黃帥武
摘要:銅是非常重要的一種金屬礦產(chǎn)資源,其應(yīng)用范圍非常的廣泛,直接關(guān)系著很多行業(yè)領(lǐng)域的生產(chǎn)制造與社會經(jīng)濟的發(fā)展?,F(xiàn)目前,由于易開采的原生硫化銅礦石資源數(shù)量越來越少,所以氧化銅礦石就成為了銅的主要來源,但與原生硫化銅礦石相比,想要從氧化銅礦石中獲取到銅更加的復(fù)雜,需要經(jīng)過更為精細(xì)的選礦,因此氧化銅礦石的選礦技術(shù)就成為了國內(nèi)外研究、實踐的一個重要課題。本文基于作者自身的實際工作與學(xué)習(xí)經(jīng)驗,主要就當(dāng)前氧化銅礦石的選礦技術(shù)現(xiàn)狀進(jìn)行了簡單的分析、探討,以期能對氧化銅礦石選礦工作的實踐提供參考和指導(dǎo)。
關(guān)鍵詞:氧化銅;選礦;技術(shù)現(xiàn)狀
銅作為一種金屬礦產(chǎn)資源,其在很多行業(yè)領(lǐng)域的生產(chǎn)制造過程當(dāng)中,都屬于是不可獲取的原材料,必須要有充足的銅作為保障,相關(guān)的生產(chǎn)制造才能有序、有效的推進(jìn),否則就會陷入難以解決的困境。但從當(dāng)前的實際情況來看,我國包括全球大多數(shù)地方的原生硫化銅礦石資源數(shù)量都越來越少,難以再滿足當(dāng)前的社會需求,在這樣的情況下,氧化銅礦石就成為了銅的另一主要來源,氧化銅礦石的開發(fā)、利用必須要涉及到精細(xì)的選礦,科學(xué)、合理的選礦技術(shù),才能確保氧化銅礦石選礦的效率和質(zhì)量。
一、氧化銅礦石資源的基本分布情況和性質(zhì)特點
(一)氧化銅礦石資源的基本分布情況
從當(dāng)前已經(jīng)基本探明的情況來看,全球范圍內(nèi)的銅礦儲量大約在6.9億噸左右,同時其在全球范圍內(nèi)的分布不是非常的平衡,分布最多的國家是智利,其大約占到了1.89億噸左右的銅礦儲量,其次是秘魯、澳大利亞、墨西哥等國家,中古、俄羅斯以及贊比亞等也屬于是銅資源豐富的國家,但是與前面所提到的幾個國家相比,差距較大。另外,在全球的銅礦儲量當(dāng)中,氧化銅礦和混合銅礦占到了10%到15%左右。就我國而言,氧化銅礦石約占全國所有類型銅礦資源的15%,主要分布在新疆、內(nèi)蒙、西藏以及湖北和云南等地。從數(shù)據(jù)來看,我國的氧化銅礦資源數(shù)量是比較大的,但是其實際情況是以中小型礦床居多、規(guī)模較小,且利用率不是非常的高,因而提高氧化銅礦石的選礦技術(shù)水平就顯得至關(guān)重要[1]。
(二)氧化銅礦石資源的性質(zhì)特點
在長時間的氧化作用下,硫化銅礦床便會慢慢的轉(zhuǎn)變、演化為氧化銅礦床。從當(dāng)前的研究情況來看,氧化銅礦石在種類上是較多的,而且性質(zhì)較為復(fù)雜,具有嵌布粒度細(xì)、易泥化等特點,所以分選格外的困難。雖然氧化銅礦石種類較多,但當(dāng)前具有實際開發(fā)、利用價值的非常有限,一般只有孔雀石、藍(lán)銅礦、硅孔雀石、赤銅礦。
二、當(dāng)前氧化銅礦石的選礦技術(shù)現(xiàn)狀
(一)浮選技術(shù)
就我國當(dāng)前的氧化銅礦石發(fā)現(xiàn)情況來看,大多數(shù)的品位都較低,氧化率較高,泥化現(xiàn)象較為嚴(yán)重,真正有用的礦物在分布上非常的不均勻,屬于是所謂的難選礦石。在現(xiàn)目前所有的氧化銅礦石選礦技術(shù)當(dāng)中,工藝較為簡單、成本較低且環(huán)保性較為良好的當(dāng)時浮選技術(shù),所以其實際的應(yīng)用也較為廣泛,如果氧化銅礦石的性質(zhì)和組成較為簡單,就非常適宜采用這種選礦技術(shù)。在實際的浮選技術(shù)應(yīng)用當(dāng)中,根據(jù)礦石性質(zhì)和藥劑制度的不同,可以分為兩類具體的浮選技術(shù)技術(shù)方法,一類是直接浮選法,另一類是硫化浮選法。
直接浮選法即通過直接添加捕收劑,來對銅礦物進(jìn)行浮選,不需要應(yīng)用到其他的活化劑,如乳濁液浮選、胺類浮選、脂肪酸浮選等,都屬于是直接浮選。直接浮選在氧化銅礦石的開發(fā)、利用中運用時間較早,就當(dāng)前來看,其缺點是對目的礦物的選擇性并不是非常的良好,所以降低了選礦的質(zhì)量[2]。
硫化浮選法和直接浮選法的不同之處在于,需要添加使用硫化劑,使氧化銅的表面能夠產(chǎn)生一層硫化銅薄膜層,以提升其可浮性,然后再添加捕收劑進(jìn)行浮選。同時,與直接浮選法相比,硫化浮選法對于目的礦物的選擇性也有了很大的提升,但是對于硫化浮選法的應(yīng)用,必須要精確的進(jìn)行硫化劑控制,否則同樣會降低選礦的質(zhì)量。
