有色金属矿石选矿工艺的改进

摘　要：由于每一种有色金属矿生成的环境不同，这就使得这些有色金属矿体在物性上存在很大的差异。除此之外，不同的地质构造对矿体也有着一定的影响，从而使矿体具有各种各样的形状。因此，在有色金属矿选矿工艺中，可通过综合物探技术的应用，准确的对相关的参数进行分析，并且能够相关的信息，最终能够提高选矿工艺的精确度。随着综合物探技术在深部找矿以及对矿体进行空间定位的不断实践积累，从而使得综合物探在有色金属矿选矿工艺中得到了广泛的应用。本文主要分析了在有色金属矿选矿工艺中，通过使用综合物探技术来解决相关的地质问题，从而能够使得综合物探技术在有色金属矿选矿工艺中发挥出重要的作用。关键词：有色金属矿石;选矿工艺;改进中图分类号：TD952 文献标识码：A 引言：本文中关于各矿种的矿石类型划分是按矿石性质和矿物组成，突出主选金属矿物和主要脉石、主要矿物嵌布特点，并将各类矿石选矿工艺研究的特点加以说明 , 以表示矿石性质是决定选矿工艺的主要因素，也可看出世界高新技术的发展是选矿工艺不断创新的主导因素。

一、矿石成分工艺矿物学研究表明，组成矿石的矿物有二十余种，金属矿物以毒砂、黄铜矿、黄铁矿为主，磁铁矿、褐铁矿、辉铋矿、锡石、方铅矿、自然金、辉钴矿、硫钴矿等微量，脉石矿物以石英为主、绿泥石、电气石、磷灰石次之，绢云母、黑云母等少量，其它矿物微量。矿石中的可见金均为包裹金，且绝大多数为毒砂包裹金，占 90.81%;方铅矿包裹金次之，占 8.65%;这些包裹金以微、细粒金为主，中粒金少量。该矿石中的钴主要以辉钴矿和硫钴矿的形式存在，少量以类质同象赋存于毒砂之中。硫(辉)钴矿的嵌布状态以毒砂包裹硫钴矿为主，占 90.85%，石英包裹硫钴矿量少，仅占 1.22%;而黄铜矿包裹硫钴矿往往是毒砂包裹黄铜矿，黄铜矿又包裹硫钴矿，或者说是黄铜矿沿周边交代硫钴矿，硫钴矿残留于黄铜矿之中。这类包裹硫钴矿很难与其载体矿物完全单体解离，占 95.73%。

