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低品位铜矿资源开发利用与选矿工艺的优化与实践
2021-11-26 16:31:53 来源:网络
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简介:国内金属铜的消耗与日俱增,资源保证度有所下降,为了充 分满足当代社会发展,低品位铜矿的开发处理十分必要,可一定程度上缓解国 内对铜进口的长期依赖。文章针对低品位铜的开发进行了分析,并针对选矿工 艺的优化方法进行了探讨,旨在提高铜矿的开发利用程度。

作为重要金属原料,铜矿的应用起源较早。金属铜具有良好的导电性、导热性、 延展性,同时稳定性强、抗腐蚀效果良好,是当代各行业中常见的加工材料。 国民经济快速发展带动了工业化进展的加速,新技术、新型产业的大幅兴起均 引起铜消耗量的剧增。但是国内铜资源开采供应无法充分满足当代社会需求, 进口依赖程度较高。随着单一矿产资源的降低,特有低品位铜资源成为主要开 发开采来源。

1 矿石品性分析
铜在地壳中的含量一般为万分之几的含量,紧缺性较强。国内铜储量为 3000 万吨左右。铜矿类型较多,包括斑岩型、火山岩型等。总量较低,且贫矿比例 较高,矿石品位高于 1%的仅占 34%。



如国内某铜矿主要为含砷、硫铜矿床。 金属矿物含量占 5.9%,主要有用金属矿物为黄铁矿、蓝辉铜矿-辉铜矿、蓝铜 矿等。铜矿物中蓝辉铜矿占矿物总量的 0.8%,硫砷铜矿及铜蓝占 0.2%。黄铁 矿是主要的硫矿物,占 4.9%。脉石矿物主要是石英,含量占 53.8%,其次有 35.2%的明矾石和地开石,以及 11%的黏土矿物等。矿石主要包括铜、硫等物 质,有害元素包括砷。除了铜、硫等没达到可供综合标准。原矿中铜为 0.58%, 属于低品位铜,不需进行单独回收处理。 

2 低品位铜矿选矿工艺分析

低品位铜矿主要指难处理的氧化铜矿、硫化铜矿及铜废石等,传统选矿方法无 法进行低品位铜矿的处理控制,需要加强相关作业人员的详细分析处理,保证 对低品位铜矿的全面开采工作进行研发,提高可利用资源的储量。 2.1 浮选法分析 2.1.1 硫化铜矿的选矿工艺分析 加强对高效捕捉剂的选择,保证可快速实现浮选操作。硫化铜矿开采中个,对 应起泡剂、捕捉剂种类较多,如 Z-200、酯 105 等均属于无毒环保的添加剂。 根据原矿状况,对铜矿进行磨选处理,借助石灰调浆、高碱度精选实现处理操 作,此外,还包括对金、银等贵金属的回收处理。


以斑岩矿为例,一般先进行 混合浮选得到铜、钼、金、银等物质的精矿,进而进行提纯分离,得到铜、钼、 硫精矿。对应斑岩矿的铜回收率一般可达到 80%以上。混合精矿在经过氮气浮 选处理,精选再磨实现铜、钼的分离。 高硫铜矿中,需要采用有限浮选、等可浮结合的方法处理,保证中矿再磨单独 分选得出铜矿。根据对应开采实际、开采矿山的特点进行实验分析,得出药剂 的种类用量、低碱或高碱度的应用、浮选工艺等具体操作流程。此外,含铜矿 石一般具有性能多变、复杂度高的特点,回收难度大。矿石浮选一般主要是铜 和铅锌的分离,主要研发目标需要集中在工艺流程、药剂种类及用量上。 对于含砷高、高氧化率、赋存状态复杂的难选铜矿石,采用阶段磨矿、粗精矿 再磨、一精尾再磨再选的工艺,以硫化钠为沉淀剂,硫代硫酸钠与氯化铵组合 作砷的抑制剂,成功实现了铜砷分离,取得了良好的选别指标等。 2.1.2 氧化铜矿的浮选处理分析 氧化铜矿的性质结构、成分比例等根伟复杂,增加了浮选的难度,一般借助硫 化浮选法、脂肪酸捕捉剂法进行处理。硫化浮选法具有较好的选择性,是现阶 段常用方法。云南东川矿区具有脉石含量高的特性,限制了选矿的技术方法, 国外较为积极的推广的生物冶金法也无法实现应用。
国内科研机构针对这一矿 区状况,进行了大量研究。如“氨浸”、“氨浸-萃取-电积”和“水热硫化浮 选”等方法,在技术指标上也曾取得过较大进展。但是工艺成本较高,设备要 求操作条件苛刻,无法进行工业开采处理。国内针对氧化铜矿的研究主要从工 艺流程出发。对原矿铜品位 1%左右,氧化率 60%和结合率为 15-20%的矿石, 小型试验达到铜回收率 83-85%、精矿品位 18-19%的优异指标。 2.2 化学选矿法分析 该方法也可称为浸出法。根据工艺手段差异,可分为原地浸矿、堆浸法等,根 据药剂差异可分为酸浸、碱浸等。原地浸矿法中主要借助天然环境下的非均质 矿产进行处理,选择性地分出对应有用组分,联合进行开采处理操作。 堆浸法为传统开采方法的眼神,将矿石开采出来后,置于井下空场区域内,或 者地表废石区域内,进而进行浸出操作的流程。池浸法一般在渗滤法、搅拌区 内进行操作,在高品位铜矿以及精铜矿中应用较多,适用于分散、矿点多的矿 区。 酸浸、碱浸用于氧化铜矿的浸出。酸浸工艺通常以硫酸为浸出剂低品位铜矿,适用于含酸 性脉石矿物的氧化铜矿石浸出低品位铜矿,常用于从低品位、表外矿废石堆中提取铜;碱 浸工艺通常采用碳酸铵作为浸出剂,适用于处理含大量碱性脉石的氧化铜矿。

细菌浸出法一般在氧化剂存在时方可使用,为了实现高效合理的控制,需要加 强借助氧化特性细菌的应用,提高浸出速度。用于浸出铜的常用细菌有:氧化 亚铁硫杆菌、氧化亚铁钩端螺旋菌和氧化硫硫杆菌等。 现阶段,国内铜矿的开采技术不断优化升级,大量用于工业化作业。山西中条 山铜矿建立了低品位铜的开采基地,效果良好,充分实现了原地浸出的处理控 制,属于铜矿开采的重大突破。2012 年,重色某公司成立了 4 万吨阴极铜浸 出处理工程,对矿产资源的合理开发、装备改革具有重大积极影响,效果十分 显著。 3 结束语 文章针对低品位铜的开发利用、选矿工艺进行了全面分析,旨在提高铜矿资源 在国内的利用价值。国民经济快速发展,对应社会物质生活水平不断提升,各 行业的进步均需进行原料引入,铜矿原料作为需求量巨大的原料之一,需要引 起关注。近年来复杂、低品位、成本高的矿产开发较多,需要进行科技研发处 理,提高新工艺、新设备、新材料的研发,增加整体资源的合理利用效果,提高整体效率。
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标签:
低品位铜矿
选矿工艺
矿山选矿
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