某銅礦石浮選尾礦工藝礦物學研究

蔡明明 張文平

摘要：為更好地查清某銅礦石選別過程中銅流失的主要原因，借助先進的掃描電鏡、能譜儀及BPMA分析系統等分析手段，測定銅尾礦中的礦物組成、解離度、連生程度、嵌布關系等工藝礦物學參數。結果表明：銅尾礦中銅礦物主要為黃銅礦和銅藍，銅分布率分別為89.01 %和10.99 %;銅礦物粒度較細，黃銅礦和銅藍粒徑均小于38 μm，呈微細粒分布;黃銅礦單體解離度較低，與脈石礦物連生較為密切，銅藍多以單體形式存在。工藝礦物學研究結果可為該銅礦石生產工藝優化改造，提高銅回收率提供理論依據。

關鍵詞：銅尾礦;工藝礦物學;解離度;嵌布關系;BPMA分析系統

中圖分類號：TD91文獻標志碼：A開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

文章編號：1001-1277（2020）04-0064-03doi：10.11792/hj20200414

隨著礦產資源的日益匱乏，如何更好地回收有用礦物成為目前研究的重點。本文以某銅礦石浮選尾礦（下稱“銅尾礦”）為研究對象，通過對主要礦物嵌布粒度、礦物間嵌布關系[1]、礦物解離度[2]等工藝礦物學參數進行檢測，以及根據銅礦物的可選性及其在選礦過程中的行為[3]，查找銅在浮選過程中流失的原因，為進一步提高銅回收率提供礦物學依據[4]。

1 銅尾礦化學成分及礦物組成

1.1 化學成分

銅尾礦化學成分分析結果見表1。

從表1 可以看出：銅尾礦中銅品位為0.074 %，其他有價金屬品位較低，主要為無機鹽礦物。

1.2 礦物組成

采用掃描電鏡、能譜儀等分析表明，銅尾礦中銅礦物主要有黃銅礦、銅藍，其他金屬礦物有黃鐵礦、磁黃鐵礦、磁鐵礦及少量方鉛礦、閃鋅礦等;脈石礦物有石英、高嶺石、絹云母、海綠石、明礬石、鮞綠泥石等。銅尾礦礦物組成分析結果見表2。

2 銅尾礦主要礦物工藝特征

2.1 銅物相分析

銅尾礦中銅物相分析結果見表3。

從表3可以看出：銅尾礦中銅礦物主要為黃銅礦和銅藍，銅分布率分別為89.01 %和10.99 %。

2.2 黃銅礦

黃銅礦是主要的含銅礦物之一，相對含量為0.17 %，經能譜分析其銅分布率為89.01 %。銅尾礦中黃銅礦主要由Cu、S、Fe組成，能譜分析見圖1。

銅尾礦中黃銅礦的平均粒徑為5.63 μm，小于10 μm的黃銅礦約占77 %，其余約23 %的黃銅礦粒徑在10～38 μm，呈細粒—微細粒嵌布。樣品中1.08 %的黃銅礦以單體解離的形式存在，解離度大于80 %的富連生體為2.04 %。以連生形式存在的黃銅礦主要與黃鐵礦、磁黃鐵礦、石英、高嶺石等礦物連生，少量與明礬石、透鋰長石等連生。

銅尾礦中典型的黃銅礦與其他礦物嵌布關系（背散射電子圖像）及主要礦物化學成分能譜分析見圖2。從圖2可以看出：黃銅礦（分析點1）與黃鐵礦（分析點2）、石英（分析點3）呈連生分布。

2.3 銅 藍

銅藍也是主要的含銅礦物之一，相對含量為0.01 %，經能譜分析其銅分布率為10.99 %。銅尾礦中銅藍主要由Cu、S組成，見圖3。

銅尾礦中銅藍的平均粒徑為2.35 μm，其顆粒較小，均小于5 μm，呈微細粒嵌布。銅尾礦中82.13 %的銅藍以單體解離的形式存在，單體解離度較高。以連生形式存在的銅藍主要與透鋰長石、明礬石等礦物連生，少量和磁鐵礦等礦物連生。銅尾礦中單體解離的銅藍背散射電子圖像見圖4。

