铜矿选矿试验方案

有色金属硫化矿绝大部分用浮选法处理，但若有用矿物比重较大，嵌布较粗，也可考虑采用重浮联合流程。

因而选矿试验时首先要根据矿物的比重和嵌布粒度，必要时通过重液分离试验来判断采用重选的可能性，然后根据矿物组成和有关物理化学性质选择浮选流程和药方。

(一)硫化铜矿石

未经氧化(氧化率很低)的硫化铜矿石的选矿试验，基本上可仅考虑浮选方案。

在硫化铜矿石中，除了硫化铜矿物和脉石以外，多少都含有硫化铁矿物(黄铁矿)、磁黄铁矿、砷黄铁矿等)，硫化铜矿物同脉石的分离是比较容易的，因而硫化铜矿石浮选的主要矛盾是铜硫分离。

矿石中硫化铁矿物含量很高时，应采用优先浮选流程;反之，应优先考虑铜硫混合浮选后再分离的流程，但也不排斥优先浮选流程。

铜硫分离的基本药方是用石灰抑制硫化铁矿物，必要时可添加少量氰化物。硫化铁矿物的复活可用碳酸钠，二氧化碳气体、硫酸等，同时需添加少量硫酸铜。

矿石中含磁铁矿时，可用磁选法回收。

矿石中含钴时，钴通常存在于黄铁矿中，黄铁矿精矿就是钴精矿。

矿石中含有少量钼时，可先选出铜钼混合精矿，再进行分离。

铜镍矿也是多数采用混合浮选流程，混合精矿可先冶炼成镍冰铜后再用浮选法分离，也可直接用浮选分离。

(二)硫化铜锌矿石

硫化铜锌矿石主要用浮选法处理。

硫化铜锌矿石中通常也多少含有硫化铁矿物。浮选的主要任务是解决铜、锌、硫分离，特别是铅锌分离的问题。

由于铜锌矿物常常致密共生，并且闪锌矿易(在矿床中或矿浆中)被铜离子活化，因而铜锌分离通常要比铅锌分离困难。

浮选流程需通过试验对比，但可根据矿石物质组成初步判断。硫化物含量高时应优先考虑优先浮选流程或铜锌混合浮选后再浮硫的部分混合浮选流程;反之，则可考虑用全浮选流程，或优先浮铜后锌硫混合浮选。铜矿物和锌矿物彼此共生的粒度比同黄铁矿共生的粒度细时可采用铜锌部分混合浮选流程;反之，不如先浮铜再混合浮选锌硫。

铜锌分离的基本药方仍是用氰化物或亚硫酸盐(包括NaSO3、Na2S2O3、NaHSO3、H2SO3、SO2气体等)抑锌浮铜，大多要与硫酸锌混合使用。还可考虑试用以下三个方案：

1、用硫化钠加硫酸锌抑锌浮铜;

2、在石灰介质中用赤血盐抑铜浮锌;

3、在石灰介质中加温矿浆(到60℃)抑铜浮锌。

锌硫分离的传统药方是用石灰抑硫浮锌，在有条件的地区，也可试用矿浆加温的方法代替石灰抑制黄铁矿。

(三)硫化铜铅锌矿石

硫化铜铅锌矿石的选矿主要也是用浮选。试验时应优先考虑以下两个流程方案：

1、部分混合浮选流程，即先混合浮选铜、铅，再依次或混合浮选锌和硫矿物。

2、混合浮选流程，即将全部硫化物一次浮出，然后再行分离。

铜铅分离是铜铅锌矿石浮选时的主要问题。其方案可以是抑铅浮铜，也可以是抑铜浮铅。究竟那一方案较好，要通过具体的试验确定。但一般原则是：当矿石中铅的含量比铜高许多时，应抑铅浮铜;反之当铜含量接近或式于铅时，应抑铜浮铅。

常用铜铅分离方法如下：

(1)重铬酸盐法：即用重铬酸盐抑制方铅矿而浮选铜矿物。

(2)氰化法：即用氰化物抑制铜矿物而浮选铅矿物。

(3)铁氰化物法：当矿石中次生铜矿物含量很高时，上述两个方法的效果都不够好，此时若矿石中铅含量较高，则可用铁氰化物(黄血盐和赤血盐)来抑制次生铜矿物浮选铅矿物;若铅的含量比铜高许多，就应试验以下两个方案。

