【铜硫化矿】我国铜硫化矿选矿技术现状

我国正处于高能耗的工业化阶段，工业化的快速发展，使资源消费快速持续增长。铜矿资源是工业化进程的重要战略资源，我国铜矿资源人均占有率低，随着易选铜矿资源的大量消耗，保有的铜储量多为多金属矿、贫矿和难选矿。并且，我国铜资源为多金属共伴生的综合性矿床，矿石有益组成成分复杂，选矿难度由千铜矿石的贫、杂而增加，产出的精矿治炼难度也随之上升。含铜黄铁矿是最重要的铜硫矿石，主要由硫化物组成。因此，矿山加强铜矿资源共、伴生矿的综合利用，对进一步提高矿山资源的综合利用率，缓解市场供需矛盾，促进铜矿资源的综合利用与矿山的创新及可持续发展具有重要的意义。 磨浮工艺技术 （1）优先浮选。一般先浮铜再浮硫。对于浸染状铜硫矿石，采用优先浮选流程，浮铜后尾矿再浮硫，为了降低浮硫时硫酸的消耗及保证安全操作，浮铜时应尽量采用低碱度的工艺条件。 （2）混合一分离浮选。对于原矿含硫较低，铜矿物易浮的铜硫矿石选用该种流程较有利。铜硫矿物先在弱碱性矿浆中进行混合浮选，混合精矿再加石灰在高碱性矿浆中进行铜硫分离。 （3）半优先混合一分离浮选。半优先混合一分离浮选是以选择性好的Z-200或OSN-43、酉旨-105等作为半优先浮铜作业的捕收剂，先浮出易浮的铜矿物，得到部分合格的铜精矿，然后再进行铜硫混合浮选，所得的铜硫混合精矿使用浮铜抑硫的分离浮选。 该种方法避免了高石灰用量下对易浮铜矿物的抑制，也无需消耗大量硫酸活化黄铁矿： （4）分级浮选工艺在提高产品品位和回收率的同时，由于对不同粒级的浮选采用差别化的操作工艺，使得浮选操作工艺更具有针对性，选硫系统吨矿药剂总用量得到大幅降低。例如，某铜矿分级浮选硫工艺改造中，对铜尾矿进行二次分级处 理，将其分成+O.037mm、0.025-0.037mm、-0.025mm3个粒级。针对原矿黏土矿物多的特点，必须对铜尾矿进行脱泥脱药，由于分级过程中对硫有富集作用，因此-0.025mm 粒级产品硫品位较低，同时此级别产品中的矿泥和无用药剂较多、产率较低，因此直接丢尾，最终进入浮选流程的为+O.037mm、0.025-0.037mm两个粒级产品，实现分级浮选。 选矿抑制剂 我国主要的铜矿资源为黄铜矿，普遍存在富矿少难选治、低品位矿较多的特点，且随着优质铜矿资源的不断开采利用，铜矿石入选品位逐渐降低，为满足经济发展对铜的需求，高效利用含铜尾矿资源是一个行之有效的方法。大多数含铜尾矿中黄铁矿与硫化铜致密共生，为获得符合冶炼要求的铜精矿，必须进行铜硫分离。 抑制剂是降低矿物可浮性的药剂。抑制剂的抑制作用是多种多样的，应根据药剂性能不同选择相应的药剂。目前，国内外普遍采用石灰作为抑制剂的高碱浮选工艺实现铜硫的分离。石灰（Ca0）是黄铁矿、磁黄铁矿等硫化矿物有效的抑制剂。在抑制黄铁矿时，在矿物表面生成亲水的氢氧化铁薄膜，增加了黄铁矿表面的润湿性而起到抑制作用。石灰对起泡剂的起泡能力有影响，如松醇油类起泡剂的起泡能力，随pH值的升高而增多，酚类起泡剂的起泡能力，则随pH值的升高而降低。 重铭酸钾含量在99% 以上，属于无机盐或无机物类，橙红色三斜品系结晶，稍溶于水， 易溶于热水，水溶液呈酸性，是方铅矿有效的抑制剂。重铭酸钾在酸性介质中为强氧化剂 ；在弱碱性矿浆中生成恪酸离子，会使方铅矿表面氧化成PbSO4 生成难溶而亲水的 PbCrO4 薄膜，从而使方铅矿受到抑制。为了促进重铭酸钾对方铅矿的抑制，矿浆需要长时间的搅拌( 30 min)， 矿浆 pH 值保持在7. 4 - 8 的范围内。在多金属硫化矿分离浮选时，重铭酸钾主要用来分离铜铅混合精矿、抑制铅矿物、浮选铜矿物，这是铜铅分离最常用的方法之一。 选矿捕收剂浮选剂是浮选工艺中一项最主要的因素。利用 它可以在较大范围内改变、调节矿物的可浮性和改 善气泡的性质 ，从而达到控制分选矿物的目的 。捕收剂特点是分子内部通常具有二价硫原子组成的亲 固基，同时疏水基分子量较小，对硫化矿物有捕收作用，而对脉石矿物如石英和方解石没有捕收作用。其主要代表有黄药、黑药、氨基硫代甲酸盐、硫醇、硫 脉及它们相应的酣类。黄药（黄原酸钠）是一种阴离子捕收剂，具有良好的捕收性能。化学名称是经基二硫代碳酸盐，通式为 ROCSSMe， 密度为1. 3 -1. 7 g/mL， 丁基黄原酸钠含量一级品在84. 5% 以上，二级品在82% 以上，含游离碱0. 5% 以下。黄药是由醇、氢氧化钠及二硫化碳化合而成，呈淡黄色粉剂，易溶于水，有刺激性气味，并有一定毒性。黄药的种类大致有 11 种之多，比较常用的有乙基黄药和丁基黄药。习惯上 把经基中碳原子数小于或等于 2 的黄药，叫做“低级黄药”；把碳原子数在 2 以上的黄药，叫做“高级黄药＂。黄原酸是弱酸，易 分解，PH 值越低，分解越迅速；黄药遇热容易分解，而且温度越高，分解越快；黄药本身是还原剂 ，易被氧化。黄药是浮选黄铜矿最常用的捕收剂。高级黄药适用于捕收较难浮的硫化矿，乙基黄药属于低级黄药，其选择性好，利于提高精矿品位，但回收率控制相对比较差；丁基黄药属于高级黄药有利于提高金属回收率，但由于其捕收能力强，他的选择性就相对弱些，有时可能影响精矿品位。生产中为适应矿物表面的不均匀性及提高其选择性，常将不同长度碳链的黄药混用，可收到较好的效果。结语随着我国经济的高速发展，对铜硫矿的需求量将会逐步上升，而合理开发和利用有限的矿产资源， 将会是一项艰巨的任务。随着矿产资源的不 断开采，复杂难处理的铜锌矿石越来越多。矿山在生产过程中也在不断的探索使用先分级脱泥脱药再选硫的工艺，使硫精矿的品位和回收率均得到了提高。此外还应积极研发新型的选矿药剂，以提高选矿效率。