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氧化铜矿的浮选药剂制度实例

放大字体  缩小字体 发布日期:2014-10-19  浏览次数:4232
 
 
 
 
 
核心提示:一般说来硫化矿床的上部都有氧化带,有的矿床还被深度氧化而成为大中型的氧化矿床。它们的特点是结构松散易碎,含水较多,而且经
 一般说来硫化矿床的上部都有氧化带,有的矿床还被深度氧化而成为大中型的氧化矿床。它们的特点是结构松散易碎,含水较多,而且经常含有较多的矿泥。因此,在用浮选方法来处理氧化矿时,其浮选指标一般比硫化矿的浮选指标低,选矿成本也比硫化矿高。所以,寻求技术上可行、经济上合理的氧化铜矿的处理方法,是当代选矿技术的重要课题之一。
    1氧化铜矿的可浮性
   (1)氧化铜矿的分类与氧化率。氧化铜矿石的可浮性与铜矿物的种类、脉石的组成、矿物与脉石的共生关系以及含泥量的多少等因素有密切的关系。
    根据矿石氧化率的高低不同,可以把有色金属矿石分成为三类:
    氧化矿:氧化率在30%以上;
    混合矿:氧化率在10%~30%之间;
    硫化矿:氧化率在10%以下。
    氧化率是氧化矿物的金属含量在矿石总金属含量中所占的百分率。
    最常见的氧化铜矿物是孔雀石和蓝铜矿,其次是硅孔雀石和赤铜矿,有时,也会碰到铜的硫酸盐或其他可溶性盐类。
   (2)主要氧化铜矿物的可浮性
    1)孔雀石(CuCO3·Cu(OH)2):这种氧化铜矿物经过预先硫化以后,可以采用浮选硫化矿的捕收剂(如黄药)进行浮选;不进行预先硫化,也可以用5~6个碳以上的黄药在高用量下浮选。
    孔雀石也可以被脂肪酸(如油酸、棕榈酸等)及其皂类捕收。但是,用这类捕收剂时,矿石中的碳酸盐脉石(如方解石,白云石等)与铜矿物具有相近的可浮性,因而这种浮选过程的选择性较差。所以,这类捕收剂只适用于含硅酸盐脉石的氧化铜矿石的浮选。
    孔雀石还可以用长链的伯胺浮选,此时需要用硫化钠活化。
    2)蓝铜矿(2CuCO3·Cu(OH)2):浮选条件与孔雀石基本上相同。其不同之点仅在于用脂肪酸及其皂类浮选时,它比孔雀石的浮游性好,用硫化法浮选时,则需要与药剂有比较长的作用时间。
    3)硅孔雀石(CuSiO3·2H2O):这类氧化铜矿物的可浮性很差。其主要原因在于它们本身是组成和产状很不稳定的胶体矿物,其表面具有很强的亲水性,捕收剂吸附膜只能在矿物表面的孔隙内形成,而且附着极不牢固。其浮选行为受PH值的影响也相当显著,在工业生产上PH值很难控制得那么严格。
    4)水胆矾(CuCO4·3Cu(OH)2):这是一种微溶于水的矿物,很难浮选,一般都损失于尾矿中。
    5)胆矾(CuCO4·5H2O):这种矿物属于可溶性矿物,在浮选时易溶于矿浆中,由于这类矿物的溶解,增大了矿浆中铜离子的浓度,还会破坏浮选过程的选择性,增加药剂的消耗。因此当它含量高时最好先进行浸取。
   (3)游离氧化铜与结合氧化铜。氧化铜矿石的可浮性,与多种因素有关。首先决定于矿石中氧化铜矿物的种类。矿石中的氧化铜矿物以孔雀石和蓝铜矿为主时,这类矿石就属于易选矿石;如果矿石中主要是硅孔雀石或胆矾等难浮的矿物,就不能单独用浮选法处理。同时,游离氧化铜矿物容易浮游,而结合氧化铜矿物基本上不能用单一的浮选法回收。
    所谓游离氧化铜矿物是成独立形态存在的氧化铜矿物,它们均能溶于氰化物溶液中,这部分矿物中所含的铜称为游离氧化。而结合氧化铜矿物,它们中的铜常与矿石中的硅、铝、钙,镁、铁、锰等元素的氧化物相结合,形成难以单体解离、缺乏铜矿物易浮特性的集合体。结合铜矿物中的铜称为结合铜。结合铜在所有铜矿物含铜总量中所占的百分率称为结合率。
    结合氧化铜与脉石结合的方式有三种:
    1)机械地分散在脉石中成为微细分散的包裹体;
    2)以离子或分子状态吸附于脉石上成为所谓染色体;
    3)作为晶格的杂质与脉石相结合。
