銅礦選礦方法研究的國內外文獻綜述目錄TOC\o"1-3"\h\u10171銅礦選礦方法研究的國內外文獻綜述 168161.1我國銅礦石資源概況 181531.2銅礦石的選別方法 2184671.2.1浮選法 2292661.2.2其他選別方法 3270841.3銅礦石選別的工藝流程 4173411.3.1重選-浮選聯合流程 4198391.3.2銅優(yōu)先浮選-磁選-硫浮選工藝程 580431.3.3福建省某銅礦選礦流程優(yōu)化試驗研究 7312961.3.4西藏某銅鐵礦選礦廠工藝設計實踐 8239071.4半自磨技術在銅礦石中的應用 9268241.4.1半自磨技術 9146191.4.2半自磨技術應用實例 1032205參考文獻 12我國銅礦石資源概況截止2010年，根據自然資源部數據表明，我國銅礦的總數為1483。銅資源的總儲量為7710萬噸，主要分布于江西、、湖北、甘肅、安徽、山西、內蒙古等?。▍^(qū)），這幾個省占據了全國絕大部分的銅礦石資源。銅礦床的種類有很多，根據不同的方法，分類也有很多種，比如說斑巖、矽卡巖、層狀及含銅黃鐵礦、銅鎳硫化礦、脈狀及自然銅等是按照礦床形成地質條件來進行分類的,，在這其中斑巖、矽卡巖、層狀及含銅黃鐵礦這四種類型的銅礦石占據了銅金屬量總體的90%，占有銅金屬量最高的類型為斑巖銅礦床。在我國最主要的銅礦類型是斑巖銅礦占據金屬量總量的43.5%。銅礦石的選別方法浮選法我國銅資源多為含泥、氧化嚴重的銅礦石，質量低，難選。截至目前為止，我國選別銅礦石是以浮選為主，在銅礦石浮選方面又被具體分為以下幾種方法，分別是銅礦優(yōu)先浮選法、銅礦混合浮選法等。浮選法在銅礦石選礦之中是一個很好的選別方法，用運浮選法可以將其他方法無法處理的的中間產品、尾礦、粗精礦解決。因此浮選法在銅礦石選別之中是一個十分好的方法。效果很好，也可以將銅礦石與其他礦物進行分離。捕收劑的作用機理主要是提高礦物的疏水性，使得礦物可以更加容易和氣泡結合被浮選出去。氧化銅的捕收劑有：烴油類及黃藥及其衍生物類、、膦酸類、羥肟酸類、脂肪酸黑藥類等陰離子捕收劑和部分螯合劑。黃藥對于礦物金屬表面的親和力來源是黃藥中的極性基團。當其中的非極性碳鏈附著于氣泡上，這時候的礦物會提高自己的疏水性。黃藥的選擇性是很適合大部分的銅礦物，在銅礦物的浮選中使用黃藥的效果還是很好的。除此之外，黃藥的價格適中，在選礦廠中的使用是十分廣泛的。油酸鈉是一種脂肪酸皂類捕收劑，對于氧化銅礦物來說是十分有效的，油酸鈉與孔雀石表面的銅離子作用生成的油酸銅鹽沉淀，這個反應使得孔雀石表面疏水，易于和氣泡結合被回收。油酸鈉的捕收能力較強，但是選擇性較差，在使用時藥劑用量比較大。十二烷基硫酸鈉和十二烷基磺酸鈉對孔雀石有著較強的捕收能力，在浮選時這兩種藥劑的PH范圍較廣。這兩種藥劑在回收含鈣的脈石礦物能力要比油酸鈉弱一些，所以一般使用時要在硬水中使用，。羥肟酸能用于氧化銅礦浮選，苯甲羥肟酸在孔雀石表面發(fā)生化學吸附，一邊的雙配位基和銅離子螯合，形成一種問低昂的化合物，另一端可以讓孔雀石疏水浮起來。該藥劑經過實驗驗證在氧化銅和硫化銅的復選中有著很好的回收作用。。并且對于硫化銅浮選沒有危害。但是這種礦物的缺點在于價格昂貴，所以限制了它在浮選之中的使用。胺類捕收劑雖然也可以作為孔雀石的捕收劑但是其選擇性較差，所以常規(guī)的捕收劑做不到同時滿足貧細雜氧化銅礦的要求現如今新型捕收劑以及組合型捕收劑是捕收劑的主要發(fā)展方向。浮選銅礦抑制黃鐵礦往往需要大劑量無機抑制劑，但毒性大、成本高、選擇性低。因此，有研究提供了一種新型的黃鐵礦抑制劑——聚谷氨酸(PGA)[9]，用于黃藥作為捕收劑選擇性浮選黃銅礦。在進行了浮選實驗，XPS分析等以后，通過這些實驗研究了黃銅礦以及黃鐵礦的浮選吸附機理。在8e12較寬的pH范圍內，PGA的相較于抑制黃銅礦更適合抑制黃鐵礦。在PGA存在下，在pH為9的條件下，這兩種礦物可醫(yī)完成選擇性分離，在此條件之下黃銅礦的回收率大于85%，黃鐵礦的回收率小于20%。所有的表面分析技術都表明PGA與兩種礦物的相互作用不同，黃鐵礦表面對PGA的吸附量比黃銅礦表面大得多。在抑制黃鐵礦浮選時，要先加入PGA讓其與黃鐵礦表面結合組織捕收劑與黃鐵礦結合。