技术 | 低品位铜矿的开发利用及选矿工艺综合分析

2022-02-25 10:39:33 来源：网络

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简介：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。

铜作为重要金属原料，应用起源较早。金属铜由于良好的导电性、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（全国铜选冶实用技术与装备交流会）成为主要开发开采来源。
1 矿石品性分析
铜紧缺性较强，在地壳中的含量一般为万分之几的含量。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（全国金属矿山绿色智能选矿工艺与装备技术交流会）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
本文针对低品位铜的开发利用、选矿工艺（全国金属矿山绿色智能选矿工艺与装备技术交流会）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。