浅析铜矿选矿技术的应用及其管理

迟永欣

（中国有色集团抚顺红透山矿业有限公司，辽宁 抚顺 113321）

铜在人类历史上出现与应用的时间非常早，对人类文明的进步有着重大的意义。铜有着较强的耐腐蚀性，盐酸、稀硫酸对于铜的侵蚀效果均并不显著。所以在化学、制糖、酿酒等工业中铜是非常常见的材料，其被应用于管道、真空器、蒸馏器、酿造锅阀门制造。所以在电器、电子技术、电机制造等工业中铜也有着比较大的用量。最后因为铜可以与铝、锡、锌组成合金，因此成为了全球消耗量第二的金属材料。

1 国内铜矿资源特征

据资料显示，含铜黄铁矿在世界铜矿储量中占据5%、砂岩铜矿占据25%至26%、斑岩铜矿占约60%，其他各类铜矿在10%左右[1]。我国地大物博、幅员辽阔故有着丰富的资源与矿产。据调查当前我国铜矿资源的保有量约在1915万吨，资源量3177万吨，基础储量3042万吨，总量达6218万吨，位列世界第7[2]。除了已查明产地（并不包括天津），几乎所有的省市、自治区与直辖市都有一定的铜矿资源分布，其中最主要的铜矿生产地为华东地区，其年产量约占我国的总产量51.87%，从中不难看出华东与华南地区是我国最重要的铜矿产地，当然二者也是我国铜矿消耗量最大的地区，二者在我国铜矿消费总量上可排至第一，消耗量为70%。

根据对已探知铜矿产地与储量结果来看，国内高品位矿石存在数量稀少的问题，主要表现在虽然我国总体铜矿储量很高，不过基于人数过大的问题，导致我国人均铜矿占有量很低，这严重的影响了我国的铜矿行业发展。

2 铜矿选矿技术分析

（1）硫化黄药法。这是一种非常常见的方法，即利用硫化剂硫化矿石，之后使用黄药来捕收铜矿。可用的硫化剂有很多，常用的包括硫化钠、硫氢化钠、硫化钾，其中硫化钠是最有效率的，故被大量使用。特别是硅孔雀石的表现更是非常突出。此外硫化速度的另一项影响因素就是温度，温度对于硫化程度带来的影响也比较显著。

（2）浸出沉淀浮选。这种技术常用于硅石、孔雀石一类分离指标差、浮选难的氧化铜。因为氧化铜很容易就被酸溶解，所以在使用这种方式前，需要先把矿石磨至单体解离，之后将矿石浸到0.5%至3%浓度的稀硫酸，并通过铁粉置换来析出金属铜沉淀。此外在3.7至4.5pH酸性介质中我们同样也可以借助于双黄药或是甲酚黑药去捕收未溶解的沉淀金属铜与硫化铜。

（3）离析浮选。首先将氧化铜矿石粉碎，随后向矿石碎末中加入1%至2%的氯化钠与2%至3%的煤粉，在将上述材料混合均匀后放入沸腾炉或回转窑焙烧，沸腾炉与回转窑的温度保持在700摄氏度至800摄氏度区间，在化学、物理的双重作用下铜会以氯化物的形态挥发。在炉内弱还原性七分钟，铜的氯化物被还原成金属铜吸附在碳粒上。最后将焙烧锅后的矿石磨碎，并用黄药浮选。

（4）乳浊液。先氧化、硫化铜矿物，然后用丙烯酸聚合物与硅酸钠抑制脉石，加苯并三唑、巯基苯并唑、甲苯酰三唑、二苯胍等络合剂，形成稳定亲油矿物表面，随后使用煤油、柴油以及汽油等油乳液覆盖在矿物表面，形成疏水性强的可浮状态。使其牢牢地吸附在气泡表面上浮。

（5）氨浸硫化沉淀浮选。在将矿石研磨打碎后加入硫磺粉，将混合物浸入氨中。在二氧化碳、氢化铵与氧化铜混合之后，硫离子会沉淀与形成硫化铜离子，且氨会被蒸发。一般来说硫化铜会使用浮选方式进行浮选。浮选pH数值在6.5至7.5区间，适用于碳酸盐型不易处理的氧化铜矿。

（6）浮选水冶法。水冶包括氨法与酸法两种。其中氨法一般用于碳酸盐矿物，酸法凭借着经济便宜的优势，常用于硅酸盐类矿石。

氧化铜矿、混合矿中，浮选碳酸盐铜矿前，必须使用硫化剂进行硫化，如使用硫化钠。之后水冶尾矿、中矿。如果矿石为硫化矿，那么直接引用黄药进行浮选与捕收也是可以的。

3 选矿技术发展

（1）自磨与半自磨。破碎磨矿耗能大，是影响选矿成本最大的因素。在国外自磨与班子莫技术已经有了十分成熟的体系，水平比较发达。而我国也曾使用这项技术获得了十分良好的处理结果。不过我国在对这项技术测试时候所用矿石大多为斑岩铜矿，处理工艺被我国的测试人员予以了一定改动。所以处理能力才会得到了大大提高，效果约为6万t/d。

（2）细菌浸出、堆浸技术。科技与技术相生相伴，在国内科技水平不断获得进步的今天，细菌浸出、堆浸技术的应用获得了广泛的普及。该技术不仅有着成本低、投资少的优势。不过这种技术的实践研究尚待加强，不过这种技术的应用实例却告诉我们铜矿的氧化速度能够得到有效的降低，在降低氧化率的基础上，氧化程度获得了显著的提高。

（3）现代检测设备。为了进一步提高铜矿选矿质量与速度，自动化技术的应用十分关键。不过自动化技术的问题也比较突出，那就是必须要确保参数的合理性，严格控制好测控矿石参数变化。当矿浆pH数值发生变化以后，必须及时使用设备仪器对矿浆进行测量。在操作过程中将参数变成信号，利用计算机控制信号。

（4）流程工艺改进。对流程工艺的改进目的为加强浮选能力。因铜矿产生的废石量、尾矿量庞大，因此应尽早抛废。磨矿工艺目前的主流为半自动加球，根据实际情况来确认是否存在欠磨、少磨的问题。联合工艺能够有效提高资源利用率，当前国内在这方面投入的研究较多。

（5）浮选药剂研究。国内对于铜矿的选矿研究主要看重的是铜浸出速度与浸出率。为了提高浮选有效率，难选氧化铜的回收利用有必要使用效果更显著的组合药剂或浮选药剂去完成与实现难选氧化铜的回收。硫化铜与黄铁矿共生，二者都有着较为出色的可浮性与导电性。我国有学者使用硫氮9号作为捕收剂，将pH数值控制在11左右实现了硫化铜与黄铁矿的分离。硫诱导浮选与自诱导浮选能够有效克服捕收剂无选择性的吸附，因此这种方式成为了分离铜硫的最佳途径。

4 结语

现代社会的发展离不开各类资源的应用与支持，为提高国内的铜矿选矿能力，我们在应用选矿技术的同时，不仅要重视开发技术，也要重视技术管理。逐步的引入新的设备、新的技术为铜矿选矿注入新的活力，提高选矿技术水平与工作效率，更好的服务于社会，推动冶金业的发展，为矿山开采提供必要性的技术支持。

在实现社会可持续发展的同时，推动我国选矿技术进入新的阶段。