但捕收劑在黃銅礦表面的顯著吸附及其對黃原劑的氧化作用使其在PGA存在的情況下仍能提高浮選效率。所以說這是一種很好的無機抑制劑，無毒無害，既可以將暫時不需要的礦物進行抑制，又不會危害下一階段進行的浮選，無機抑制劑可以很好的幫助浮選進行，實現選擇性的分離其他選別方法銅礦石的選別方法除了浮選法以外還有重選法，磁選法，浸出法等方法重選法是利用礦物之間密度的差異來進行選別的。重選法在銅礦石的選別當中是十分重要的，重選的有點在于無污染只需要利用礦石之間的相對密度差異即可完成選礦，重選是銅礦選礦中常用的預浸方法，經過重選以后的礦石可以降低浮選成本，重選法在銅礦石選別之中只能做為其中的一個選別流程，將重選法與浮選進行結合是可以大大提高低品位銅礦石的經濟效益，在浮選之前加入重選流程也可以減少浮選藥劑的使用，減輕選別流程對于環(huán)境的污染，還可以提高經濟收益。在銅礦石實際選礦過程之中，有很多的問題使用常規(guī)浮選技術解決不了的，面對這種情況，科研人員提出了用浸出法來處理常規(guī)浮選解決不了的難題。浸出法的類型有以下幾種：堆浸、池浸等。隨著礦產資源的不斷開發(fā)，越來越多的難選銅礦石暴露在生產之中，浸出法變得越來越重要。浸出法對于環(huán)境的污染比較小，便于使用，很受歡迎。浸出法對于一些難選礦石以及低品位銅礦石有著很大的作用，是一個很好的方法。磁選法是利用礦的磁性差異來進行選別的。磁滾筒在工作時，磁滾筒旋轉時，原礦會被給入到磁選機之中，當磁滾筒旋轉時，磁性礦物就會被吸走，非磁性礦物被排出，磁性礦物被磁滾筒帶入菲磁區(qū)被卸下。一些弱磁性礦物顆粒因為其磁性的不同所以導致被拋出的軌跡不同。這樣就可以得到區(qū)分。磁選法的缺點在于會使用大量的水當磁選結束以后會造成礦漿水量過大,在后續(xù)的過濾脫水中會變得很麻煩。但是磁選法不會對環(huán)境造成污染。通過磁選流程可以有效地去除雜質選出銅精礦,磁選次數越多,銅礦粒度就會越細,去除雜質效果也就越好。銅礦石選別的工藝流程重選-浮選聯合流程在某一含金的銅礦中，礦石資料見表2-1該礦石的主要成分為黃銅礦含量為2.14%，黃鐵礦3.95%，赤鐵礦2.84%，斑銅礦0.41%等礦物。由于該礦石金顆粒較大，項目采用尼爾森重選-浮選聯合流程進行試驗，目的是提高回收率，以期提高金的回收。使用了圖2-1的工藝流程進行實驗。圖2-1為該銅礦石的重選-浮選聯合流程工藝流程圖由表2-1可知通過尼爾森重選試驗，最終金品位為35.17g/t，尼爾森重選精礦中含銅24.51%、含金13.60g/t。金中的總回收率為90.02%，相較于以前提高了5.24%，聯合選礦對于這種含有貴金屬的礦石是有很大的作用[13]，聯合選礦對于選礦來說是十分重要的，兩種選別方式的結合，可以將一些難選的礦物選出來，多種選礦方式的結合可以帶來多個優(yōu)點，充分的利用礦石之間性質差異進行選別，是一個十分好的方法，重選利用了金的密度大于銅礦石的密度，先將金選出來，然后用常規(guī)了的浮選將銅礦石浮選出來。銅優(yōu)先浮選-磁選-硫浮選工藝程該礦石是高含復雜磁黃鐵礦的高硫硫化銅礦石。該礦石之中的主要礦物為黃銅礦，占總礦物的1.29%還有少量的銅藍等，硫化礦物主要為磁黃鐵礦含量為24.09%，黃鐵礦的含量為24.09%。銅優(yōu)先浮選—磁選—硫浮選工藝流程[8]見圖2-2。圖2-2銅優(yōu)先浮選—磁選—硫浮選工藝流程圖是在較低的堿度條件下加入銅的捕收劑，并且加入一些硫的抑制劑先將銅精礦浮選出來。然后浮選尾礦送入磁選，把含有磁性的硫化礦物選出，對選出的硫化礦物再次進行浮選得到硫精礦。先浮選，再磁選，再浮選的流程[14]，很好的將其中的磁性礦物進行了分離，這個工藝流程是在基于礦石中含有兩種不同的具有磁性的礦物，但是這兩種礦物的潤濕性差異不同所以先進行浮選將這兩個礦物分離，但是在第一次的浮選過程中要加入抑制劑將其他的可浮性礦物抑制，然后進行磁選將剩下的哪一種磁性礦物選出，最后在進行一次浮選，這樣利用礦物之間的性質差異設置聯合選別流程，將礦物選出。該實驗的結果見表2-3。福建省某銅礦選礦流程優(yōu)化試驗研究該銅礦的目標元素為銅，有效硫含量為0.80%，5.18%，有害元素砷含量為360.00克/噸，脈石為二氧化硅，含量為69.66%。