二、铜和铜多金属矿石在目前发现和探明的铜和铜多金属矿床 , 成矿类型多样 , 按其地质—工业类型基可分为八种： 1. 碳酸盐型矿石该类型是以黄铜矿为主的硫化铜矿石 , 脉石基本上是碳酸盐矿物。该类型矿石属于易选矿石。铜矿床的矿石 , 其特点是铜品位较高 , 含铜 2% 以上 , 主要铜矿物是黄铜矿 , 还伴生少量黄铁矿、氧化铜和菱铁矿 ; 脉石主要是白云石、石灰石等。通过选矿工艺试验表明 , 采用一段磨矿—铜硫混合后再进行氧化铜浮选—铜硫分离的工艺流程能够获得较好的技术经济指标。铜总回收率达到 97.65%, 选出混合铜精矿品位达 26.8%, 还选出高品位的硫精矿 , 含硫达 40% 以上。选矿厂选择一段磨矿后浮选铜的简单工艺流程建厂投产的实践表明 , 铜精矿品 25% 以上 , 回收率 90%。 2. 低硫的硫化铜矿石铜沟矿浅部和深部矿石中的铜矿物 ,主要有黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿、铜蓝、孔雀石等 , 矿石中铜品位 0.6% ～ 1.0%。脉石主要是长矿石、石英和矽酸盐矿物。选矿试验表明 , 对该矿石采用一段磨矿、一次粗选、二次精选的浮选流程 , 选择硫化钠和水玻璃做混合调整剂 , 黄药做捕收剂 , 能够获得较好的技术指标 : 原矿铜品位 0.69%, 铜精矿品位 21.92%, 回收率 94.59%。 3. 斑岩铜矿石近几年发现的哈密土屋铜矿床就属于斑岩类型 , 而且储量规模大 ,目前尚在戡探阶段 ,前景较好 ,预计铜储量超过 1000万 t, 将是国内最大铜矿床。该类型矿石中主要矿物有黄铜矿、黄铁矿和辉铜矿 , 脉石主要是石英和硅酸盐矿物。矿石中铜品位 0.6% 左右。地表属于氧化矿 , 地下原生矿可选性较好。目前 , 采用常规浮选工艺进行可选性试验 , 铜可浮性较好 , 铜回收率达 92%。目前国外采用堆浸—萃取—电积新工艺开发该类型低品位铜矿石 , 工艺流程简化 , 获得经济效益较好 , 今后应该开展堆浸提铜工艺的研究与工业应用。 4. 自然铜与赤铜矿型矿石该类型矿石中主要铜矿物有自然铜、赤铜矿。对该类型矿石曾进行过选矿工艺试验的有两个 , 例如：一是南疆的莎哈尔铜矿石 ; 一是伊犁市的木斯铜矿。莎哈尔铜矿属于以赤铜矿为主的氧化铜矿石 , 铜品位 1.35%, 其中自由氧化铜占 96.2%。采用阶段磨矿和硫化浮选工艺 , 铜粗选回收率达 93%。试验表明该类型矿石是易选的。木斯铜矿石铜较富 ,铜矿物基本上有两种 : 赤铜矿和自然铜 , 属易选矿石。采用重选和浮选联合工艺 , 铜精矿品位达 38.37%, 铜回收率 96.17%。 5. 砂页岩型矿石砂页岩型矿石主要有砂岩型氧化铜矿石 , 脉石基本上是石英和碳酸盐矿物 , 含钙镁较高。该类型矿床主要分布在南疆塔里木盆地周缘 400km 的铜矿带上 , 是新疆的优势矿产资源。有杨叶铜矿、拜铜矿、铜矿 ; 八盘水磨坊铜矿、铜矿 ; 滴水铜矿 ; 切克铜矿等。该类型氧化铜矿较复杂 , 各矿床中所含氧化铜种类较多 , 而且各矿床是含量差异较大。基本上有四种铜矿物 : ⑴自由氧化铜 , 例如 , 孔雀石、氯铜矿、赤铜矿、蓝铜矿、水胆矾等 , 属于易浮选和易溶浸矿物 ; ⑵结合氧化铜 , 例如硅孔雀石 , 属于难选和难浸矿物 ; ⑶自然铜和次生硫化铜矿 , 例如辉铜矿和铜蓝 , 属于易选矿物 ; ⑷少量水溶性矿物 , 例如水胆矾。在这些氧化铜矿床中以大山口铜矿床规模最大 , 铜储量预工程管理 第5卷　第22期 2015年8月测 100 万 t 以上 , 是值得重视开发的矿床。目前新疆和国内的研究表明 , 新疆砂岩氧化铜矿石选矿工艺或堆浸工艺回收率高低决定于矿石中含自由氧化铜矿物的多少。当自由氧化铜矿物较多时 , 采用硫化浮选工艺可以取得较好的技术经济指标。如果矿石中结合氧化矿铜物 ( 硅孔雀石 ) 比例多时 , 铜回收率也不高。例如 : 康苏花园砂岩氧化铜矿石属于孔雀石和硅孔雀石为主 , 硅孔雀石 ( 结合氧化铜矿物 ) 占铜矿物的崐 1/3。曾采用硫化浮选工艺进行试验 , 铜回收率达 60%。试验结果表明 , 硫化浮选方法只能选出自由氧化铜矿物 , 尾矿中的铜基本上属于结合氧化铜矿物。采用酸浸方法可以回收结合氧化铜矿物 , 但因矿石中碳酸盐脉石多 , 耗酸量较大 , 经济方面不合理 , 无法在工业中应用。 6. 铜镍硫化型矿石 ( 岩浆型铜镍矿床 ) 属于该类型的大型矿床有富蕴铜镍多金属矿床和山铜镍矿床 , 这两个大型矿床的特点 : 一是地下开采 ; 二是有用矿物都是硫化矿物 ; 三是伴生稀贵金属。两个矿床主要不同点是前一个矿富 , 后一个矿贫。对该类型矿石采用浮选工艺时 , 要充分利用矿石中各矿物的可浮次序依次进行优先分离 , 综合回收矿石中所有的有用矿物 , 并要研究选冶联合工艺的应用 , 合理回收有价元素。 7. 含铜黄铁矿型矿石 ( 火山—沉积型矿床 ) 现探明的矿床中 , 该类型矿石有铜锌黄铁矿石。这两种矿石的共同点是矿石中黄铁矿是主体组分 , 都可回收利用 ; 也都属于地下开的硫化矿。如果开发该类型矿床属于无尾矿型 ( 尾矿中含硫都在 35% 以上 , 符合化工产品标准 )。矿床铜低 (1% 左右 ), 硫也低一些 (35% 左右 )。对于矿石采用无氰铜锌优先浮选工艺是能够进行有效分选。 8. 区含次生铜矿石和氧化铜矿石目前已进行过选矿工艺研究与生产实践的铜矿石类型主要上两种 : 次生硫化铜矿石和氧化铜矿石。铜矿属于次生硫化铜矿石 , 主要铜矿物是辉铜矿、斑铜矿、黄铜矿 , 还有铅锌矿物和金银。上述矿石基本上属于易选矿石 , 目前以地表开采为主 , 而且矿石较富。次生硫化铜矿石采用简单无氰浮选工艺的试验表明 , 铜原矿品位 3.3%, 铜精矿品位 22.09%, 铜回收率 92.80%, 精矿产率达 15.7%。矿石中的铅锌银基本上被选入铜精矿中。铜矿矿石属于赤铜矿和自然铜矿石 , 采用先重选后浮选的联合流程进行试验也取得较好结果 : 原矿铜品位 11.02%, 总铜精矿品位 38.37%, 铜回收率 96.17%。结语：有色金属选矿工艺改进重点应该放在国内有色金属资源比较短缺的矿种，缓解当前矿种压力。在地质找矿中，应采用现金的管理理论和技术，加强物探、化探、遥感、矿探工程的应用，提高有色金属选矿工艺改进的科技含量。国家应通过政策性投资和鼓励多元化投资的相关政策，为有色金属选矿工艺改进的可持续化发展提供保障和依据。

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