含自然铜金属样品加工技术探讨

张鈜扬

摘 要 321地质队地质工作者发现铜陵部分矿区存在肉眼可见的自然铜组分，传统碎样加工制备的样品代表性差，分析结果误差较大。铜陵化验中心通过对含铜矿石的主要矿物组成进行分析，对于铜陵本地区含自然铜的矿物，对不同碎样时间进行研究;棒磨、盘磨互相配合，通过显微镜观察样品的粉碎状态，筛选出适宜的样品加工方法，确定含自然铜矿石的碎样工艺流程。为类似矿石的样品加工、测试、选矿试验提供技术支撑。

关键词 自然铜;样品加工;技术支撑

1实验介绍

本实验选取安徽省铜陵市周边含有自然铜型铜矿石样品，准备了编号为KY1-6，6组10kg的样品。其中存在的自然铜组分，最大颗粒粒径5mm左右，我中心传统的碎样方式，不能保证足够的代表性，分析结果误差大，常导致返工增加工作量。本文针对此类样品进行针对性研究，对碎样方法、碎样时间进行研究，通过对铜、锌等金属元素分析结果的对比，确定了合适的碎样方法，用于指导实际生产过程[1]。

2实验部分

2.1 一次试验

碎樣方法试验选用了样品原始质量为10.0kg的样品KY-1、KY-2号样品，准确称重后，拟采用分别测定筛上、筛下样品中铜含量，最后加权计算的方法测得含铜量。通过对样品进行了光片观察，其中分布的自然铜主要以条状和片状存在，颗粒粒径较大，最大颗粒达到6mm*5mm。本实验先对样品用颚式破碎机进行粗碎、中碎、破碎后最大粒径大约4mm，粗碎后剩余样品量分别为9.88kg、9.86kg，损失率在3%左右。对于粗碎后的样品进行通过2mm筛试验，筛上物分别高达1.12kg和1.05kg重量过大，而后再将KY-1、KY-2分别装入棒磨桶中，分别进行30min、60min、120min、180min的棒磨，并分别在棒磨30min时通过1mm筛，此时筛上物残留依旧较多，但在棒磨时间60min后筛上物显著减少，KY-1、KY-2筛上物含量分别为60.2g、46.8g。此时筛上物主要为自然铜，含量分别为96.05%和97.12%。对筛下物混匀后分别进行取样，每个阶段点取20个样，做双份，各10g，分别测定样品中的铜和锌含量来判断样品的均匀性。检测结果可以看出，锌在棒磨30min以后就已经分布非常均匀，排除仪器本身的波动误差，各点检测结果几乎完全一致。铜元素在30min未过筛前呈现极不均匀分布，最大差距达到3倍之多。随着第一次过筛后，较大颗粒自然铜被筛出后，偏差幅度明显变小，而在180min后铜元素的分布基本均匀，满足了地质实验分析要求。

2.2 二次试验

再次进行试验验证实验结果的可靠性，准备了编号为KY-3、KY-4的样品进行了重复试验并对每个棒桶中的均匀性进行了试验，将棒磨时间延长到了240min。此次验证结果如下：验证结果发现直到棒磨240min后Cu的分布依旧是极不均匀的，KY-3号样品测得最大含量1.07%，最低值0.80%，平均值0.98%。KY-4号样品最大0.34%，最小0.27%，平均值0.31%。可见“粗碎、中碎、细碎加棒磨”的方法，对此类自然铜的样品的不能进行良好的粉碎。分别取各段时间的样品进行粒度和光片实验，观察自然铜在各个过程中的破碎情况。

2.3 试验分析

经过棒磨后长石、云母等成分都被充分打碎，而自然铜经过棒磨粉碎效果不够明显，自然铜颗粒在棒磨240min后依旧存在片状的较大颗粒，棒磨过程中由于棒磨剪切力不足，自然铜延展性好的特点甚至使自然铜的粒径有变大的趋势，对分析结果影响明显。虽然可以使用过200目筛完全分离出不易破碎的自然铜成分，但是此项操作工作烦琐，生产中效率低下，无生产意义。针对棒磨剪切力不足的缺陷，磨盘粉碎机的剪切力较好，在余下的过程中加入了磨盘粉碎机进行试验，试图探索磨盘粉碎时间和棒磨粉碎时间的有效组合。

对KY-5、KY-6号进行粗碎、中碎后，由于棒磨破碎机剪切力差，破碎最大粒径在自然铜颗粒4mm左右，主要粒径0.32mm，使用磨盘破碎机破碎2遍后通过1mm筛，将筛上物、筛下物进行分离，其中筛上物为自然铜，进行准确称量保留，并对此样品进行单独加工分析。主要目的是为了防止大颗粒的自然铜进入筛下，增大样品的不均匀性，增加碎样难度;对筛下物继续用磨盘粉碎机处理，每隔5min取样观察粒度，直至破碎至60目—80目，依据黄晓林1研究可知此时样品可进行缩分，为安全起见将筛下物全部装入棒桶中，分入十个棒桶中，用棒磨机棒磨2h后取出，每个棒桶取样2个各10g ，进行化学分析。通过样品分析发现样品，经过盘磨和棒磨后的样品已经十分均匀，各棒桶间的样品均含量完全一致，可见每个棒桶的样品均具有代表性，生产中，盘磨后可以缩分，仅需使用一个棒桶取大约400g左右进行棒磨。

通过粒度分析和显微镜观察发现，盘磨对自然铜的破碎效果非常明显，片状的自然铜均被完全破碎，经棒磨2h后，样品粒度已达到200目左右，符合分析要求。

3结束语

通过对自然铜样品的实验分析，剪切力强的圆盘破碎机，对自然铜样品的加工十分有效。自然铜样品的延展性好，应中碎后，过筛，对筛上样品采用加大取样量，不固定重量进行化验分析;对于筛下样品必须反复盘磨，直至样品达到60目后，可进行缩分，再经过棒磨2小时，能制得具有代表性，满足实验分析要求样品。

参考文献

[1] 黄晓林.自然铜矿石样品的加工及分析测试方法[J].岩矿测试， 2008，（4）：279-283.