不断提高。【7】4.氧化铜矿硫化铜矿分步浮选流程湖北某地氧化铜矿石，含铜1%左右，铜氧化率70%以上，铜矿物堪布粒度极细，含矿围岩为变质绢云母岩，在磨矿过程中极易泥化。针对该矿石特点，本研究采用阶段磨矿阶段浮选流程。硫化铜与氧化铜分布浮选，同时采用强捕收剂加

13、强对氧化铜的捕收，铜回收率达到80%以上，取得良好效果。【8】四硫化黄药浮选工艺中的几个控制因素由于硫化黄药法是比较常见的，本节将重点介绍硫化黄药浮选工艺中影响浮选效果的几个因素。1.磨矿细度选择合适的磨矿细度是使有用矿物达到单体解离，获得理想技术指标的首要条件。所以首先要寻找适宜的磨矿条件。而对特定的磨矿环境而言，磨矿时间是控制磨矿细度的主要因素，因此，不同的氧化铜矿需要控制不同的磨矿时间才能更有效的回收铜。一般而言，随磨矿细度提高，铜精矿品位降低，铜回收率会提高。试验研究表明磨矿细度为-200目达70%-80%较好。2.硫化钠的用量与硫化时间众所周知,硫化钠是氧化铜矿物的有效活化剂,但是当

14、矿浆中有过剩的H2S时,不仅对硫化铜起抑制作用,而且对被硫化过的氧化铜也起抑制作用。因此,硫化钠用量范围的宽、窄对氧化铜矿工业生产就显得尤为重要。很显然,该范围越宽,在生产过程中最佳指标和浮选操作越稳定。硫化钠总用量宜在2.5t左右，而硫化时间应以5min为宜。【9】3.黄药的用量与添药方式氧化铜矿浮选时常用戊基黄药或丁基黄药，戊基黄药用量在0.4t左右【10】，而加药方式以分段加药为主。4.抑制剂的选择由于氧化铜矿中含有比较多的脉石，如石英长石等。比较有效的脉石抑制剂有羧甲基纤维素、腐殖酸钠、六偏磷酸钠和水玻璃等。5.起泡剂的选择【11】除了松醇油外, 许多新型起泡剂在氧化铜矿的浮选中得到了

15、推广应用,如由C5 C7直链烯烃与硫酸反应生成的C5 C7醇混合物的145起泡剂,一般为8个碳原子醇的BK201起泡剂,主要成分为混合高级醇和混合酯类的YC-111起泡剂,主要成分为2,3,4-三甲基3-环己烯-1-甲醇的730系列起泡剂,邻苯二甲酸二乙醋(简称B633)和丁基醚醇等起泡剂。五 氧化铜矿浮选研究的发展方向【12】1.工艺方法的改进硫化问题的解决,包括加温加压硫化,控制矿浆电位,加入促硫化剂等。中性油的乳化作用(即乳浊液浮选法)以及与鳌合剂的混合使用。2.新型捕收剂的研究寻找捕收能力强,选择性高的药剂,除采用黄药、硫醇、脂肪酸等外,一些鳌合剂作为捕收剂正用于氧化铜矿的浮选,但这类药剂价格较高,另外,药剂的作用机理尚待进一步研究。3.选择性絮凝选择性絮凝工艺在其它矿物回收上(如赤铁矿、氧化铅锌矿)已有大量研究并用于工业生产,在氧化铜方面研究甚少,但也有报道,利用选择性絮凝从石英中分选硅酸铜,用该工艺是否能解决矿泥间题尚待研究。参考文献【1】 张文彬.氧化铜矿浮选研究与实践M.长沙:中南大学出版社,1992,2.【2】 王颢凯,王佳强,王志锁.氧化铜矿石的选矿方法研究.中国化工贸易，2012（9）.【3】 王文军. 矿山难选氧化铜矿处理工艺及新技术.铜业工程2012（1）：1