铜为我国严重短缺的有色金属资源,其资源的探明储量、保有储量都远远不能满足国内消费和生产的强劲需求,目前,我国铜资源的自给率仅40%,已成为世界最大的铜精矿进口国[1],对海外铜矿的开发利用受到越来越高的重视。其中,位于非洲中部的中非铜矿带赋存有全球著名的铜钴矿床,铜钴资源储量极大,已成为中国矿业企业关注的热点地区之一[2,3]。
对于铜矿石,一般认为当氧化率大于30%时为氧化铜矿,氧化率在10%~30%为混合型铜矿,氧化率小于10%时为硫化铜矿[4]。目前,中非铜矿带已经开发的大部分矿山为氧化矿,硫化矿和混合矿利用较少。因此,研究该地区硫化矿与混合矿选矿技术对该地区资源的开发具有重要意义。对于混合铜钴矿石,浮选流程可采用硫化氧化矿物同步浮选的流程,也可采用先选硫化矿物、尾矿硫化后再选氧化矿物的流程[5]。本文针对刚果(金)混合铜钴矿石进行选矿试验研究,以期为该类矿床的开发提供借鉴。
1 矿石性质
矿石中可回收的有价元素主要为铜和钴,两种组分的赋存状态比较复杂,以黄铜矿为主的原生硫化铜中铜的占有率为43.59%,而以斑铜矿为主的次生硫化铜中铜的占有率为42.95%,以孔雀石为主的氧化铜中铜的占有率为11.54%;钴大部分赋存在硫化物中,占有率为79.31%,在碳酸盐矿物中的占有率为7.59%,而在硅酸盐矿物和铁的氧化物中的占有率则相对较高,为13.10%。除上述铜钴矿物外,矿石中滑石、云母等易浮硅酸盐脉石矿物含量达到32.62%,还含有石英、绿泥石、白云石、方解石、磷灰石等脉石矿物。矿样主要化学成分分析、铜钴物相分析与矿样矿物组成分析结果示于表1-4。
2 试验研究
2.1 试验方案的确定
工艺矿物学研究表明,矿样中除铜钴矿物外,其他硫化矿物含量很少,铜钴矿物可混浮产生单一铜钴精矿,不需选矿分离,但该矿铜钴矿物种类多,尤其是铜在原生硫化铜、次生硫化铜和自由氧化铜矿物中均大量分布,不同含铜矿物可浮性存在明显差异,需强化难浮矿物的浮选;此外,矿石中滑石和云母等易浮硅酸盐矿物含量很高,将严重影响浮选流程。因此,本研究采取了二个方面的措施,一方面,针对不同可浮性的含铜矿物,采用高效捕收剂与阶段混合浮选工艺,先浮选易浮铜钴硫化矿物,再浮选铜钴氧化矿物,同时强化回收难浮
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