试析黄铜矿与磁黄铁矿的浮选分离机理及研究进展

林靖杰(祥云飞龙再生科技有限责任公司,广西　钦州　535000)

试析黄铜矿与磁黄铁矿的浮选分离机理及研究进展

林靖杰(祥云飞龙再生科技有限责任公司,广西钦州535000)

作为一种典型的成分复杂难以提纯的铜矿石，磁黄铁矿的高含量导致了黄铜矿浮选难度的大大增加，要改善其分选效果，关键在于硫化铜矿的高效捕收剂以及硫化铁矿的高效抑制剂和精确的浮选工艺的结合。本文以黄铜矿与磁黄铁矿的性质差异为依据，对两者的浮选机理以及药剂与工艺的研究进行了分析总结并找出目前两者分选技术实行上的可提升之处，希望为未来黄铜矿的浮选研究提供有意义的参考。

黄铜矿；磁黄铁矿；浮选分离机理；研究进展

1　黄铜矿与磁黄铁矿

黄铜矿是一种具有双重闪锌矿型结晶构造的四方晶，化学式为CuFeS2，由于具有较高的晶能，且硫离子在晶格中的位置更靠近内部，黄铜矿的抗氧化能力也因此较强。磁黄铁矿是一种铁的硫化矿物，属于红砷镍矿类，分子式为Fe1～XS（0＜X＜0.223），晶体结构在六方晶系和单斜晶系之间转换，而单斜晶系的磁黄铁矿磁性与可浮性都比六方晶系要强。在我国众多的矿床工业上，铜硫共生是最为常见的一种存在形式。磁黄铁矿就是黄铜矿最常见的伴生物，两者的比例以及结合程度的高低都会对矿石的分选的难度造成不同的影响，因此，要获得较高质量的铜精矿，就必须实现黄铜矿与混杂其中的硫铁矿的高效分离，这就要求分离工艺研究者对于两者的性质具有深入的了解。

作为自然界中诱导性、捕收剂适应型以及可浮性最好的矿物之一，黄铜矿的天然可浮性可在矿浆广泛的PH值和电位范围内得到良好的保持，只有在弱酸或者弱碱的环境中氧化时，由于氧化产物H+或者OH～大量存在，其可浮性会有所降低。而磁黄铁矿本身具有较强的磁性兼可浮性，加上磁黄铁矿表面活性高（相同条件下，磁黄铁矿的氧化速度最高为黄铁矿的100倍［1］），氧化时产生的单质硫以及介质中的铜离子增加了磁黄铁矿的活性与氧化性，进而增加其可浮性，干扰黄铜矿的浮选，造成黄铜矿与磁黄铁矿的浮分难度进一步加大。因此，对黄铜矿的捕收以及磁黄铁矿的抑制使两者有效分离是实现两者浮分的核心思路，此时，药剂的选取显得尤为重要。

2　黄铜矿与磁黄铁矿的分离研究

2.1黄铜矿与磁黄铁矿浮选分离的难点

由于磁黄铁矿的晶体结构的不唯一性，造成了其性质的多变性，而且不同矿床和位置产出的磁黄铁矿也是各有差异，甚至会出现在磁性和可浮性完全相反的情况。此外，磁黄铁矿容易氧化和泥化，氧化生成Fe（OH）3降低了其可浮性，而泥化大量消耗矿浆中的氧，也恶化了浮选环境。当磁黄铁矿由六方晶系变为单斜晶体时，可能会造成磁团聚，更不利于磁黄铁矿的浮选［2］。因此，根据磁黄铁矿的性质选择针对性强的浮选药剂对于黄铜矿和磁黄铁矿的的分离显得尤为重要。另一方面，金银经常伴随着黄铜矿和磁黄铁矿等硫化矿而生，在铜硫浮选中要兼顾其中伴生的金银矿的回收，又给分选工作的精细度增加了难度。

2.2对黄铜矿与磁黄铁矿浮选分离药剂的研究

在黄铜矿与磁黄铁矿分选的生产实践中，最常用的分选思路就是抑制硫化铁矿物浮选铜矿物，比如铜硫混合浮选后再抑制硫化矿捕收铜矿，或者优先浮选铜矿再将抑制的硫矿活化捕收，这就涉及到两种最主要的试剂——黄铜矿的捕收剂以及磁黄铁矿的抑制剂。

黄药由于其易和成、低成本、保存和使用方便等优势，得以广泛应用于硫化矿的浮选，是使用得最多的捕收剂，比如由烃链构成的乙基、异丙基和丁基类黄药，其烃链中碳原子越多，黄药的捕收能力也越强，相反的，选择性越低［3］。黒药类捕收剂则经常与其他捕收剂联合使用，因为它捕收能力与浮选速度没有黄药高，但具有更好的选择性。脂类捕收剂则是最近发展起来的研究成果，选择适应性强，稳定度高，可长期保存。总的说来，除了低成本之外，对于黄铜矿新型捕收剂的研究重点在于高效的选择捕收性以及对于PH环境的低要求。

2.3对黄铜矿与磁黄铁矿浮选分离工艺的研究

在黄铜矿与磁黄铁矿分离的工艺中，混合浮选、优先浮选以及混合—优先浮选方式最为常见，还有部分优先～混合浮选等浮选工艺操作方式。若矿石成分较为复杂，则采用阶段磨矿～选别—单独处理中矿～分选砂的工艺流程。随着对于黄铜浮选指标要求的提高以及选矿成本的降低，分支浮选和分流分速等工艺逐渐获得认可和推广。总的说来，选择何种浮选工艺还是要结合矿石性质和对于选矿的质量要求来决定。

3　结语

在我国的军事、通信电缆或者电子设备的应用等社会日常生活中，都离不开铜的使用，铜的延展性好，导电性又高，而且是人类最早使用的金属之一，早在史前时代，人们就开始了露天铜矿的采掘。铜的主要来源是硫化铜矿物，但在目前选矿厂工艺的不够有效、资源损失和环境污染比较严重的情况下，通过加强新型药剂的研发，优化分离工艺以及对最新微生物冶金理念的研究来等提高铜矿资源的回收率和分选精度，是解决人民生活日益增长的铜金属需要的基本手段。

［1］白丽梅，李萌，张茹，韩跃新，袁志涛.黄铜矿与磁黄铁矿的浮选分离研究进展［J］.矿产保护与利用，2015，06：71～77.

［2］邱显扬，马先峰，何晓娟，罗传胜.磁黄铁矿与黄铜矿浮选分离研究进展［J］.矿业工程，2011，06：29～32.

［3］马先峰.黄铜矿与磁黄铁矿分选行为及机理研究［D］.中南大学，2012.

［4］秦大梅.黄铜矿与黄铁矿、毒砂的浮选分离研究［D］.中南大学，2014.

林靖杰（1986-），男，广西钦州人，昆明理工大学矿物加工工程，学士，单位：广西钦州祥云飞龙再生科技有限责任公司，技术员，研究方向：矿物浮选。