2.4 黃鐵礦

黃鐵礦為銅尾礦中主要礦物之一，相對含量為3.34 %。銅尾礦中黃鐵礦主要由Fe、S組成。銅尾礦中黃鐵礦的平均粒徑為17.97 μm，其顆粒較小，小于38 μm的黃鐵礦占91.69 %，主要呈細粒嵌布。銅尾礦中34.64 %的黃鐵礦以單體解離的形式存在，以連生形式存在的黃鐵礦主要與石英、長石等礦物連生，少量和高嶺石等礦物連生。銅尾礦中黃鐵礦與石英連生嵌布關系（背散射電子圖像）見圖5。

2.5 銅礦物解離特征

銅尾礦中黃銅礦和銅藍的解離度分析是在樣品細度-0.074 mm占60 %的條件下，采用BPMA分析系統測量完成。通過解離度和礦物連生程度分析，可以查清銅尾礦中目標礦物和目標礦物、目標礦物和其他脈石礦物的連生關系。銅尾礦中主要銅礦物解離情況見表4，連生程度統計結果見表5。

從表5可以看出：黃銅礦單體解離度較低，與脈石礦物連生較為密切，分布率為70.98 %;銅藍單體解離度較高，有82.13 %的銅藍以單體形式存在。

2.6 銅礦物嵌布粒度

采用BPMA分析系統，在樣品細度-0.074 mm占60 %的條件下，對銅尾礦中銅礦物嵌布粒度進行分析。銅尾礦中銅礦物嵌布粒度分析結果見表6。

從表6可以看出：銅尾礦中的銅礦物粒度較細，其粒徑均小于38 μm，呈微細粒分布。

3 結 論

1）銅尾礦中銅品位0.074 %。銅尾礦中銅礦物主要有黃銅礦、銅藍，銅分布率分別為89.01 %、10.99 %;其他金屬礦物有黃鐵礦、磁黃鐵礦、磁鐵礦及少量方鉛礦、閃鋅礦等;脈石礦物主要由石英、高嶺石、絹云母、海綠石、明礬石、鮞綠泥石等礦物組成。

2）黃銅礦單體解離度較低，與脈石礦物連生較為密切;銅藍單體解離度較高，其中82.13 %的銅藍以單體形式存在。銅礦物呈微細粒分布，粒徑均小于38 μm。

3）銅尾礦中流失的銅主要為黃銅礦和銅藍中的銅。流失的主要原因是：黃銅礦解離度低且連生礦物主要為脈石礦物，導致黃銅礦流失;銅藍的粒徑較小，泥化嚴重，導致銅藍流失。選礦廠可通過浮選藥劑條件優化及部分流程結構改造，最大程度回收銅礦物，提高銅回收率。

[參 考 文 獻]

[1] 江皇義，盧爍十，宋振國，等.某難選銅鋅礦的工藝礦物學研究[J].有色金屬（選礦部分），2019（3）：1-4.

[2] 王竹萌，賈木欣，應平，等.工藝礦物學參數自動測量技術研究[J].中國礦業，2015，24（增刊2）：205-208，212.

[3] 許志華.銅工藝礦物學[J].廣東有色金屬學報，1999，9（1）：1-8.

[4] 魯新州，王世磊，曲曉義.湖北某難選銅礦石浮選試驗研究[J].世界有色金屬，2019（4）：201-202.

Abstract：In order to find out the main causes of copper loss in copper ore dressing process，the mineral composition，dissociation degree，continuity degree and embedding state of minerals in copper tailings are researched by means of advanced scanning electron microscopy，energy spectrum and BPMA analysis system.The results show that the copper minerals in the copper tailings are mostly chalcopyrite and covellite，and the copper distribution rates are 89.01 % and 10.99 % respectively; the grain of the copper minerals is tiny in microfine particles with both the grain size smaller than 38 μm;the monomer dissociation degree is low for chalcopyrite and it is closely associated with gangue mi-nerals while covellite is mostly in monomer form.The process mineralogy research results provides theoretical basis for the optimization of copper ore dressing process and the improvement of recovery rate.

Keywords：copper tailings;process mineralogy;dissociation degree;embedding state;BPMA analysis system