硫化铜矿浮选

 

　　铜硫矿是我国主要的铜矿类型之一。其矿床多属含铜黄铁矿床和含铜矽卡岩矿床，分布较广。如甘肃白银、湖北大冶、安徽铜陵、江西永平；武山、河北等地区都有这类矿床。铜硫矿有致密块状含铜黄铁矿和浸染状含铜黄铁矿两种。前者黄铁矿的含量高，后者黄铁矿的含量低。浮选这种矿石除了回收硫化铜以外，还要回收其中的硫化铁作为硫精矿。

 

　　影响含铜黄铁矿浮选的主要因素有：

 

　　(1)铜、铁硫化物的嵌布粒度和共生关系。一般黄铁矿的嵌布粒度较粗，而铜矿物特别是次生硫化铜矿，与黄铁矿共生密切，要磨到比较细时，才能使铜矿物与黄铁矿解离。可以利用这一特性。选出铜硫混合精矿，废弃尾矿，然后将混合精矿再磨再分离。

 

　　(2)次生硫化铜矿物的影响。次生硫化铜矿物含量高时，矿浆中铜离子增多，会使黄铁矿受到活化，增加铜硫分离的困难。

 

　　(3)磁黄铁矿的影响。磁黄铁矿含量高，会影响硫化铜矿物的浮选。磁黄铁矿氧化，消耗矿浆中的氧，严重时，浮选开始阶段铜矿物不浮。可以加强充气来改善这种情况。

 

　　A铜硫矿的浮选流程

 

　　其常用的浮选流程有三种：

 

　　(1)优先浮选。一般是先浮铜，然后再浮硫。致密块状含铜黄铁矿，矿石中黄铁矿的含量相当高，常采用高碱度(游离CaO含量>600～800g/m3)、高黄药用量的方法浮铜抑制黄铁矿。其尾矿中主要是黄铁矿，脉石很少，所以尾矿便是硫精矿。对于浸染状铜硫矿石，采用优先浮选流程，浮铜后的尾矿要再浮硫，为了降低浮硫时硫酸的消耗及保证安全操作，浮铜时，尽量采用低碱度的工艺条件。

 

　　(2)混合-分离浮选。对于原矿含硫较低，铜矿物易浮的铜硫矿石选用这种流程较有利。铜硫矿物先在弱碱性矿浆中进行混合浮选，混合精矿再加石灰在高碱性矿浆中进行铜硫分离。

 

　　(3)半优先混合-分离浮选。半优先混合-分离浮选是以选择性好的Z-200或OSN-43、酯-105等作为半优先浮铜作业的捕收剂，先浮出易浮的铜矿物，得到部分合格的铜精矿，然后再进行铜硫混合浮选，所得的铜硫混合精矿使用浮铜抑硫的分离浮选。这种分离流程，避免了高石灰用量下对易浮铜矿物的抑制，也不需耗大量硫酸活化黄铁矿。生产实践表明：这种流程结构合理，操作稳定，指标好，具有尽早回收目的矿物的特点。

 

　　就磨浮流程来说，对于难选铜矿石，采用阶段磨浮流程较为有利，如粗精矿再磨再选，混合精矿再磨再分离，中矿再磨单独处理等方法，广为国内外选厂所采用。

 

　　B铜硫分离方法

 

　　对铜硫矿石无论采用哪一种流程，都存在一个铜硫分离的问题，分离的原则一般是浮铜抑硫，即抑制黄铁矿。

 

　　(1)石灰法。用石灰抑制黄铁矿是铜硫分离的常用方法。采用石灰法进行铜硫分离时，矿浆的pH值或矿浆中的游离CaO含量能明显地影响分离效果。一般的规律是，处理含黄铁矿量多的致密块矿时，需加大量石灰，使矿浆中的游离CaO含量达到800g/m3左右才能抑制黄铁矿。对含黄铁矿少的浸染矿，用石灰控制矿浆0H值在9～12就能浮铜抑硫。有时为了避免石灰用量过大造成“跑槽”和精矿难以处理的毛病，可补加少量氰化物或者选用对黄铁矿捕收力弱的酯类捕收剂。

 

　　(2)石灰+亚硫酸盐法。这种方法是广泛使用的无氰抑制黄铁矿的方法。对于原矿含硫高或含硫虽然不高，但含泥高，或黄铁矿活性较大不易被石灰抑制的铜硫矿石，可采用石灰加亚硫酸盐抑制黄铁矿进行铜硫分离的方法。此法的关键是要根据矿石性质控制合适的矿浆pH值及亚硫酸盐(或s02)的用量，并注意适当加强充气搅拌。有的实验研究指出：在pH=6．5～7的弱酸性介质中，采用石灰加亚硫酸盐法抑制黄铁矿较有效。石灰加亚硫酸盐法与石灰法比较，具有操作稳定、铜的指标好、硫酸等活化剂用量低的优点。

 

　　(3)石灰+氰化物法。对于浮游活性大的黄铁矿，用石灰加氰化物法抑制是有效的，但由于氰化物有毒，会污染环境，故人们力图用石灰加亚硫酸法取代之。

 

　　在铜硫分离浮选中，采用选择性好的捕收剂，不仅可以减少抑制剂和活化剂用量，而且操作稳定。

 

　　C铜硫矿浮选实例

 

　　某矿床属于变质火山岩系中的黄铁矿型多金属矿床，矿石类型较复杂，按结构构造可分为浸染状、致密块状、半块状三种，以前两种为主。

 

　　主要金属矿物有黄铁矿、黄铜矿，铜蓝、辉铜矿及闪锌矿。块状矿石中黄铁矿含量占85％以上。主要脉石矿物有石英、绿泥石和绢云母。有用矿物间结构复杂，嵌布关系多种多样，但主要金属矿物和脉石的关系较简单。铜矿物呈中细粒嵌布。黄铁矿常以自形晶、半自形晶和粒状集合体产出，嵌布粒度在0．1～0．5mm之间，部分与黄铜矿致密共生。

 

　　入选矿石按块状含铜黄铁矿石、浸染状铜硫矿石及块状铜锌黄铁矿石三大类，分别用不同的工艺流程及条件进行分选。这节只介绍铜硫矿石的浮选方法。

 

　　块状含铜黄铁矿石经两段连续磨矿至80％-0．074mm，进行浮选(一粗一扫三精)，用石灰作黄铁矿的抑制剂，在高碱度(含游离CaOS00～1000g/m3)下，用丁黄药和松醇油浮铜，尾矿即为硫精矿。

 

　　当浸染状铜硫矿与块状含铜黄铁矿同时处理时，选厂采用“掺矿法”处理这两类矿石：即在低碱度(含游离Ca050～100g/m3)矿浆条件下，从浸染状铜矿石中选出铜硫混合精矿，加入块状矿石的磨矿作业中，在高碱度矿浆条件下，与块状矿石一起进行铜硫分离，选出铜精矿与硫精矿。从流程效果分析，它具有分支串流的实质。其主要特点是，流程简单，操作方便，节省药剂。

 

　　有时处理单一浸染状铜硫矿石采用低钙、低药(亏量加药)优先浮选粗精矿再磨的流程