氧化铜矿石的选矿方法研究

高慧莉　王海娇

【摘 要】近年来，科学家们在氧化铜矿石的选矿方法研究领域中得到一次又一次新的突破，让氧化铜矿石的选矿方法不断改进。但为了更好的满足人们的需求量，氧化铜矿石的选矿方法仍然需要不断研究，不断创新。氧化铜矿石的本身特点不同而需要不同的浮选方法，不同的浮选药剂，用不同的选矿方法更好的得到人们需求的铜矿物质，这就是科学家们研究的主要内容。

【关键词】氧化铜矿；选矿

0.引言

众所周知，我国地大物博，其中氧化铜矿储量丰富，是我国矿产资源的重要组成部分。但是，据科学研究者的研究表明我国的氧化铜矿石基本上都具有品味低，嵌布粒度细，含泥多，难处理的特点。在过去的几年里，高品味氧化铜资源不断减少，但我国对金属铜的需求量却越来越大。所以，氧化铜矿石的选矿越来越引起人们的重视，人们不得不致力于氧化铜矿石的选矿方法研究领域。

1.氧化铜矿石的可浮性

一般较硫化铜矿石的可浮性差，并且受矿物中铜的存在形态和脉石的组成等条件的影响较大，例如：铜是以碳酸盐的形态（孔雀石、蓝铜矿）存在时，可浮性相对较好，以硅酸盐的形态存在（硅孔雀石）可浮性就较差，游离的氧化铜容易浮游，结合氧化铜基本上不能用单一的浮选法回收。凡成单独状态存在的氧化铜矿物称为游离氧化铜，所有的游离氧化铜均能溶于氰化物的溶液中，当铜与脉石（例如氢氧化铁）胶结在一起成某种形态存在的氧化铜矿物称为结合氧化铜，其胶结的型式是多种多样的，可以机械方式成为脉石中极细分散的铜矿物之包裹体，也可以是化学方式成类质同象，也可以成吸附型的色染体，所有的结合氧化铜均不能溶于氰化物溶液中。结合铜在氧化铜中的百分含量称为结合率。脉石矿物以硅质为主的（例如石英）较易浮选，以碳酸盐类为主的（例如方解石，白云石等），就较困难一些，如果含有较多量的氢氧化铁和粘土质矿泥时，特别是它们之间成紧密结合时分选就更困难。

2.氧化铜矿石的浮选

2.1氧化铜矿石浮选药剂

氧化铜矿石的主要矿物类型包括孔雀石、硅孔雀石、蓝铜矿、赤铜矿、黑铜矿、胆矾、水胆矾、氧化铜等等。其中孔雀石和蓝铜矿相对其他矿石的可溶性相对较好，可以采用直接浮选法或硫化浮选法回收；硅孔雀石可浮性差，因此它的浮选受到严格的条件限制，可选用化学选矿法、离析-浮选法处理。赤铜矿，水胆矾及氧铜矿的可溶性说法不一，胆矾属于可溶性物质，在浮选时会被矿浆溶解，从而使铜矿损失在尾矿中。以赤铜矿和孔雀石为主，原矿铜品位高，浮选法处理。其中还有结合型的氧化铜，它的特点是被极细粒状被褐铁矿或泥状物包裹，铜品位较低；若脉石为硅酸盐类，则属难选型，可用化学选矿法回收；若脉石为碳酸盐类，则属复杂型，可用化学选矿法或离析-浮选法回收。还有混合型的氧化铜，它的特点是矿石中有氧化物，也有硫化物，成分复杂，粒度稍粗大；若脉石为硅酸盐类，可采用浮选-化学选矿法处理。

2.2氧化铜矿石浮选研究的发展

随着科学技术的飞速发展，科学家通过不断思考，不断实践，利用科学技术为氧化铜矿石的选矿方法做出了巨大贡献。为了提高资源的利用率，氧化铜矿石浮选的研究方法不断改进，发展到今天，科学家们提出了未来氧化铜矿浮选研究的主要发展方向为：①设备大型化、节能高效化，以提高有限氧化铜矿的资源利用率，来满足人们日益增长的铜资源需求。②加强低毒高效价廉的新药剂研究。不仅可以减少化学药品对环境带来的污染，还可以降低成本，减少劳动力需求量。③优化选别流程、研究新型浮选工艺，如对环境污染较低的微生物浸矿法。尽量得到氧化铜选矿的最好方法，通过越来越简化的工艺程序，得到适用性强，利用率高，品味高的可用矿石。

