论文部分内容阅读
摘要：文章根据作者多年工作经验，对难选铜矿石选矿工艺进行了阐述，希望对从事相同工作的同行有所裨益。
关键词：选矿；工艺；浮选
1新药剂研究与应用
1.1捕收剂
近年来，针对难选氧化铜矿浮选，研究开发出了大量新型高效捕收剂和高效组合捕收剂，并在实践中得到了广泛推广应用。
中南大学钟宏等研制的新型鳌合捕收剂ZH，对氧化铜矿物具有较好的选择性，在处理低氧化率的混合型铜矿时，分别与黄药、Y89组合，有利于提高铜品位和铜回收率，与单用黄相比，铜回收率分别提高1.59%和2.22%。
北京矿冶研究总院研制的鳌合型氧化矿捕收剂BJ-60，与孔雀石、硅孔雀石、假孔雀石等氧化矿物作用，能改善其浮选性能。小型试验表明：与丁黄药对比，采用BJ-60为捕收剂浮选含铜为2.14%的氧化矿，铜的回收率提高10.5%。
汤雁斌[1]报道了新型鳌合剂B-130对难选氧化铜矿物选择捕收性能强，能加快难选铜矿物的浮游速度，同时能有效地排除矿泥对浮选的干扰，是难选氧化铜矿物的高效捕收剂，应用于铜绿山难选氧化铜矿选矿中，可提高铜回收率10.53%、金回收率8%~10%，同时Na2S、丁黄药、2#油用量均有不同程度下降。
为了消除矿泥对汤丹难选氧化铜矿浮选的影响，胡绍彬[2]研制出CA-943和SS-44药剂。CA-943与L-胺磷酸盐按1：1的比例添加，可很好地消除矿泥对浮选的影响，此外，还能改善操作，降低了硫化钠的用量。SS-44是铜金银的捕收剂，对于高含泥矿石分选具有明显作用，闭路试验研究表明：原矿品位约0.82%，氧化率86.05%，结合氧化铜33.35%，矿泥含量达30%左右时，可获得铜精矿品位16.05%、铜回收率61.57%的良好指标。
1.2活化剂
氧化铜矿物硫化浮选时，添加适量的活化剂是提高氧化铜矿物浮选指标的一项重要措施。
昆明冶金研究院针对不同类型矿石性质特点独立开发出苯并三唑(BTA)、二硫酚硫代二唑(D2)和D3等多种新型活化剂，已广泛应用于生产，取得较好的浮选指标。不同类型的氧化铜矿石的试验研究及生产实践表明：在使用BTA时，配合丁黄药、柴油浮选与单加黄药相比，在精矿品位相同的情况下，表现出浮选速度更快，回收率更高；而D2表现出的特点是，可以直接滴加、浮选速度明显加快、能明显加快精矿、尾矿的脱水、且用量仅为硫化钠的1/5~1/3。
乙二胺磷酸盐是氧化铜矿物浮选的最有效活化剂之一，广泛应用于氧化铜矿浮选实践中。沈阳有色金属研究院对山西某氧化铜矿进行硫化浮选，应用乙二胺磷酸盐做活化剂，取得了较好的浮选指标，当原矿含铜1.4%时，铜氧化率79.25%，结合率33.08%，精矿品位达21.15%，回收率达66.76%。
1.3起泡剂
难选氧化铜浮选时，选择优良的起泡剂也是提高氧化铜矿选别指标不容忽视的方面，近年来研制出了一些新型高效的起泡剂。
李晓阳等[3]人报导了新型起泡剂730E用于高氧化率、高结合率的难选氧化铜矿的浮选中，与使用松醇油相比，不但铜精矿品位略有提高，而且730E可提高铜的回收率3%。
新型起泡剂W-701起泡性能良好，生产应用中泡沫层稳定、流动性好、易操作、可减少细泥对浮选的干扰，且该泡沫对Cu及伴生Au、Ag有较强的吸附能力，处理铜绿山低品位、高含泥、高结合率、高氧化率的难选氧化铜矿石的工业试验研究表明：与使用2#油起泡剂相比，铜精矿中Cu、Au、Ag的品位分别提高了5.41%、4.78g/t、25.3g/t，回收率分别提高了7.7、4.03、6.96个百分点。
2浮选新工艺研究与应用
