(中鋁東南銅業有限公司,福建 寧德 352100)
銅具有耐磨、抗張的特點,既能導電,又能導熱,因此用途較廣,可以應用在軍事、機械制造、建筑等各個方面。目前我國市場對銅的需求量較大,呈現供不應求的狀況,所以需要提高銅礦利用率,完善銅礦開發技術,優化銅礦開采工藝流程,對銅礦進行進一步的開發研究。下面本文就來談一談銅礦選礦技術與選礦設備的工藝流程問題。
銅礦種類有很多,常見的有銅黃鐵礦、斑巖銅礦等,銅礦資源分布在世界各個地區,其中全球60%的銅礦為斑巖銅礦,而銅黃鐵礦只占5%。據統計顯示,我國銅礦資源擁有量排在世界第七,除天津外,其他省市區均有相應的銅礦資源。華東地區資源豐富,年均產量可以達到全國的一半。但是華南地區對于銅礦的需求量較高,全國大多數的銅礦會被運往這兩個地區。雖然我國銅礦資源在世界排名靠前,但是我國人口數量多,人均銅礦占有量少,銅礦產量無法滿足需求,市場呈現供不應求的狀態。因而國家基本每年從外進口銅礦產品,這都不利于我國相關產業的發展,所以加強銅礦資源管理,提高選礦開采與選礦技術則非常必要。
(1)浮選—水冶法。我國有幾種常見的銅礦選礦技術,其中水冶法是較為實用的一種技術,其具體可分為氨法與酸法兩種。在具體操作時,需要根據銅礦石的成分選擇選礦技術。例如,對于主要成份為硅酸鹽的銅礦石,要使用酸法冶煉,對于主要成份為碳酸鹽的銅礦石,則可以用氨法冶煉,其中酸法更加經濟便宜。如果是成分眾多的混合礦或氧化銅礦石,那么需要對硫化鈉等硫化物進行硫化操作,之后再用水冶法進行浮選,浮選硫化礦石需要使用黃藥。
(2)氨浸~硫化沉淀~浮選。氨浸~硫化沉淀的銅礦選礦技術也以浮選為主,其非常適合處理磨石礦物為碳酸鹽的銅礦,具體要按照一定的工藝流程進行操作。首先要研磨礦石,在其中加入硫磺粉,之后將礦石浸泡在氨中,等到二氧化碳、氧化銅和氨相結合后,氨會蒸發,而琉離子會凝結沉淀為硫化銅粒子[1]。此后就可以對硫化銅進行浮選,浮選期間,要將ph值保持在6左右。
(3)乳濁液法與離析~浮選法。采用乳濁液法進行銅礦選礦首先需要對銅礦物進行氧化或硫化處理,之后要選用丙烯酸聚合物抑制礦脈,并加入巰基苯并唑、二苯胍等絡合劑,這樣就可以使銅礦表面形成較為安全的親油性層,此后再選擇非極性的乳濁液,從而提高銅礦物的疏水性能,使其呈現懸浮狀態,最后將選出即可。最后一種常見方法是離析—浮選法,需要先粉碎氧化銅礦石,在其中加入氯化鈉和煤粉,并進行混合攪拌,攪拌均勻將其投入爐中培燒,保持850度左右的溫度,此后銅會揮發為氯化物,這時再降低溫度,氯化物就會成為金屬銅吸附在碳粒上[2]。工作人員只需要使用黃藥按常規的浮選法進行操作,即可成功選取銅礦。
(1)加強選礦實驗與原礦管理。在進行銅礦選礦工藝時,加強技術管理是非常重要的。這首先需要規范銅礦選礦的工藝流程,在進行選礦之前,要先進行科學性測試,具體可以開展小型選礦實驗和對比實驗,如果在實驗期間出現任何問題,需要盡快解決,根據實際情況,完善選礦過程,提高實驗的可行性。如果出現新工藝和新型藥劑,一定要先通過實驗進行驗證,之后再將其正式投入選礦工程中。工作人員在正式選礦之前,可以先進行預選,利用手選、干式磁選等方式對廢礦和有價值的礦石進行區分,在第一輪預選中排除廢礦,這樣即可以減少資金投入,也可以提升原礦品質。
(2)注重生產工作原則。在礦石選礦與生產管理工作中,選礦廠的技術人員要注重取樣、化驗、計量等各方面的工作,選礦廠可以適當開展教育和培訓,規范選礦流程,促進選礦人員工作水平的提高。在礦石生產過程中,工作人員還需按照“多碎少磨”、“以碎代磨”的原則進行工作,這主要就是嚴格控制第一段磨礦的礦石粒度,盡量降低破碎產品的粒度,將其控制在15mm之內,從而提升破碎機的破碎效果,減少能耗,提升效益。
在選擇銅礦設備時要注意以下幾點原則。第一,設備的選擇需要綜合考慮現場規模、工藝流程及礦石性質等方面條件,要選擇最為合適且技術可靠的設備,盡量選擇綠色環保的節能設備,以降低污染。第二,雖然不同礦石性質所需要的設備不同,但是隨著技術的發展,有些設備也可以兼容處理不同差異礦石,所以可以盡量選擇這類設備,從而應對礦石性質改變的問題。第三,要保證設備來源的可靠性,可以在當地選取高質量的設備,讓設備供應更為方便快捷。第四,在設備性能相同的條件下,盡量選擇價格優異的設備,也可選用同款設備開展礦石開采和相關處理工作。
(1)銅礦選礦的新工藝技術。磨浮工藝是我國銅礦作業中常見的一種工藝方式,其并不是一成不變的,會根據礦石性質與硫化銅礦中嵌布粒度進行調整與優化,不斷提升銅礦的品位和回收率。此外,還有一些企業通過快速浮選工藝提高浮選速度。隨著時間的推移,和一些銅礦原礦的性質可能會發生變化,那么選礦流程也需要與時俱進,根據實際情況進行調整。通常情況下,可以采用石灰調漿、粗選、精選的步驟處理礦石,提高選礦的精度。而對于一些開發難度較大的銅礦來說,普通的選礦工藝無法奏效,所以在遴選方法上要有所改變,可以按照階段磨礦、球磨、機磨、再磨再選的工藝流程進行處理。在此期間,可以使用硫化鈉當作沉淀劑,把硫酸鈉與硫化鈉組合起來抑制砷,從而將銅與砷成功分離。
(2)銅礦選礦的操作技術。目前,我國主要由機械進行選礦作業,車間會放置起重設備,所以工作人員需要對設備進行定期檢修和安全管理,從而保證礦石開采工作的順利完成。除了本土設備以外,還可以引進進口的破碎設備,提升產品的均勻細小度。在具體工作時,礦廠人員可以將除鐵裝置安裝在圓錐細碎機中,來提升設備工作的性能。另外,一些選礦廠會先進行緩沖操作,在進行細碎處理,這需要將除塵設備安裝在機械轉接處,之后用移動膠帶機對選礦量進行控制,同時配置液下泵,這樣就可以起到防水的作用,保證設備正常運行。
綜上所述,近年來我國銅礦選礦技術與機械設備都在不斷進步和發展,所以國家相關部門與銅礦企業也要根據實際情況科學選擇設備,積極引進新的工藝,提高資源利用率和工作效率,降低環境污染,按照合理工藝流程進行銅礦開采與選礦作業,促進我國銅礦產業的發展。