    脉石种类对氧化铜矿石的可浮性也有一定的影响,含硅质脉石的氧化铜矿比较好处理;而含碳酸盐脉石的氧化铜矿石就比较难选。含有较多的氢氧化铁和黏土质矿泥的氧化铜矿石,就更难选。
    2氧化铜矿石的处理方法
    处理氧化铜矿的方法,主要有以下几种
   (1)硫化后黄药浮选法。此法是将氧化矿物先用硫化钠或其他硫化剂(如硫氢化钠)进行硫化,然后用高级黄药作捕收剂进行浮选。硫化时,矿浆的pH值愈低,硫化进行得愈快。而硫化钠等硫化剂易于氧化,作用时间短,所以使用硫化法浮选氧化铜时,硫化剂最好是分段添加。硫酸铵和硫酸铝有助于氧化矿物的硫化,因此硫化浮选时加人该两种药剂可以显著地改善浮选效果。可用硫化法处理的氧化铜矿物,主要是铜的碳酸盐类,如孔雀石、蓝铜矿等。也可以用于浮选赤铜矿,而硅孔雀石如不预先进行特殊处理,则其硫化效果很差,甚至不能硫化。
   (2)脂肪酸浮选法。该法又称为直接浮选法,用脂肪酸及其皂类作捕收剂进行浮选时,通常还要加入脉石抑制剂水玻璃、磷酸盐及矿浆调整剂碳酸钠等。脂肪酸及其皂类能很好地浮选孔雀石及蓝铜矿,用不同烃链的脂肪酸浮选孔雀石的试验结果表明,只要烃链足够长,脂肪酸对孔雀石的捕收能力是相当强的,在一定范围内,捕收能力越强,药剂的用量就越少。在生产实践中用得较多的是C10~C20的混合的饱和或不饱和羧酸。直接浮选只适用于脉石不是碳酸盐类的氧化铜矿。当脉石中含有大量铁、锰矿物时,其指标就会变坏。
   (3)特殊捕收剂法。对氧化铜矿的浮选,除使用上述两类捕收剂以外,还可采用其他特殊捕收剂进行浮选。如孔雀绿、羟肟酸、苯骈三唑、N—取代亚氮二乙酸等。有时还可以与黄药混合使用,以提高铜的回收率。
   (4)浸出-沉淀-浮选法。由于氧化铜矿物种类多,有的可浮性好,有的可浮性差,还有些氧化铜矿物容易被某些酸、碱溶解,所以也有将难选易溶的氧化铜矿物先用酸浸出(一般用硫酸);然后用铁粉置换,沉淀析出金属铜,再用浮选法浮出沉淀铜。该法技术条件是:根据矿石嵌布粒度,将矿石细磨到单体分离。浸出用0.5%~ 3%的稀硫酸溶液,酸的用量须随矿石性质变化,低的为 2.3~11kg/t,高的可达35~45kg/t。
    铜浸出后用铁粉置换。铁粉需要量在理论上是置换1kg铜仅需0.88kg铁,但是在实际生产上,置换1kg铜约需1.5~2.5kg铁。在置换时,溶液中必须保持有过量的残余铁粉,以避免已经还原的铜再被氧化。未反应的残留铁粉可用磁选法回收再用。
    被沉淀的铜浮选是在酸性介质中(PH值为3.7~4.5)进行,捕收剂用甲酚黑药或双黄药,未溶解的硫化铜矿物可以和已沉淀的金属铜一起浮上来。
    该法适用于处理硅孔雀石等难浮的矿物,或者是选别指标很低的含泥量极高的难选氧化铜矿。
   (5)离析-浮选法。此法是将氧化铜矿进行氯化还原焙烧。使矿物或矿物表面还原成易浮的金属铜,然后用黄药作捕收剂进行浮选。
    该法适用于处理含泥较多难选的氧化铜矿物和结合氧化铜占总铜的30%以上的矿石。当综合回收金、银贵金属及其他稀有金属时,此法比浸出-浮选法优越。它的缺点是热能消耗量大,成本较高,劳动条件差。
   (6)浮选-水冶法。许多氧化铜矿和混合铜矿,都或多或少的有一部分是难选的,有一部分是易选的,在此情况下,先用浮选法回收易选的氧化矿,然后将尾矿或中矿送去水冶。
    3氧化铜矿石的浮选实例
    某矿矿体中部为铁铜矿石,边缘过渡带为铜矿石。其主要金属硫化矿物为黄铜矿、斑铜矿、黄铁矿、辉铜矿;主要金属氧化矿物为磁铁矿、赤铁矿、自然铜和孔雀石。次要矿物为白铁矿、闪锌矿、砷黝铜矿、银金矿、蓝铜矿、赤铜矿、针铁矿,褐铁矿及镜铁矿等。脉石矿物为方解石、白云石、石英、玉髓、透辉石、蛇纹石、高岭土、绿泥石和绢云母等。
    矿石的氧化矿由于含铜铁都较高,氧化程度深且含泥量大,铜的结合率又高,采用单一浮选药剂消耗量大且选择性差,难以获得满意的结果。其基本流程如图1所示。矿石在常温下硫化后浮选铜矿物,浮选尾矿用磁选铁精矿。其指标为:铜精矿含铜18.10%;铜回收率89.10%。铁精矿含铁66.80%;铁回收率65.30%。
 