氧化铜矿浮选方法主要包括直接浮选法和硫化浮选法。直接浮选法应用较早，适用于矿物组成简单，性质不复杂的氧化铜矿石，其研究重点主要是寻求高效浮选药剂。硫化浮选法就是指加硫化剂使氧化铜矿硫化，然后再用普通硫化铜矿浮选剂进行浮选，因此，硫化浮选的关键是硫化过程进行的好坏。
针对某高硫难选氧化铜矿石，周源等研究采用新的药剂制度，先添加硫化剂硫化，再用丁黄药+经肟酸+煤油组合捕收剂强化捕收，工业试验结果表明：与原生产指标相比，铜回收率提高20.54个百分点，精矿铜品位提高1.04个百分点。
罗新民等[4]人进行的某难选氧化铜矿浮选工艺研究时，试验结果表明：采用分段硫化浮选，添加丁黄药+丁胺黑药组合捕收剂，获得了理想的选别效果。
高洪山和杨奉兰[5]对氧化率为91%以上的湖北石头嘴铜矿矿石，采用多段添加硫化钠的硫化预处理，并采用混合捕收剂(35号药、丁黄药、羟肟酸)以及多点出精矿、减少中矿循环的选矿工艺，研究结果表明，铜、金回收率分别提高25.98%和10.81%。
费九光[6]针对内蒙古特殊难选多金属氧化铜矿，采用先充分硫化后，再利用组合捕收剂捕收，减少循环次数，以“大开路”为主的闭路浮选试验，获得铜精矿品位15%，回收率73%左右的理想选矿指标。
罗传胜、雷鸣等[7]人针对大冶铜绿山低品位难选氧化铜矿，进行原矿预处理-磨矿浮选工艺流程，硫化钠、改性黄药(KD4)与复合油(W-2)联用试验，研究结果表明：该工艺能从含Cu0.96%(铜氧化率98%、结合铜占有率28%)，Au0.75g/t(包裹金占23%)的原礦中浮选出含Cu33.15%、Au24.96/t的优质铜精矿，且铜、金回收率分别达64.53%、63.11%。
3化学选矿新工艺研究与应用
针对铜绿山矿低品位、高含泥难选氧化铜矿石，汤雁斌[8]探讨了采用化学选矿新工艺综合开发处理，推荐了“酸化制粒堆浸浸铜-氰化浸金-浸渣回收铁”的原则工艺流程，试验结果表明：金属回收指标远高于常规“硫化浮选”工艺流程，该工艺技术先进合理，适合现厂应用，在同类难选氧化铜矿石的矿山具有推广价值。
尹才所[9]等人采用NH3-NH4F或NH3-NH4HF2以常压活化氨浸(ATB法)处理东川铜矿低
品位难选氧化铜矿石，结果表明：与NH3-(NH4)2C03或NH3-(NH4)2S04传统浸出体系相比，ATB新氨浸体系可使浸出温度由140℃降至30~50oC，浸出压力由1.5MPa降至常压，浸出时间由4h降至2h，铜浸出率提高7%~9%，实现了氧化铜矿的直接常压氨浸。
细菌浸出则是利用微生物或其代谢产物溶浸提取矿石中有用金属的一种新技术，具有装备简单、流程短、建设和操作成本低、对环境友好及可利用低品位复杂难处理矿石等特点，现已成为世界各国矿冶工程研究和应用的热点，是21世纪最具竞争力的矿冶技术之一。目前生物冶金提铜技术产铜占全球铜产量25%以上，该技术在智利、南非、澳大利亚、美国、加拿大应用广泛，我国在江西德兴铜矿、紫金山铜矿等地已对微生物氧化提取铜实现了工业化。
浸出-沉淀-浮选法(L-P-F法)其核心是将难浮的氧化铜矿石用硫酸浸出后沉淀，转化为金属铜，再用浮选法将金属铜和硫化铜矿物一起浮出，该工艺已成功应用于美国比尤特选厂。对新疆某铜矿的深度氧化、可浮性极差的难选氧化铜矿石进行了L-P-F法工艺研究，取得了铜回收率84.22%、铜精矿品位45.09%的良好指标。
目前，浸出-萃取-电积技术已经得到了很大的发展，主要生产方法有堆浸法和搅拌浸出法两种。某厂生产实践表明，搅拌浸出工艺与堆浸工艺相比，投资高，单位生产成本高，但回收效率好，土地的占用量小，环境污染少，生产周期短，经济效益显著。永平铜矿难选氧化铜矿提铜的研究和生产实践表明，利用堆浸-萃取-电积工艺处理该难选氧化矿也获得了良好的经济效益。
