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对铜矿选矿技术与选矿设备的工艺流程的分析

2018-01-29

世界有色金属 2018年24期
关键词:选矿铜矿硫化

(中铝东南铜业有限公司,福建 宁德 352100)

铜具有耐磨、抗张的特点,既能导电,又能导热,因此用途较广,可以应用在军事、机械制造、建筑等各个方面。目前我国市场对铜的需求量较大,呈现供不应求的状况,所以需要提高铜矿利用率,完善铜矿开发技术,优化铜矿开采工艺流程,对铜矿进行进一步的开发研究。下面本文就来谈一谈铜矿选矿技术与选矿设备的工艺流程问题。

1 我国铜矿资源的特点

铜矿种类有很多,常见的有铜黄铁矿、斑岩铜矿等,铜矿资源分布在世界各个地区,其中全球60%的铜矿为斑岩铜矿,而铜黄铁矿只占5%。据统计显示,我国铜矿资源拥有量排在世界第七,除天津外,其他省市区均有相应的铜矿资源。华东地区资源丰富,年均产量可以达到全国的一半。但是华南地区对于铜矿的需求量较高,全国大多数的铜矿会被运往这两个地区。虽然我国铜矿资源在世界排名靠前,但是我国人口数量多,人均铜矿占有量少,铜矿产量无法满足需求,市场呈现供不应求的状态。因而国家基本每年从外进口铜矿产品,这都不利于我国相关产业的发展,所以加强铜矿资源管理,提高选矿开采与选矿技术则非常必要。

2 我国铜矿选矿技术分析

(1)浮选—水冶法。我国有几种常见的铜矿选矿技术,其中水冶法是较为实用的一种技术,其具体可分为氨法与酸法两种。在具体操作时,需要根据铜矿石的成分选择选矿技术。例如,对于主要成份为硅酸盐的铜矿石,要使用酸法冶炼,对于主要成份为碳酸盐的铜矿石,则可以用氨法冶炼,其中酸法更加经济便宜。如果是成分众多的混合矿或氧化铜矿石,那么需要对硫化钠等硫化物进行硫化操作,之后再用水冶法进行浮选,浮选硫化矿石需要使用黄药。

(2)氨浸~硫化沉淀~浮选。氨浸~硫化沉淀的铜矿选矿技术也以浮选为主,其非常适合处理磨石矿物为碳酸盐的铜矿,具体要按照一定的工艺流程进行操作。首先要研磨矿石,在其中加入硫磺粉,之后将矿石浸泡在氨中,等到二氧化碳、氧化铜和氨相结合后,氨会蒸发,而琉离子会凝结沉淀为硫化铜粒子[1]。此后就可以对硫化铜进行浮选,浮选期间,要将ph值保持在6左右。

(3)乳浊液法与离析~浮选法。采用乳浊液法进行铜矿选矿首先需要对铜矿物进行氧化或硫化处理,之后要选用丙烯酸聚合物抑制矿脉,并加入巯基苯并唑、二苯胍等络合剂,这样就可以使铜矿表面形成较为安全的亲油性层,此后再选择非极性的乳浊液,从而提高铜矿物的疏水性能,使其呈现悬浮状态,最后将选出即可。最后一种常见方法是离析—浮选法,需要先粉碎氧化铜矿石,在其中加入氯化钠和煤粉,并进行混合搅拌,搅拌均匀将其投入炉中培烧,保持850度左右的温度,此后铜会挥发为氯化物,这时再降低温度,氯化物就会成为金属铜吸附在碳粒上[2]。工作人员只需要使用黄药按常规的浮选法进行操作,即可成功选取铜矿。

3 铜矿选矿过程的技术管理策略

(1)加强选矿实验与原矿管理。在进行铜矿选矿工艺时,加强技术管理是非常重要的。这首先需要规范铜矿选矿的工艺流程,在进行选矿之前,要先进行科学性测试,具体可以开展小型选矿实验和对比实验,如果在实验期间出现任何问题,需要尽快解决,根据实际情况,完善选矿过程,提高实验的可行性。如果出现新工艺和新型药剂,一定要先通过实验进行验证,之后再将其正式投入选矿工程中。工作人员在正式选矿之前,可以先进行预选,利用手选、干式磁选等方式对废矿和有价值的矿石进行区分,在第一轮预选中排除废矿,这样即可以减少资金投入,也可以提升原矿品质。

(2)注重生产工作原则。在矿石选矿与生产管理工作中,选矿厂的技术人员要注重取样、化验、计量等各方面的工作,选矿厂可以适当开展教育和培训,规范选矿流程,促进选矿人员工作水平的提高。在矿石生产过程中,工作人员还需按照“多碎少磨”、“以碎代磨”的原则进行工作,这主要就是严格控制第一段磨矿的矿石粒度,尽量降低破碎产品的粒度,将其控制在15mm之内,从而提升破碎机的破碎效果,减少能耗,提升效益。

4 铜矿设备选择原则

在选择铜矿设备时要注意以下几点原则。第一,设备的选择需要综合考虑现场规模、工艺流程及矿石性质等方面条件,要选择最为合适且技术可靠的设备,尽量选择绿色环保的节能设备,以降低污染。第二,虽然不同矿石性质所需要的设备不同,但是随着技术的发展,有些设备也可以兼容处理不同差异矿石,所以可以尽量选择这类设备,从而应对矿石性质改变的问题。第三,要保证设备来源的可靠性,可以在当地选取高质量的设备,让设备供应更为方便快捷。第四,在设备性能相同的条件下,尽量选择价格优异的设备,也可选用同款设备开展矿石开采和相关处理工作。

5 铜矿选矿的新工艺流程

(1)铜矿选矿的新工艺技术。磨浮工艺是我国铜矿作业中常见的一种工艺方式,其并不是一成不变的,会根据矿石性质与硫化铜矿中嵌布粒度进行调整与优化,不断提升铜矿的品位和回收率。此外,还有一些企业通过快速浮选工艺提高浮选速度。随着时间的推移,和一些铜矿原矿的性质可能会发生变化,那么选矿流程也需要与时俱进,根据实际情况进行调整。通常情况下,可以采用石灰调浆、粗选、精选的步骤处理矿石,提高选矿的精度。而对于一些开发难度较大的铜矿来说,普通的选矿工艺无法奏效,所以在遴选方法上要有所改变,可以按照阶段磨矿、球磨、机磨、再磨再选的工艺流程进行处理。在此期间,可以使用硫化钠当作沉淀剂,把硫酸钠与硫化钠组合起来抑制砷,从而将铜与砷成功分离。

(2)铜矿选矿的操作技术。目前,我国主要由机械进行选矿作业,车间会放置起重设备,所以工作人员需要对设备进行定期检修和安全管理,从而保证矿石开采工作的顺利完成。除了本土设备以外,还可以引进进口的破碎设备,提升产品的均匀细小度。在具体工作时,矿厂人员可以将除铁装置安装在圆锥细碎机中,来提升设备工作的性能。另外,一些选矿厂会先进行缓冲操作,在进行细碎处理,这需要将除尘设备安装在机械转接处,之后用移动胶带机对选矿量进行控制,同时配置液下泵,这样就可以起到防水的作用,保证设备正常运行。

6 结语

综上所述,近年来我国铜矿选矿技术与机械设备都在不断进步和发展,所以国家相关部门与铜矿企业也要根据实际情况科学选择设备,积极引进新的工艺,提高资源利用率和工作效率,降低环境污染,按照合理工艺流程进行铜矿开采与选矿作业,促进我国铜矿产业的发展。

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