銅礦石提高回收率的選礦新工藝探究

郭俊利

摘? 要：使用新的選礦技術(shù)方法，提高銅礦石中銅的回收率，除了能夠給企業(yè)增加經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)外，還有利于提高資源利用率，避免資源的浪費(fèi)。我國(guó)銅礦資源雖然較為豐富，但是其中低品位、復(fù)雜難選銅礦資源的比例較高，如何實(shí)現(xiàn)這些特殊礦產(chǎn)資源的深度開(kāi)發(fā)利用，不僅關(guān)系到企業(yè)自身的經(jīng)濟(jì)效益，也對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生了一定的影響。

關(guān)鍵詞：銅礦石;回收料;銅品味;選礦新工藝

1 銅礦石性質(zhì)分析

該礦的主要金屬礦物包括黃銅礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦、菱角礦，另外還有少量的輝銅礦、斑銅礦。另外，這一礦脈的主要礦物包括黑云母、白云母、石英等礦物。黃銅礦常浸染在脈石中或者是鑲嵌在黃鐵礦與脈石顆粒的縫隙中，互相包裹，致密共生。黃銅礦與脈石的關(guān)系非常的密切，以中、細(xì)粒鑲嵌在脈石中，而且大小、粗細(xì)分布極為不均。主要元素比例為：SiO2占51.1%，Al2O3占13.7%，S占6.4%，F(xiàn)e占5.5%，CaO占5.2%，MgO占3.4%，Cu占1.6%。

2 幾種選礦方法的對(duì)比

目前國(guó)內(nèi)關(guān)于銅礦石的選礦方式，主要分為優(yōu)先浮選、混合浮選等幾大種類，在具體選礦方法的選擇上，還要綜合考慮多種因素，例如技術(shù)成本、礦石性質(zhì)等，很多時(shí)候還需要將多種選礦方法進(jìn)行拼接、組合，通過(guò)延長(zhǎng)選礦流程提高銅的回收率。

2.1 優(yōu)先浮選

結(jié)合上文中銅礦石元素占比數(shù)值可以發(fā)現(xiàn)，該礦的銅礦石中，除了一些氧化物外，硫、鐵的含量也比較高。對(duì)于這些礦石中同時(shí)含有多種優(yōu)勢(shì)礦種的情況，就需要使用優(yōu)先浮選技術(shù)，將這些不同的金屬礦石分離開(kāi)來(lái)，優(yōu)先獲取目標(biāo)礦石。浮選中，為了進(jìn)一步提高礦石中銅的捕收力，要求加入特殊的分離劑。目前常用的分離劑，按照其成分的不同，可以分為黃藥類和酯類兩種。以黃藥類為例，丁黃藥是一種成本較低且捕收針對(duì)性較強(qiáng)的一種，應(yīng)用較為廣泛。在優(yōu)先浮選中，添加丁黃藥可以防止銅流失，這也是提高銅回收率的關(guān)鍵。

2.2 銅硫混選再磨

在銅礦石選礦、回收中，增加礦單體的解離度，一方面是能夠?qū)~礦石中銅、硫、鐵等單體分離開(kāi)，為進(jìn)行單體回收提供了便利條件;另一方面是降低了后期磨礦成本，有利于獲得更高品位的銅。在銅硫混選再磨工藝中，需要注意控制好磨礦細(xì)度，如果磨礦細(xì)度低于標(biāo)準(zhǔn)范圍，不僅導(dǎo)致磨礦成本上升，還會(huì)增加了選礦難度。后期要想從低細(xì)度的礦石中提取銅，需要加入更多的分離劑，成本有所上升;如果磨礦細(xì)度高于標(biāo)準(zhǔn)，礦石粒度較大，也不利于提高銅的回收率。基于上述特點(diǎn)，同時(shí)綜合考慮該礦的礦石特征，決定使用先粗磨，將粗磨后所得礦石在混合精礦進(jìn)行再磨的方案，銅硫分析效果明顯提升。

2.3 銅硫混選分離

在銅硫混選分離中，也需要借助于捕收劑提高目標(biāo)礦石的捕收率，另外對(duì)于提高銅以外其他元素的回收效果也有一定的幫助。酯類捕收劑適用于酸性較強(qiáng)的環(huán)境，利用銅元素化學(xué)性質(zhì)不活潑的特性，可以將礦石中其他活潑金屬雜質(zhì)篩除，從而達(dá)到提高銅回收率的目的。在中性及堿性介質(zhì)中，通常選擇黃藥類捕收劑。這里仍然以丁黃藥為例，根據(jù)相關(guān)試驗(yàn)，在進(jìn)行銅硫礦的混選時(shí)，按照120g/t的比例，向礦石中加入丁黃藥，相比于普通混選可以將銅回收率提高10%-15%，在一些銅占比較高的銅硫礦石中，最終銅的回收率可以達(dá)到80%以上。

2.4 化學(xué)選礦法

浸出法是化學(xué)選礦法中一種常用的方法，主要包括酸浸出、細(xì)菌浸出、氨浸出三種形式。通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明，對(duì)于一些低品位的氧化銅采用這種方法的浸出效果非常的顯著，浸出率高于90%，酸耗率僅為6%。而且銅礦浸出后，其顆粒仍舊保持完好。地下融浸采礦法也是效果較好的一種化學(xué)方法，他是把某種化學(xué)溶劑注入地下的礦巖中，把一些有價(jià)值的金屬溶解出來(lái)，對(duì)溶液進(jìn)行收集。

