王洋等

摘要：含銅多的金屬礦分布廣泛，由于礦石的礦物組成復(fù)雜，理化性質(zhì)處于多變的狀態(tài)，能夠綜合回收的金屬礦物很多。含銅金屬礦石的分選工作是礦山開采的重點(diǎn)內(nèi)容，分選要取得良好效果，就需要對礦石的類型、內(nèi)涵物質(zhì)有足夠的認(rèn)知。文章從三個(gè)方面闡述了含銅金屬分選的相關(guān)工藝，從技術(shù)應(yīng)用角度分析了提高含銅金屬分選效果的方法。

關(guān)鍵詞：含銅金屬；金屬分選；礦產(chǎn)資源；礦山開采；銅金屬回收 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TD164 文章編號：1009-2374（2015）16-0155-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.16.076

我國是資源大國，礦產(chǎn)資源占據(jù)我國資源總數(shù)的大部分份額。含銅金屬礦主要包括銅鉛鋅礦石、銅鋅礦石、銅鉬礦石、銀銅礦石、銅金礦石。這些礦石的內(nèi)部組成較為復(fù)雜，通過分選工藝的應(yīng)用，能夠回收的金屬數(shù)量巨大。但是各個(gè)金屬礦石之間的浮性差異很小，這就會給各個(gè)物質(zhì)的分離工作帶來困難。礦石浮選工藝是銅金屬回收的主要方法，但是隨著礦山資源的貧乏，必須要有新的工藝進(jìn)行資源整合，才能夠提高含銅金屬的高效分選。良好的工藝能夠提高生產(chǎn)效益，更能夠降低成本減少污染，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的雙平衡。

1 銅礦物和礦床的狀態(tài)和類型

1.1 銅礦物狀態(tài)

銅礦物是天然產(chǎn)出的物質(zhì)，銅化合物的種類多達(dá)200多種，具有工業(yè)價(jià)值的礦物質(zhì)有15種左右。銅金屬是工業(yè)生產(chǎn)中重要的資源類型，能夠?yàn)楣I(yè)發(fā)展提供重要的原料。銅金屬礦物顯著特點(diǎn)是含硫礦物居多。銅金屬從巖漿源階段開始到次富集帶階段，在各個(gè)階段銅礦物都有大量的硫化物。具有工業(yè)價(jià)值的銅礦中，80%的銅礦物都是硫化物。這方面的代表就是輝銅礦，其次就是黃銅礦、斑銅礦、黝銅礦和銅蘭。在這些礦石中，自然銅的產(chǎn)量能夠占到1/10，還有一部分為氧化物，例如孔雀石、水膽礬或者氯銅礦等物質(zhì)。

1.2 銅礦床的類型

我國現(xiàn)有的銅礦大約有900多個(gè)，其中大型礦床數(shù)量很少，中型礦床大約占10%，數(shù)量最多的就是小型礦床，能夠占據(jù)88%的份額。我國的銅資源儲量平均品位是0.71%，高品位的銅資源含量較低。但是，銅礦床的類型較多，大致可以分為斑巖型銅礦床（也叫細(xì)脈浸染型銅礦）、層狀銅礦床、黃鐵礦型銅礦床、矽卡巖型銅礦床、脈狀銅礦床、砂巖型銅礦床、銅鎳硫化礦床、安山玄武巖銅礦床。

2 銅礦石的分類

2.1 銅礦石的分類主要是按照分選的角度確定的

大致可以分為三種：一是氧化礦，氧化率在30%以上，這種礦石銅礦物以碳酸鹽的形式呈現(xiàn)，硫酸鹽和氧化物同時(shí)存在；二是硫化礦，氧化率在10%以下，主要成分是銅的硫化物，銅與硫化物是最容易親和；三是混合礦，混合礦就是氧化率在10%～30%之間，混合礦的存在是非常廣泛的。

2.2 按照礦石含有的礦物質(zhì)種類可以分為單一銅礦石和多金屬銅礦石

含有銅金屬較多的為黃鐵礦石，再有就是銅鋅礦石、銅鉛鋅礦石、鋼鉬礦石、銅鎳礦石、鋼金礦石等。

2.3 按照銅礦石中銅的含量分類

銅礦石中銅金屬含量因地質(zhì)情況而產(chǎn)生差異。根據(jù)銅含量可以分為大于2%的，稱為富銅礦，等于1%～2%含量的稱為中等銅礦，含量在0.7%～1%的被稱為貧銅礦，小于0.7%銅含量的被稱為極貧銅礦。