(二)浸出技術(shù)
對于赤銅礦、硅孔雀石等氧化銅礦石,采用浮選技術(shù)難以取得較為理想的選礦指標(biāo),而且選礦成本較高,而浸出技術(shù)則能夠?qū)ζ溥M(jìn)行較好的處理,取得較好的選礦效果。氧化銅礦石選礦的浸出技術(shù)主要指的是在將氧化銅礦石進(jìn)行磨礦和破碎之后,添加浸出劑,對氧化銅進(jìn)行選擇性的溶解,使銅以離子形式進(jìn)入浸液,最后再從中來進(jìn)行銅的提取。在實際的浸出操作過程當(dāng)中,浸出劑有堿性和酸性之分,堿性浸出劑的種類相對較少,多數(shù)情況下使用氨水,酸性浸出劑的種類相對較多,例如硝酸和鹽酸以及硫酸等,其中稀硫酸和氨水在浸出選礦中的應(yīng)用是最多的,由于礦石性質(zhì)的不同,所以浸出具體是采用酸性浸出還是堿性浸出需要,需要合理選擇。
低品位氧化銅礦石應(yīng)當(dāng)進(jìn)行酸性浸出,如酸性脈石為主的銅礦石,就多采用稀硫酸進(jìn)行處理,但是如果礦石含鈣鎂碳酸鹽的話,就不適合采用酸性浸出。酸性浸出包括兩種具體的方式,一種是滲濾浸出,一種是攪拌浸出,其中攪拌浸出在當(dāng)前的研究和實際應(yīng)用都更為的廣泛與成熟。
高堿性脈石型氧化銅礦石應(yīng)當(dāng)進(jìn)行堿性浸出,堿性浸出主要采用氨水和銨鹽作為浸出劑,這能夠使銅及其化合物溶解形成銅氨絡(luò)合物。堿性浸出的優(yōu)點在于其操作相對簡單,對設(shè)備的要求不高,環(huán)境污染也較小。
(三)選冶聯(lián)合技術(shù)
如今,選冶聯(lián)合技術(shù)在氧化銅礦石開發(fā)、利用中的應(yīng)用越來越多,這種技術(shù)的主要特點是融合了浮選技術(shù)、浸出技術(shù),將其二者的優(yōu)勢都發(fā)揮了出來,從而提高了氧化銅礦石的選礦效率、選礦質(zhì)量,同時在一定程度上降低了選礦的成本。
(四)其他新技術(shù)
微生物浸出技術(shù)是近代發(fā)展比較迅速的新型濕法冶金技術(shù),其中微生物自身的代謝起重要作用。該技術(shù)是指利用微生物自身的氧化還原及代謝產(chǎn)物,使礦石中的氧化銅礦物發(fā)生氧化還原反應(yīng)而進(jìn)入浸出液中,然后再進(jìn)行回收的方法。有研究顯示,對難選低品位氧化銅礦石進(jìn)行微生物浸出,銅浸出率可達(dá)80%以上的良好工藝指標(biāo)[3]。
氧化焙燒—還原焙燒—氨浸技術(shù)也是近來較新的氧化銅礦石選礦技術(shù),其主要過程是經(jīng)氧化焙燒將硫化銅氧化成氧化銅,再通過還原焙燒使結(jié)合銅轉(zhuǎn)變成游離銅或氧化亞銅(適當(dāng)控制還原焙燒溫度有利于后續(xù)降低砷的浸出率),最后通過氨浸回收銅。有研究顯示,該方法的銅浸出率可達(dá)87%左右。
離析—浮選技術(shù)可以用于多種礦石中的有用金屬回收,氧化銅礦石也包括在內(nèi),所以屬于是氧化銅礦石選礦的新技術(shù),該技術(shù)將細(xì)碎后的礦石與工業(yè)食鹽和煤粉混合隔氧還原焙燒(溫度在900℃左右),使礦石中的銅析出并吸附在碳粒表面,然后進(jìn)行磨礦—浮選。有相關(guān)的研究在處理高結(jié)合率、高堿性脈石型難選氧化銅鎳礦時,分別進(jìn)行硫化浮選法和離析—浮選法小型試驗,結(jié)果表明,離析—浮選法效果較好[4]。
三、結(jié)語
銅在我們社會生產(chǎn)制造當(dāng)中的重要性不言而喻,為了滿足社會對銅的需求,保障社會生產(chǎn)制造和經(jīng)濟發(fā)展,在當(dāng)前的形勢下,我們必須要進(jìn)一步加大對氧化銅礦石選礦技術(shù)的研究、探討和應(yīng)用實踐,爭取能夠通過更科學(xué)的技術(shù)方法,從氧化銅礦石中獲取到質(zhì)量更高的、數(shù)量更多的銅。
參考文獻(xiàn):
[1]何章輝. 氧化銅礦石處理技術(shù)及銅礦選礦技術(shù)的進(jìn)展[J]. 中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2015,(20):62-63.
[2]姚貴明,鄧位鵬,農(nóng)升勤. 某含硫化—氧化銅礦石的選礦試驗研究[J]. 有色金屬(選礦部分),2013,(03):11-13.
[3]王凱,崔毅琦,童雄,等. 難選氧化銅礦石的選礦方法及研究方向[J]. 金屬礦山,2012,(08):80-83.
[4]朱華磊,張祥宇. 難選氧化銅礦石選礦技術(shù)研究及應(yīng)用分析[J]. 世界有色金屬,2016,(23):171-173.