淺析銅礦選礦技術的應用及其管理

遲永欣

（中國有色集團撫順紅透山礦業有限公司，遼寧 撫順 113321）

銅在人類歷史上出現與應用的時間非常早，對人類文明的進步有著重大的意義。銅有著較強的耐腐蝕性，鹽酸、稀硫酸對于銅的侵蝕效果均并不顯著。所以在化學、制糖、釀酒等工業中銅是非常常見的材料，其被應用于管道、真空器、蒸餾器、釀造鍋閥門制造。所以在電器、電子技術、電機制造等工業中銅也有著比較大的用量。最后因為銅可以與鋁、錫、鋅組成合金，因此成為了全球消耗量第二的金屬材料。

1 國內銅礦資源特征

據資料顯示，含銅黃鐵礦在世界銅礦儲量中占據5%、砂巖銅礦占據25%至26%、斑巖銅礦占約60%，其他各類銅礦在10%左右[1]。我國地大物博、幅員遼闊故有著豐富的資源與礦產。據調查當前我國銅礦資源的保有量約在1915萬噸，資源量3177萬噸，基礎儲量3042萬噸，總量達6218萬噸，位列世界第7[2]。除了已查明產地（并不包括天津），幾乎所有的省市、自治區與直轄市都有一定的銅礦資源分布，其中最主要的銅礦生產地為華東地區，其年產量約占我國的總產量51.87%，從中不難看出華東與華南地區是我國最重要的銅礦產地，當然二者也是我國銅礦消耗量最大的地區，二者在我國銅礦消費總量上可排至第一，消耗量為70%。

根據對已探知銅礦產地與儲量結果來看，國內高品位礦石存在數量稀少的問題，主要表現在雖然我國總體銅礦儲量很高，不過基于人數過大的問題，導致我國人均銅礦占有量很低，這嚴重的影響了我國的銅礦行業發展。

2 銅礦選礦技術分析

（1）硫化黃藥法。這是一種非常常見的方法，即利用硫化劑硫化礦石，之后使用黃藥來捕收銅礦。可用的硫化劑有很多，常用的包括硫化鈉、硫氫化鈉、硫化鉀，其中硫化鈉是最有效率的，故被大量使用。特別是硅孔雀石的表現更是非常突出。此外硫化速度的另一項影響因素就是溫度，溫度對于硫化程度帶來的影響也比較顯著。

（2）浸出沉淀浮選。這種技術常用于硅石、孔雀石一類分離指標差、浮選難的氧化銅。因為氧化銅很容易就被酸溶解，所以在使用這種方式前，需要先把礦石磨至單體解離，之后將礦石浸到0.5%至3%濃度的稀硫酸，并通過鐵粉置換來析出金屬銅沉淀。此外在3.7至4.5pH酸性介質中我們同樣也可以借助于雙黃藥或是甲酚黑藥去捕收未溶解的沉淀金屬銅與硫化銅。

（3）離析浮選。首先將氧化銅礦石粉碎，隨后向礦石碎末中加入1%至2%的氯化鈉與2%至3%的煤粉，在將上述材料混合均勻后放入沸騰爐或回轉窯焙燒，沸騰爐與回轉窯的溫度保持在700攝氏度至800攝氏度區間，在化學、物理的雙重作用下銅會以氯化物的形態揮發。在爐內弱還原性七分鐘，銅的氯化物被還原成金屬銅吸附在碳粒上。最后將焙燒鍋后的礦石磨碎，并用黃藥浮選。

（4）乳濁液。先氧化、硫化銅礦物，然后用丙烯酸聚合物與硅酸鈉抑制脈石，加苯并三唑、巰基苯并唑、甲苯酰三唑、二苯胍等絡合劑，形成穩定親油礦物表面，隨后使用煤油、柴油以及汽油等油乳液覆蓋在礦物表面，形成疏水性強的可浮狀態。使其牢牢地吸附在氣泡表面上浮。

（5）氨浸硫化沉淀浮選。在將礦石研磨打碎后加入硫磺粉，將混合物浸入氨中。在二氧化碳、氫化銨與氧化銅混合之后，硫離子會沉淀與形成硫化銅離子，且氨會被蒸發。一般來說硫化銅會使用浮選方式進行浮選。浮選pH數值在6.5至7.5區間，適用于碳酸鹽型不易處理的氧化銅礦。

（6）浮選水冶法。水冶包括氨法與酸法兩種。其中氨法一般用于碳酸鹽礦物，酸法憑借著經濟便宜的優勢，常用于硅酸鹽類礦石。

氧化銅礦、混合礦中，浮選碳酸鹽銅礦前，必須使用硫化劑進行硫化，如使用硫化鈉。之后水冶尾礦、中礦。如果礦石為硫化礦，那么直接引用黃藥進行浮選與捕收也是可以的。

3 選礦技術發展

（1）自磨與半自磨。破碎磨礦耗能大，是影響選礦成本最大的因素。在國外自磨與班子莫技術已經有了十分成熟的體系，水平比較發達。而我國也曾使用這項技術獲得了十分良好的處理結果。不過我國在對這項技術測試時候所用礦石大多為斑巖銅礦，處理工藝被我國的測試人員予以了一定改動。所以處理能力才會得到了大大提高，效果約為6萬t/d。

（2）細菌浸出、堆浸技術。科技與技術相生相伴，在國內科技水平不斷獲得進步的今天，細菌浸出、堆浸技術的應用獲得了廣泛的普及。該技術不僅有著成本低、投資少的優勢。不過這種技術的實踐研究尚待加強，不過這種技術的應用實例卻告訴我們銅礦的氧化速度能夠得到有效的降低，在降低氧化率的基礎上，氧化程度獲得了顯著的提高。

（3）現代檢測設備。為了進一步提高銅礦選礦質量與速度，自動化技術的應用十分關鍵。不過自動化技術的問題也比較突出，那就是必須要確保參數的合理性，嚴格控制好測控礦石參數變化。當礦漿pH數值發生變化以后，必須及時使用設備儀器對礦漿進行測量。在操作過程中將參數變成信號，利用計算機控制信號。

（4）流程工藝改進。對流程工藝的改進目的為加強浮選能力。因銅礦產生的廢石量、尾礦量龐大，因此應盡早拋廢。磨礦工藝目前的主流為半自動加球，根據實際情況來確認是否存在欠磨、少磨的問題。聯合工藝能夠有效提高資源利用率，當前國內在這方面投入的研究較多。

（5）浮選藥劑研究。國內對于銅礦的選礦研究主要看重的是銅浸出速度與浸出率。為了提高浮選有效率，難選氧化銅的回收利用有必要使用效果更顯著的組合藥劑或浮選藥劑去完成與實現難選氧化銅的回收。硫化銅與黃鐵礦共生，二者都有著較為出色的可浮性與導電性。我國有學者使用硫氮9號作為捕收劑，將pH數值控制在11左右實現了硫化銅與黃鐵礦的分離。硫誘導浮選與自誘導浮選能夠有效克服捕收劑無選擇性的吸附，因此這種方式成為了分離銅硫的最佳途徑。

4 結語

現代社會的發展離不開各類資源的應用與支持，為提高國內的銅礦選礦能力，我們在應用選礦技術的同時，不僅要重視開發技術，也要重視技術管理。逐步的引入新的設備、新的技術為銅礦選礦注入新的活力，提高選礦技術水平與工作效率，更好的服務于社會，推動冶金業的發展，為礦山開采提供必要性的技術支持。

在實現社會可持續發展的同時，推動我國選礦技術進入新的階段。