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铜矿选矿工艺
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铜矿石作为最重要的矿种之一,选矿工作者对各类铜及含铜多金属矿石进行了详细的研究,尤其是对于低品位铜矿石的研究进行了大量工作,并取得了一批科技成果。随着铜资源的短缺,各铜企业通过技术创新,提高铜资源的利用程度,提高了企业经济效益。尽管铜的浮选技术是较为传统成熟的,但研究工作开展得也较为活跃。具体表现在:选矿设备大型化,力求节能降耗;进一步降低铜矿石入选品位,提高资源利用率;提高铜和伴生金属的回收率,降低生产成本;采用高效、低毒选矿药剂,减少环境污染;优化工艺流程等。

铜矿选矿方法、铜矿选矿工艺、铜矿选矿工艺流程:

选矿在碎磨阶段以“多碎少磨”为原则,开发和优先选用高效节能的工艺流程和设备。通过采用高效节能新设备,在碎磨工艺流程上也进行了相应改进:确定合理的破碎、磨矿粒度,调整破磨作业时间,磨机转速的调整,磨矿介质的配比,使用新材质的钢球、衬板,助磨剂的研发与应用等。结合矿石特性,优化碎磨工艺流程结构,实行阶段磨选,提高了碎磨产品粒度的合格率,达到降低能耗的目的。进一步加强了工艺矿物学的研究,为选矿技术水平的提高起到了重要作用。在传统选矿工艺流程的基础上,根据硫化铜矿的矿石性质和嵌布粒度特性不断调整磨浮工艺,是各大选矿厂提高铜精矿品位、回收率和降低生产成本的主要方法,其效果也是最为明显。有的为进一步提高铜的精矿品位和回收率,推出了快速浮选新工艺,并结合高效选择性捕收剂,实现了大部分铜矿物的快速浮选和早收。针对近年来原矿性质发生的变化,采用了铜分步优先浮选-中矿再磨再选,以石灰调浆,中碱度粗选、高碱度精选的流程,同时为伴生金、银的综合回收和硫的选别利用创造有利的条件。或者根据高硫铜矿石中硫的可浮性多变的特点,采用优选浮选与等可浮相结合,加上中矿再磨单独分选的流程获得合格铜精矿。同时,对于含砷高、高氧化率、赋存状态复杂的难选铜矿石,采用了阶段磨矿、粗精矿再磨、一精尾再磨再选的工艺,以硫化钠为沉淀剂,硫代硫酸钠与氯化铵组合作砷的抑制剂,成功实现了铜砷分离,取得了良好的选别指标。为了充分回收铜矿中的伴生金属金、银和硫,解决过去高钙条件下金、银、硫的损失,低碱、弱碱铜硫分离工艺也取得了很大进展。由于氧化铜矿石的物理化学性质、表面性质及其结构构造的复杂性,会使浮选过程变得更复杂。

处理氧化铜矿石主要是利用浮选方法,包括硫化浮选法,脂肪酸类捕收剂直接浮选法,胺类捕收剂法。一般认为,脂肪酸类捕收剂直接浮选法适用于脉石简单、高品位的孔雀石等氧化物的浮选;胺类捕收剂直接浮选法适用于含氧化铅锌的氧化铜矿物的浮选。与氧化铜矿石硫化浮选法相比,后两者应用较少。硫化浮选氧化铜矿物具有较好的选择性,成为浮选氧化铜矿物最普遍采用的方法。含铜多金属矿常因矿物组成复杂,理化性质多变,综合回收的金属矿物多,各金属矿物之间可浮性差异较小造成浮选分离困难。这类矿石的浮选研究大都集中在铜与铅锌的分离方面,大都在采用新药剂及其新工艺上。其浮选大都采用铜铅锌顺序浮选或铜铅混浮,只有极少数采用铜铅锌混浮。

铜矿的浮选药剂:

