低品位銅礦資源開發利用與選礦工藝的優化與實踐

摘 要：國內金屬銅的消耗與日俱增，資源保證度有所下降，為了充分滿足當代社會發展，低品位銅礦的開發處理十分必要，可一定程度上緩解國內對銅進口的長期依賴。文章針對低品位銅的開發進行了分析，并針對選礦工藝的優化方法進行了探討，旨在提高銅礦的開發利用程度。

關鍵詞：低品位銅礦資源；基地；浮選；選礦工藝優化

引言

作為重要金屬原料，銅礦的應用起源較早。金屬銅具有良好的導電性、導熱性、延展性，同時穩定性強、抗腐蝕效果良好，是當代各行業中常見的加工材料。國民經濟快速發展帶動了工業化進展的加速，新技術、新型產業的大幅興起均引起銅消耗量的劇增。但是國內銅資源開采供應無法充分滿足當代社會需求，進口依賴程度較高。隨著單一礦產資源的降低，特有低品位銅資源成為主要開發開采來源。

1 礦石品性分析

銅在地殼中的含量一般為萬分之幾的含量，緊缺性較強。國內銅儲量為3000萬噸左右。銅礦類型較多，包括斑巖型、火山巖型等。總量較低，且貧礦比例較高，礦石品位高于1%的僅占34%。如國內某銅礦主要為含砷、硫銅礦床。金屬礦物含量占5.9%，主要有用金屬礦物為黃鐵礦、藍輝銅礦-輝銅礦、藍銅礦等。銅礦物中藍輝銅礦占礦物總量的0.8%，硫砷銅礦及銅藍占0.2%。黃鐵礦是主要的硫礦物，占4.9%。脈石礦物主要是石英，含量占53.8%，其次有35.2%的明礬石和地開石，以及11%的黏土礦物等。礦石主要包括銅、硫等物質，有害元素包括砷。除了銅、硫等沒達到可供綜合標準。原礦中銅為0.58%，屬于低品位銅，不需進行單獨回收處理。

2 低品位銅礦選礦工藝分析

低品位銅礦主要指難處理的氧化銅礦、硫化銅礦及銅廢石等，傳統選礦方法無法進行低品位銅礦的處理控制，需要加強相關作業人員的詳細分析處理，保證對低品位銅礦的全面開采工作進行研發，提高可利用資源的儲量。

2.1 浮選法分析

2.1.1 硫化銅礦的選礦工藝分析

加強對高效捕捉劑的選擇，保證可快速實現浮選操作。硫化銅礦開采中個，對應起泡劑、捕捉劑種類較多，如Z-200、酯105等均屬于無毒環保的添加劑。根據原礦狀況，對銅礦進行磨選處理，借助石灰調漿、高堿度精選實現處理操作，此外，還包括對金、銀等貴金屬的回收處理。以斑巖礦為例，一般先進行混合浮選得到銅、鉬、金、銀等物質的精礦，進而進行提純分離，得到銅、鉬、硫精礦。對應斑巖礦的銅回收率一般可達到80%以上。混合精礦在經過氮氣浮選處理，精選再磨實現銅、鉬的分離。

高硫銅礦中，需要采用有限浮選、等可浮結合的方法處理，保證中礦再磨單獨分選得出銅礦。根據對應開采實際、開采礦山的特點進行實驗分析，得出藥劑的種類用量、低堿或高堿度的應用、浮選工藝等具體操作流程。此外，含銅礦石一般具有性能多變、復雜度高的特點，回收難度大。礦石浮選一般主要是銅和鉛鋅的分離，主要研發目標需要集中在工藝流程、藥劑種類及用量上。

對于含砷高、高氧化率、賦存狀態復雜的難選銅礦石，采用階段磨礦、粗精礦再磨、一精尾再磨再選的工藝，以硫化鈉為沉淀劑，硫代硫酸鈉與氯化銨組合作砷的抑制劑，成功實現了銅砷分離，取得了良好的選別指標等。

2.1.2 氧化銅礦的浮選處理分析

氧化銅礦的性質結構、成分比例等根偉復雜，增加了浮選的難度，一般借助硫化浮選法、脂肪酸捕捉劑法進行處理。硫化浮選法具有較好的選擇性，是現階段常用方法。云南東川礦區具有脈石含量高的特性，限制了選礦的技術方法，國外較為積極的推廣的生物冶金法也無法實現應用。國內科研機構針對這一礦區狀況，進行了大量研究。如“氨浸”、“氨浸-萃取-電積”和“水熱硫化浮選”等方法，在技術指標上也曾取得過較大進展。但是工藝成本較高，設備要求操作條件苛刻，無法進行工業開采處理。國內針對氧化銅礦的研究主要從工藝流程出發。對原礦銅品位1%左右，氧化率60%和結合率為15-20%的礦石，小型試驗達到銅回收率83-85%、精礦品位18-19%的優異指標。

2.2 化學選礦法分析

該方法也可稱為浸出法。根據工藝手段差異，可分為原地浸礦、堆浸法等，根據藥劑差異可分為酸浸、堿浸等。原地浸礦法中主要借助天然環境下的非均質礦產進行處理，選擇性地分出對應有用組分，聯合進行開采處理操作。

堆浸法為傳統開采方法的眼神，將礦石開采出來后，置于井下空場區域內，或者地表廢石區域內，進而進行浸出操作的流程。池浸法一般在滲濾法、攪拌區內進行操作，在高品位銅礦以及精銅礦中應用較多，適用于分散、礦點多的礦區。

酸浸、堿浸用于氧化銅礦的浸出。酸浸工藝通常以硫酸為浸出劑，適用于含酸性脈石礦物的氧化銅礦石浸出，常用于從低品位、表外礦廢石堆中提取銅；堿浸工藝通常采用碳酸銨作為浸出劑，適用于處理含大量堿性脈石的氧化銅礦。

細菌浸出法一般在氧化劑存在時方可使用，為了實現高效合理的控制，需要加強借助氧化特性細菌的應用，提高浸出速度。用于浸出銅的常用細菌有：氧化亞鐵硫桿菌、氧化亞鐵鉤端螺旋菌和氧化硫硫桿菌等。

現階段，國內銅礦的開采技術不斷優化升級，大量用于工業化作業。山西中條山銅礦建立了低品位銅的開采基地，效果良好，充分實現了原地浸出的處理控制，屬于銅礦開采的重大突破。2012年，重色某公司成立了4萬噸陰極銅浸出處理工程，對礦產資源的合理開發、裝備改革具有重大積極影響，效果十分顯著。

3 結束語

文章針對低品位銅的開發利用、選礦工藝進行了全面分析，旨在提高銅礦資源在國內的利用價值。國民經濟快速發展，對應社會物質生活水平不斷提升，各行業的進步均需進行原料引入，銅礦原料作為需求量巨大的原料之一，需要引起關注。近年來復雜、低品位、成本高的礦產開發較多，需要進行科技研發處理，提高新工藝、新設備、新材料的研發，增加整體資源的合理利用效果，提高整體資源利用程度，實現良好的社會經濟效益。

參考文獻

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