根據文獻可以得到分離銅和硫的方法有：直接分離、優(yōu)先浮選、混合—優(yōu)先、泥砂分選、選冶聯合等。浮選的原則是盡量早的回收有用礦物，防止增加循環(huán)負荷給機器增加負擔。經過研究該礦石可浮性較好，具備使用銅快速浮選條件。圖2-3為該廠的工藝流程圖圖2-3福建省某銅選廠工藝流程圖通過對各個結果進行分析得到以下結果，現場所用的工藝流程在銅品位高的時候有較好的效果，在銅品位低的時候效果不好。結果顯示在使用快速銅浮選時候的效果十分好，無論銅礦的品質怎么樣，效果都很好。西藏某銅鐵礦選礦廠工藝設計實踐該礦樣中的有用元素含量分別為：Cu1.56％；Au0.65ｇ／ｔ；Ag17.1ｇ／ｔ；TFe21.18％，根據實際情況該研究院設計了幾個實驗方案進行實驗。工藝流程圖見圖2-4。圖2-4西藏某銅選廠工藝流程圖在這些實驗的基礎上，確定了一個較為合理的工藝流程，為將來的選礦廠設計提供依據。,在其閉路實驗之中銅品位為23.03%，最終精礦中的金含量為7.55g/t，其中銀的含量為199.64g/t。半自磨技術在銅礦石中的應用半自磨技術半自磨工藝與球磨機原理基本相同，與球磨機的區(qū)別是半自磨機中不加入磨礦介質，利用礦物之間的擠壓作用達到破碎礦石的目的，半自磨機的相對于球磨機來說，他的筒體直徑更大，較大的筒體直徑在機器運轉時可以將礦物帶到更高的高度，使得礦物下落更有沖擊力達到破碎的效果，半自磨機中不添加介質，而是將礦物當做介質，所以半自磨機的破碎比很高，有一些半自磨機為了提高生產能力也會加入少量的鋼球作為介質。自磨機的最大特點就是不需要加入其他物質作為介質，可以將礦石直接加入其中，破碎比可高達4000-5000，但是自磨機在運轉過程中會有頑石的產生，這部分礦石既起不到和其他礦石互相作用破碎，也達不到排除顆粒大小，會十分影響生產。半自磨技術在20世紀50年代被引進選廠，在這半個世紀中科學家不斷的改進，已經變的十分成熟可靠越來越多的選廠引進半自磨技術，引用半自磨技術可以簡化選礦廠破碎流程，降低工人的工作量，方便管理，很多時候引用半自磨技術可以降低選廠的生產成本。雖然近年以來半自磨技術變得很受歡迎，我們在選擇時應該合理的根據自身選廠的條件來選擇，不能盲目選擇，一定要廁一個合理的，經濟可行的流程。半自磨技術應用實例正在福建省某一銅礦，該礦的破碎流程選用了半自磨機工藝來代替了傳統(tǒng)的破碎工藝流程。該礦的礦床類型成低溫銅、金礦床，在空間分布上顯示有上金、下銅垂直分帶特征。礦石主要有價組為銅，伴生金屬中的有益成分有金、銀、硫、鐵、鎵、明礬石、地開石等。該礦石中含量最高的為花崗巖型黃銅礦，占據81%，還有一些硫化銅礦石占據15%，剩下的一些為安玢巖型硫化銅礦石。該廠經過一系列的調整，實驗確定了半自磨機的入磨粒度，車板類型，現如今該選廠的半自磨流程已經運行兩年之久，運行十分穩(wěn)定，可以很好的達到設計要求。具體生產數據見表2-4.表2-4半自磨系統(tǒng)生產數據項目2016年2017年2018年半自磨機臺效/(t/h)953.21466.21578.2頑石產率/%10.111.212.4球磨機臺效/(t/h)856.91302.01382.5原礦銅品位/%0.360.420.41銅精礦銅品位/%21.6522.7022.57銅精礦銅回收率/%85.8088.8789.72尾礦銅品位/%0.0510.0480.043根據上表顯示，半自磨系統(tǒng)在該選礦廠運行良好，產品質量很高，經過該廠的不斷改進提升，球磨機的效率每年都有所提升，與此同時浮選數據也在逐步提升，說明半自磨工藝是很適合該選礦廠。參考文獻孫傳堯．選礦工程師手冊[M]．北京：冶金工業(yè)出版社，2015：298-306，314-324．BorisAlbijanic，DeeJ.Bradshaw，AnhV.Nguyen．Therelationshipsbetweenthebubble–particleattachmenttime,collectordosageandthemineralogyofacopper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