化學(xué)選礦的優(yōu)點(diǎn)在于不需要前期投入大量的成本建設(shè)礦場(chǎng)，對(duì)于設(shè)備、人力等方面的依賴程度相對(duì)較低，從而幫助企業(yè)節(jié)約了成本。除了經(jīng)濟(jì)效益外，化學(xué)選礦在環(huán)保效益上也有明顯的優(yōu)勢(shì)。例如上文中提及的幾種選礦工藝，或多或少都會(huì)存在廢料污染的情況，而化學(xué)選礦工藝則不存在這類問(wèn)題。另外，近年來(lái)國(guó)內(nèi)研發(fā)的“浸出-萃取-電積”工藝流程，能夠大幅度提高銅回收率，在試驗(yàn)階段最高回收率可以達(dá)到90%左右，未來(lái)隨著技術(shù)逐漸成熟，有希望在國(guó)內(nèi)推廣使用。

3 試驗(yàn)分析

3.1 閉路試驗(yàn)

閉路試驗(yàn)?zāi)軌蚰M銅礦石的選礦過(guò)程，并且能夠?qū)σ恍┻x礦技術(shù)細(xì)節(jié)進(jìn)行直觀的表示，例如捕收劑的用量、銅品位的變化以及最終的回收率等。閉路試驗(yàn)在操作流程上，與開(kāi)路試驗(yàn)大體相同，但是對(duì)于試驗(yàn)所得的中間產(chǎn)物，例如精選尾礦等，則要收集起來(lái)，繼續(xù)投入到下一次試驗(yàn)中。另外，為了提高閉路試驗(yàn)結(jié)果的精度和準(zhǔn)確性，在實(shí)施閉路試驗(yàn)時(shí)，還要注意以下事項(xiàng)：

（1）對(duì)中間產(chǎn)物進(jìn)行再次試驗(yàn)加工時(shí)，要注意適當(dāng)?shù)臏p少捕收劑的用量。

（2）中間產(chǎn)物可能會(huì)帶有一部分的水分，在試驗(yàn)時(shí)還要注意減少?zèng)_洗水的用量，避免對(duì)試驗(yàn)結(jié)果造成誤差影響。可以發(fā)現(xiàn)選擇優(yōu)先浮選、再磨分選的組合工藝，能夠?qū)~礦石中銅品位和銅的回收率都進(jìn)行一定程度的提升，其中銅精礦的品位是24.1%，銅的回收率則為89.2%，相比于之前的選礦工藝，提升效果明顯。但是也要注意的，在復(fù)合選礦工藝中，由于選礦流程延長(zhǎng)，也造成了尾礦細(xì)度較小，在一定程度上增加了尾礦中銅的回收利用難度。這也是今后選礦工藝創(chuàng)新和改進(jìn)的方向之一。

3.2 工業(yè)試驗(yàn)

由于閉路試驗(yàn)是模擬銅礦石選礦流程進(jìn)行的，其試驗(yàn)結(jié)果只能作為理論參考。因此在閉路試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，還要在礦區(qū)進(jìn)行一次現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)試驗(yàn)。本次工業(yè)試驗(yàn)持續(xù)2周，完成試驗(yàn)后將工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果與該礦的實(shí)際生產(chǎn)指標(biāo)進(jìn)行比對(duì).新工藝在礦山實(shí)際應(yīng)用中，也有較為明顯的提升，在銅品位上提高了2.1個(gè)百分點(diǎn)，在銅的回收率上提升了15.4個(gè)百分點(diǎn)。從整體上來(lái)看，與閉路試驗(yàn)的結(jié)構(gòu)保持一致。綜合兩次試驗(yàn)結(jié)果，表明使用優(yōu)先浮選、再磨分選的選礦新工藝，對(duì)提高銅礦石回收率有顯著作用。

4 試驗(yàn)效果

優(yōu)先浮選、混選精礦，并對(duì)其進(jìn)行再磨的工藝，適應(yīng)了該礦粒度粗細(xì)分布不均的特點(diǎn)，并且降低了磨礦的成本。在對(duì)銅礦部分的選別中，而且在不加石灰的前提下，采用Z-200和丁黃藥作為捕收劑，不但有利于保證精礦的品位，而且還有利于提高銅的回收率，使得部分可浮性好的銅礦物能夠獲得較高的回收，提高了銅精礦的品位。

5 結(jié)束語(yǔ)

礦山開(kāi)采年限的增加，表層銅礦資源儲(chǔ)量急劇下降，只能從地下更深層挖掘礦石。但是隨著開(kāi)采深度的增加，礦石成分也變得更加復(fù)雜，共生礦、變質(zhì)礦等比例升高，給銅礦石的分選工作帶來(lái)了更高的難度。在這種情況下，就需要在現(xiàn)行選礦工藝上進(jìn)行不斷的創(chuàng)新。本文提出的一種優(yōu)先浮選、再磨分選的工藝，通過(guò)閉路試驗(yàn)和工業(yè)試驗(yàn)，均有良好效果，具有推廣應(yīng)用價(jià)值。

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