近来采用部分优先浮选工艺得到发展。在药剂研究方面,硫化铜矿石浮选捕收剂正向提高捕收能力和提高选择性两方面发展。对硫化铁矿物有较好的选择性和对硫化铜矿物有较强的亲固能力的捕收剂,可实现铜硫低碱度浮选分离,最大限度地综合回收硫化铜矿石中铜、金、银、硫等有益元素。黄药作为硫化铜矿浮选中最主要的捕收剂,可以与其它选择性的捕收剂联合使用。黑药类是次重要的硫化矿捕收剂。硫代氨基甲酸酯是第三类重要的捕收剂。其它常用捕收剂如:黄原酸甲酸酯可在酸性和中性矿浆中混合浮选硫化矿物;巯基苯并噻唑可在酸性介质中浮选含金矿石,或与其它捕收剂混用在中性介质中混合浮选硫化矿物;硫醇和二硫化物(硫醇反应产物)有时作为辅助捕收剂,以增强矿物表面的疏水性。二硫代亚磷酸盐比黑药的捕收能力强,有时候把它当黄药用,但选择性要好些;三硫代碳酸盐的捕收能力比黄药强,在中性矿浆中它的用量比黄药低。原矿铜品位在2.0%以上时,采用酯-105捕收剂和松醇油起泡剂,铜硫分离效果良好。新型的硫化铜矿石浮选捕收剂有:新型黄药类捕收剂主要为Y-89系列;新型黑药类捕收剂以美国CYTEC公司研制的二烷基单硫代磷酸盐和单硫代膦酸盐为代表;新型硫氮类有二硫代氨基甲酸-羰基丁酯及二硫代氨基甲酸-羰基乙酯等,对铜的捕收力较强,对黄铁矿及未活化的闪锌矿捕收力弱,可用于铜硫浮选分离,浮选指标高于丁基黄药。

单金属矿浮选原则流程:单金属矿浮选原则流程的选择,主要取决于矿石中有用矿物的嵌布粒度特性。一般多为不均嵌布,由于有益矿物和脉石硬度不同,易于泥化,影响回收率,制定选别流程的原则是尽量使有用矿物经粗选、扫选得粗精矿或中矿,然后再磨再选,对于嵌布不均的有益矿物在粗磨的条件下能产出部分合格精矿,粗选尾矿进行再磨再选或得粗精矿再磨再选,而得第二种合格精矿。处理复杂不均嵌布矿石时,由于该类矿石有用矿物嵌布不均,连生体解离范围较广,有时要用三段磨矿三段选别的流程。处理含大量原生泥和可溶性盐类矿石时,由于矿泥和矿砂选别工艺不一样,一般用泥砂分选流程。

多金属矿浮选原则流程:多金属矿浮选是指两种有益矿物以上的金属矿浮选,选别流程一般有优先浮选、混合浮选然后分离浮选和优先、混合浮选兼有的选别流程。如铅锌矿一般有铅锌依次的优先浮选和铅锌混合浮选得混合精矿经再磨(或不再磨)后分离浮选得铅精矿和锌精矿。又如铜、铅锌、硫化铁的多金属矿,其浮选流程一般为先优先浮选铜铅,进行铜铅分离,优先浮选铜铅的尾矿进行锌、硫混合浮选然后分离锌硫或依次优先浮选锌、硫得锌精矿、硫精矿。某些矿石可利用矿物的可浮性使用选择性捕收剂优先选出已解离的部分矿物,然后再进行混合浮选、分离浮选。流程中有否再磨工序,视矿物解离情况而定。     

优先浮选和混合浮选的优缺点如下:(1)混合浮选磨矿细度较直接优先浮选为粗,可节省磨矿费用。(2)混合浮选的浮选机用量少于优先浮选,浮选药剂也节省些。(3)优先浮选生产操作较易,容易达到精矿品位.而混合浮选的分离浮选,生产操作较优先浮选困难些。上述是一般的优缺点比较,多金属矿选别流程要进行试验,对优先、混合浮选的设计方案进行比较选定。  

铜矿选矿工艺流程示意图:

铜矿选矿工艺.jpg