关键词：选矿；工艺；浮选
1新药剂研究与应用
1.1捕收剂
近年来，针对难选氧化铜矿浮选，研究开发出了大量新型高效捕收剂和高效组合捕收剂，并在实践中得到了广泛推广应用。
中南大学钟宏等研制的新型鳌合捕收剂ZH，对氧化铜矿物具有较好的选择性，在处理低氧化率的混合型铜矿时，分别与黄药、Y89组合，有利于提高铜品位和铜回收率，与单用黄相比，铜回收率分别提高1.59%和2.22%。
北京矿冶研究总院研制的鳌合型氧化矿捕收剂BJ-60，与孔雀石、硅孔雀石、假孔雀石等氧化矿物作用，能改善其浮选性能。小型试验表明：与丁黄药对比，采用BJ-60为捕收剂浮选含铜为2.14%的氧化矿，铜的回收率提高10.5%。
汤雁斌[1]报道了新型鳌合剂B-130对难选氧化铜矿物选择捕收性能强，能加快难选铜矿物的浮游速度，同时能有效地排除矿泥对浮选的干扰，是难选氧化铜矿物的高效捕收剂，应用于铜绿山难选氧化铜矿选矿中，可提高铜回收率10.53%、金回收率8%~10%，同时Na2S、丁黄药、2#油用量均有不同程度下降。
为了消除矿泥对汤丹难选氧化铜矿浮选的影响，胡绍彬[2]研制出CA-943和SS-44药剂。CA-943与L-胺磷酸盐按1：1的比例添加，可很好地消除矿泥对浮选的影响，此外，还能改善操作，降低了硫化钠的用量。SS-44是铜金银的捕收剂，对于高含泥矿石分选具有明显作用，闭路试验研究表明：原矿品位约0.82%，氧化率86.05%，结合氧化铜33.35%，矿泥含量达30%左右时，可获得铜精矿品位16.05%、铜回收率61.57%的良好指标。
1.2活化剂
氧化铜矿物硫化浮选时，添加适量的活化剂是提高氧化铜矿物浮选指标的一项重要措施。
昆明冶金研究院针对不同类型矿石性质特点独立开发出苯并三唑(BTA)、二硫酚硫代二唑(D2)和D3等多种新型活化剂，已广泛应用于生产，取得较好的浮选指标。不同类型的氧化铜矿石的试验研究及生产实践表明：在使用BTA时，配合丁黄药、柴油浮选与单加黄药相比，在精矿品位相同的情况下，表现出浮选速度更快，回收率更高；而D2表现出的特点是，可以直接滴加、浮选速度明显加快、能明显加快精矿、尾矿的脱水、且用量仅为硫化钠的1/5~1/3。
乙二胺磷酸盐是氧化铜矿物浮选的最有效活化剂之一，广泛应用于氧化铜矿浮选实践中。沈阳有色金属研究院对山西某氧化铜矿进行硫化浮选，应用乙二胺磷酸盐做活化剂，取得了较好的浮选指标，当原矿含铜1.4%时，铜氧化率79.25%，结合率33.08%，精矿品位达21.15%，回收率达66.76%。
1.3起泡剂
难选氧化铜浮选时，选择优良的起泡剂也是提高氧化铜矿选别指标不容忽视的方面，近年来研制出了一些新型高效的起泡剂。
李晓阳等[3]人报导了新型起泡剂730E用于高氧化率、高结合率的难选氧化铜矿的浮选中，与使用松醇油相比，不但铜精矿品位略有提高，而且730E可提高铜的回收率3%。
新型起泡剂W-701起泡性能良好，生产应用中泡沫层稳定、流动性好、易操作、可减少细泥对浮选的干扰，且该泡沫对Cu及伴生Au、Ag有较强的吸附能力，处理铜绿山低品位、高含泥、高结合率、高氧化率的难选氧化铜矿石的工业试验研究表明：与使用2#油起泡剂相比，铜精矿中Cu、Au、Ag的品位分别提高了5.41%、4.78g/t、25.3g/t，回收率分别提高了7.7、4.03、6.96个百分点。
2浮选新工艺研究与应用
氧化铜矿浮选方法主要包括直接浮选法和硫化浮选法。直接浮选法应用较早，适用于矿物组成简单，性质不复杂的氧化铜矿石，其研究重点主要是寻求高效浮选药剂。硫化浮选法就是指加硫化剂使氧化铜矿硫化，然后再用普通硫化铜矿浮选剂进行浮选，因此，硫化浮选的关键是硫化过程进行的好坏。