 
图1  某氧化铜矿石浮选流程
氧化铜选矿药剂  氧化铜浮选药剂  氧化铜捕收
在我国的铜资源中,氧化铜矿约占四分之一。大多数铜矿床上部有氧化带,  甚至有的已形成独立的大中型氧化铜矿床。为此,开发和利用氧化铜矿,对于我  国铜工业的发展具有重要意义。
1.  氧化铜矿的可选性  氧化铜矿一般见于矿床上部的氧化带。由于氧化带的物理化学条件极为复杂,  所以,氧化矿的矿物组成、结构构造也是很复杂的。氧化铜矿的可选性取决铜矿  物的种类、脉石的组成、矿物与脉石共生关系以及含泥量的多少等因素。
2.氧化铜选矿方法介绍  氧化铜矿的浮选分为直接浮选和硫化浮选。直接浮选是最早应用的不用硫化  钠活化,直接利用捕收剂浮选的方法,包括脂肪酸浮选法、胺类浮选法、中性油  乳浊液浮选法和鳌合捕收剂浮选法等。由于氧化铜矿大都是氧化率高、含泥量大、  结合铜含量高、细粒不均匀嵌布、氧硫混杂、多种矿物共存等特点,因此捕收剂  很难吸附到矿物表面,需经过硫化处理,才能使氧化铜矿物表面发生根本的变化。  硫化浮选也就是在氧化铜矿浆中加入硫化钠等硫化剂进行硫化,然后添加黄药类  捕收剂浮选。作为常规的浮选氧化铜的方法已经很难适应当前复杂难选氧化铜的  需要了,新药剂、新工艺、联合浮选流程越来越成为浮选难选氧化铜的发展趋势。
3.浮选氧化铜的新药剂  由于氧化矿对浮选药剂的要求比硫化矿要高,作为单一的直接硫化很难达到  预期的效果,所以一些组合药剂常用于氧化矿的浮选。
    下面重点介绍最新的浮选氧化铜矿的药剂CSU-3  CSU-3药剂是由长沙鸿顺矿业科技有限公司最新研制成功的一种氧化铜矿新型浮选药剂,  该药剂同时兼具活化、捕收、起泡功能,生产过程中无需添加其他药剂,即可实现对氧化铜矿的高效捕收,药剂环保无毒。  为防止假冒,本产品采用二元组分,组分一为不溶于水的黄色固体粉末,是该产品的核心组分,组分二为液体稀释剂。组分一外观及某些物理化学性质完全区别于黄药、黑药、硫氮等任何一种传统硫化矿选矿药剂,是一种黄色固体粉末,溶于热水,比重1.5,pH≈7,使用时用稀释剂溶解后直接添加。根据试验室研究,  采用CSU-3浮选孔雀石、蓝铜矿、赤铜矿、水胆矾、胆矾、铜氯矾等氧化铜矿时,均可获得精矿含Cu20%,  回收率达80%的好指标。  新型螯合剂CSU-3对难选氧化铜矿物选择捕收性能强,能加快难选铜矿物的浮游速度,同时能有效地排除矿泥对浮选的干扰,是难选氧化铜矿物的高效捕收剂。

联系人:谢总先生

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