3.氧化铜矿的选矿方法

3.1硫化—黄药法

最常见的方法，先用硫化剂硫化，再用高级黄药捕收。采用硫化剂有：硫化钠、硫氢化钠、硫氢化氨、硫化氢、硫化钾等，最常用的是硫化钠。

研究表明，孔雀石和硅孔雀石的硫化速度随着溶液中pH值的降低而提高，特别是硅孔雀石表现得更明显。而温度对硫化程度也有显著影响，温度从10℃升高至60℃时，孔雀石对硫化钠的吸附量提高了4.5倍，而硅孔雀石则提高3倍。由于孔雀石表面生成的CuS薄膜不稳定，易脱落，所以选别氧化铜时应以早收多收为宜。

3.2乳浊液法

先硫化氧化铜矿物，再用丙烯酸聚合物和硅酸钠抑制脉石，然后加苯并三唑、甲苯酰三唑、巯基苯并唑、二苯胍等络合剂，形成稳定的亲油性矿物表面，再用煤油、柴油、汽油等非极性油乳浊液覆盖其表面，形成强疏水的可浮状态，并牢固地吸附在气泡表面上浮。

3.3脂肪酸（盐）法

脂肪酸及其皂类适用于孔雀石和蓝铜矿的选别。在一定长度范围内， 烃链越长，其一般用水玻璃、碳酸钠和磷酸盐做脉石的抑制剂和矿浆的调整剂，但该法有一定的局限性，只适用于脉石不是碳酸盐的硅质氧化铜矿；当矿石中含有大量铁、锰矿物时，其分选指标会变坏。

3.4浸出-沉淀-浮选法（LPF法）

此法适于处理硅孔雀石等难浮或选别指标很差的氧化铜矿。因氧化铜矿物比较容易在酸中溶解，将矿石磨到单体解离，用浓度为0.5～3%的稀硫酸浸出，再用铁粉置换，沉淀析出金属铜，然后在pH=3.7-4.5的酸性介质中，用双黄药或甲酚黑药捕收沉淀金属铜和没有溶解的硫化铜矿物。虽然置换1kg铜理论上仅需0.88kg铁，但在实际生产中需1.5～2.5kg铁，因为溶液中必须经常保持过量的残余铁，避免已还原的铜再被氧化。

3.5氨浸—硫化沉淀—浮选法

将矿石细磨后，加入硫磺粉，然后进行氨浸。氧化铜与NH3，CO2作用的同时，即被硫离子沉淀，成为新的硫化铜颗粒，然后将氨蒸发，再用一般硫化铜矿浮选的方法浮选硫化铜。最佳浮选pH为6.5-7.5。此法适合于处理脉石是碳酸盐的难选氧化铜矿。

3.6离析-浮选法

先将氧化铜矿石粉碎，向其中加入1～2%的Nacl和2～3%的煤粉，充分混匀后放入沸腾炉或回转窑中焙烧，温度控制在700～800℃，铜以氯化物状态挥发出来。在炉内弱还原性气氛中，铜的氯化物被还原成金属铜，并吸附在炭粒上。焙烧后的矿石，细磨后用黄药浮选。

3.7浮选-水冶法

在许多氧化铜矿和混合矿中，易选的，如果是硫化矿可直接用黄药浮选捕收，而碳酸盐铜矿物用硫化钠等硫化剂硫化后浮选，然后水冶尾矿或中矿。水冶有酸法和氨法，酸法经济便宜，适用于脉石主要是硅酸盐的矿石；氨法适用于脉石主要是碳酸盐的矿物。

3.8微生物浸矿法

西藏玉龙铜矿采用“生物浸出-萃取-电积全湿法提铜”工艺已通过专家论证，其中硫化矿石中细菌浸出铜达到80%以上，氧化矿的浸出率达到90%以上。

4.结术语

面对我国高品味氧化铜资源不断减少，金属铜的需求量日益增长的现状。不少科学家通过不懈努力，潜心研究，得到了很好氧化铜矿的选矿方法，这里对一些选矿方法做了详细介绍，例如硫化—黄药法，乳浊液法，脂肪酸（盐）法等等。但为了提高有限氧化铜矿中可利用资源的提取量，还需要更多的科学家去研究，去发现，以得到更好的氧化铜矿石的选矿方法。

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