针对某高硫难选氧化铜矿石，周源等研究采用新的药剂制度，先添加硫化剂硫化，再用丁黄药+经肟酸+煤油组合捕收剂强化捕收，工业试验结果表明：与原生产指标相比，铜回收率提高20.54个百分点，精矿铜品位提高1.04个百分点。
罗新民等[4]人进行的某难选氧化铜矿浮选工艺研究时，试验结果表明：采用分段硫化浮选，添加丁黄药+丁胺黑药组合捕收剂，获得了理想的选别效果。
高洪山和杨奉兰[5]对氧化率为91%以上的湖北石头嘴铜矿矿石，采用多段添加硫化钠的硫化预处理，并采用混合捕收剂(35号药、丁黄药、羟肟酸)以及多点出精矿、减少中矿循环的选矿工艺，研究结果表明，铜、金回收率分别提高25.98%和10.81%。
费九光[6]针对内蒙古特殊难选多金属氧化铜矿，采用先充分硫化后，再利用组合捕收剂捕收，减少循环次数，以“大开路”为主的闭路浮选试验，获得铜精矿品位15%，回收率73%左右的理想选矿指标。
罗传胜、雷鸣等[7]人针对大冶铜绿山低品位难选氧化铜矿，进行原矿预处理-磨矿浮选工艺流程，硫化钠、改性黄药(KD4)与复合油(W-2)联用试验，研究结果表明：该工艺能从含Cu0.96%(铜氧化率98%、结合铜占有率28%)，Au0.75g/t(包裹金占23%)的原礦中浮选出含Cu33.15%、Au24.96/t的优质铜精矿，且铜、金回收率分别达64.53%、63.11%。
3化学选矿新工艺研究与应用
针对铜绿山矿低品位、高含泥难选氧化铜矿石，汤雁斌[8]探讨了采用化学选矿新工艺综合开发处理，推荐了“酸化制粒堆浸浸铜-氰化浸金-浸渣回收铁”的原则工艺流程，试验结果表明：金属回收指标远高于常规“硫化浮选”工艺流程，该工艺技术先进合理，适合现厂应用，在同类难选氧化铜矿石的矿山具有推广价值。
尹才所[9]等人采用NH3-NH4F或NH3-NH4HF2以常压活化氨浸(ATB法)处理东川铜矿低
品位难选氧化铜矿石，结果表明：与NH3-(NH4)2C03或NH3-(NH4)2S04传统浸出体系相比，ATB新氨浸体系可使浸出温度由140℃降至30~50oC，浸出压力由1.5MPa降至常压，浸出时间由4h降至2h，铜浸出率提高7%~9%，实现了氧化铜矿的直接常压氨浸。
细菌浸出则是利用微生物或其代谢产物溶浸提取矿石中有用金属的一种新技术，具有装备简单、流程短、建设和操作成本低、对环境友好及可利用低品位复杂难处理矿石等特点，现已成为世界各国矿冶工程研究和应用的热点，是21世纪最具竞争力的矿冶技术之一。目前生物冶金提铜技术产铜占全球铜产量25%以上，该技术在智利、南非、澳大利亚、美国、加拿大应用广泛，我国在江西德兴铜矿、紫金山铜矿等地已对微生物氧化提取铜实现了工业化。
浸出-沉淀-浮选法(L-P-F法)其核心是将难浮的氧化铜矿石用硫酸浸出后沉淀，转化为金属铜，再用浮选法将金属铜和硫化铜矿物一起浮出，该工艺已成功应用于美国比尤特选厂。对新疆某铜矿的深度氧化、可浮性极差的难选氧化铜矿石进行了L-P-F法工艺研究，取得了铜回收率84.22%、铜精矿品位45.09%的良好指标。
目前，浸出-萃取-电积技术已经得到了很大的发展，主要生产方法有堆浸法和搅拌浸出法两种。某厂生产实践表明，搅拌浸出工艺与堆浸工艺相比，投资高，单位生产成本高，但回收效率好，土地的占用量小，环境污染少，生产周期短，经济效益显著。永平铜矿难选氧化铜矿提铜的研究和生产实践表明，利用堆浸-萃取-电积工艺处理该难选氧化矿也获得了良好的经济效益。