3 銅金屬礦物的分選

3.1 銅硫鐵礦的特點(diǎn)和分選技巧

銅硫鐵礦的特點(diǎn)是儲量較小，品位不高。銅礦物應(yīng)該以黃銅礦為主，銅硫礦存在于硫化礦，含有硫化銅物，一般分為致密塊狀含銅黃鐵礦和浸染狀含銅黃鐵礦。致密塊狀含銅黃鐵礦中脈石礦物很少，經(jīng)常采用的方法就是浮選硫化銅礦物，經(jīng)過銅分離后尾礦留下就是硫精礦。浸染狀含銅黃鐵礦的特點(diǎn)就是銅礦物和硫化鐵礦物含量較低，以浸染的形態(tài)分布于脈石中，脈石的含量很高，對這種礦石應(yīng)該采用混合浮選流程，通過浮選工藝把硫化銅和硫化鐵混合浮出，通過對混合精礦的再磨后將物質(zhì)慢慢分離。銅礦石浮選的可以采用兩種方案，分別是先磁后浮，或者先浮后磁。先磁后浮在操作時(shí)容易出現(xiàn)黃鐵礦進(jìn)入磁鐵礦的精礦，造成物質(zhì)之間的混合。在實(shí)際操作中，最常使用的方式就是先浮后磁。先浮后磁的方法能夠有效阻止物質(zhì)之間的混合。浮選時(shí)要注意強(qiáng)化對硫化鐵的浮選，最大限度地將鐵礦物質(zhì)進(jìn)行分離。銅金屬礦物分離需要掌握技巧，要根據(jù)銅硫礦的具體情況而定。選擇的方法要減少分離的時(shí)間，提高分離的效果。

3.2 銅鋅礦的分選工藝

在銅金屬的分離效果中，銅鋅礦的分離是相對比較困難的。銅鋅礦難分離的主要原因是銅和鋅在生長過程中緊密共生，在礦床之間形成緊密的物質(zhì)。特別是在高溫型礦床中，黃銅礦多數(shù)呈細(xì)小顆粒存在，通過浸染狀態(tài)存在于鋅礦中，銅金屬與鋅結(jié)合過于緊密，很難單獨(dú)進(jìn)行分離。這是銅和鋅的物理性質(zhì)決定的，也是礦床形成的過程造成的。在傳統(tǒng)的分離方法中，很難解決這個(gè)問題。銅與鋅的緊密結(jié)合，使分離工作變得艱難。銅離子以其作用，將鋅表面活化，這些表面的物質(zhì)與銅和鋅都非常相似，在分離中無法準(zhǔn)確知道物質(zhì)之間的差異，在分離過程中，無法第一時(shí)間有效分離。但是隨著分離工藝的增強(qiáng)，可以采用三個(gè)措施進(jìn)行有效分離：一是將礦漿中的銅離子進(jìn)行沉淀，這樣可以防止閃鋅礦的活化，采用的制劑是硫化鈉，硫化鈉可以有效將礦漿中的銅離子進(jìn)行分離；二是脫除銅離子。這個(gè)方法就是脫除吸附在鋅礦表面的銅離子，使用的制劑是氰化鈉和硫酸；三是運(yùn)用混合精礦脫藥，將銅鋅混合的礦石進(jìn)行分離，采用制劑一般為活性炭或者硫化鈉。

3.3 銅鉛分選技術(shù)應(yīng)用

銅與鉛的分離一般可以按照兩種方案進(jìn)行：一種方法是浮銅抑鉛；一種方法是浮鉛抑銅。傳統(tǒng)的方法是重鉻酸鹽法。通過這個(gè)方法可以實(shí)現(xiàn)抑鉛浮銅。礦石中含有容易氧化的物質(zhì)時(shí)，就可以采用這種方法。對于受過氧化的鉛礦抑制力，這種方法更有效。該方法的弊端就是存在污染，因此，在選用的時(shí)候需要考慮礦區(qū)的環(huán)境。氰化物法對黃銅的抑制力比較強(qiáng)，對鉛產(chǎn)生作用微小，利用這個(gè)方法能夠抑銅浮鉛，是很好的分離方法。再有就是氧硫法，通過二氧化硫進(jìn)行抑制浮選黃銅?；蛘哌\(yùn)用加溫方法，用蒸汽將銅鉛混合物加溫到60℃，在表面放置補(bǔ)收劑，將表面氧化的物質(zhì)解吸下來，黃銅自然就浮上來。采用這種方法不用添加藥劑，可以有效減少污染。

4 結(jié)語

礦山開采是一項(xiàng)工藝復(fù)雜的生產(chǎn)勞動(dòng)，在同一個(gè)地區(qū)會存在不同程度的礦石，對礦石的認(rèn)知和組織結(jié)構(gòu)了解尤為重要。含銅金屬礦石的提純過程需要從礦石本質(zhì)的性質(zhì)入手，通過對原有經(jīng)驗(yàn)，運(yùn)用新的工藝方法，才能夠提高工作效率。含銅金屬分選過程的實(shí)施需要運(yùn)用科學(xué)化、專業(yè)化的工作原則，在設(shè)備應(yīng)用、工藝水平、整體控制上，都要符合現(xiàn)代礦業(yè)生產(chǎn)的規(guī)律。含銅金屬分選整體效果的提升，能夠?yàn)楣I(yè)生產(chǎn)提供優(yōu)質(zhì)的原料，有利于我國礦業(yè)生產(chǎn)的整體進(jìn)步。

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作者簡介：王洋（1979-），男，內(nèi)蒙古赤峰人，中國冶金地質(zhì)總局山東局哈密市騰源盛礦業(yè)有限責(zé)任公司工程師，研究方向：選礦技術(shù)（礦物加工工程）。

（責(zé)任編輯：蔣建華）