(4)亚硫酸法(二氧化硫法)：即用二氧化硫气体或亚硫酸处理混合精矿，使铅矿物被抑制而铜矿物受到活化。为了加强抑制，可再添加重铬酸钾或连二亚硫酸锌等，也可将矿浆加温(加温浮选法)，最后都必须用石灰将矿浆pH调整到5-7，然后进行铜矿物的浮选。

(5)亚硫酸钠，硫酸铁法：即用亚硫酸钠和硫酸铁作混合抑制剂，并用硫酸酸化矿浆，在pH=6-7的条件下搅拌，抑制方铅矿而浮选铜矿物。

铜铅混合精矿分离困难的主要原因之一，是由于混合精矿中含有过剩的药剂(捕收剂和起泡剂)的缘故。在混合精矿分离前除去矿浆中过剩的药剂和从矿物表面上除去捕收剂薄膜可以大大的改善混合精矿的分离效果。

从矿浆中除去过剩药剂和从矿物表面除去捕收剂薄膜的方法有：

1、机械的方法;

2、化学的或物理化学的方法。可根据混合精矿的性质和其所获得条件的不同，来选定适宜的方法。

在多金属矿石中，伴生有用矿物的回收问题，须视其与主要矿物的共生情况和在选别过程中的行为而定。如铋和锑主要进入铅精矿，可在冶炼时回收。镉、铟和锗等，通常与闪锌矿共生，因而可能进入锌精矿。钴在选别过程中多进入黄铁矿精矿，但也可能进入铜和锌精矿中。钼和锡有时可选成单独产品或半成品。金和银则多与硫化矿在一起而选入相应的精矿中，一般较多地进入铅精矿中。

二、有关选别氧化铜矿石的主要方案

国内外选别氧化铜矿石的主要方案归纳如下：

(一)浮选法：直接浮选、硫化浮选等。

(二)水冶法：氨浸出法、酸浸出法。

第一种用硫酸浸出，然后用铁屑置换铜，再用浮选法浮出沉淀铜。

第二种用NH3、CO2浸出，硫(硫黄，黄铁矿等)沉淀出硫化铜然后浮选。

(三)离析-浮选法。

(四)细菌浸出法。

目前国内已投产厂矿均采用硫化钠预先硫化，然后用单一浮选法选别。但对难选氧化铜矿石用单一浮选难以回收，为了解决这部分资源的利用，曾进行过较多方案的研究，总的趋势是需采用选矿-冶金联合流程或冶金方法处理。国外也亦如此，处理易选氧化铜矿也主要采用浮选法，对难选氧化铜矿石大部分采用联合流程。

三、试验方案的选择

此矿石主要选别对象为氧化铜矿和黄铁矿，首先曾试用单一浮选流程，包括优先浮选和混合浮选流程。通过实践证明采用单一浮选方案不行，不能得到满意的指标。

对矿石性质的认识不可能在试验前一次完成，要真正认识所研究矿石的特性，最终还要依靠自己的实践。经过实践、认识、再实践、再认识，发现该矿石在粗粒情况下，大部分的氧化铜矿可为水或稀酸溶解，而当其磨细后反而不溶。原因是该矿含有大量石灰岩和其它碱性脉石，这些脉石磨细后不仅对水冶不利，而且导致已溶解的铜又重新沉淀，致使水冶和浮选均难进行。矿石的这一特殊规律主要是由于此氧化铜矿石处于硫化矿床的氧化带，矿石和脉石均大部分风化呈粉末松散状，严重风化所致。掌握了矿石的这一规律，就要使自己的思想合于这一客观外界的规律性，改变原有的方案，重新拟定了如下方案：

(一)酸浸-浮选(浸渣浮选)。

(二)水浸-浮选(浸渣浮选)。

该矿采用水冶-浮选联合流程，不仅可以提高铜的指标，而且可以改善浸渣的浮选。但由于原矿中黄铁矿含量高，若在浸出矿浆中直接沉淀浮选，铜硫分离比较困难，因而应采用渣液分别处理的方法。由于原矿中含有大量石灰石，因此浸出粒度不能采用浮选粒度，应利用其风化的性质，采用粗粒浸出。水冶过程可以用水浸出，也可用0.3%-1.0%的稀酸溶液。虽然两者浸出率差别较大，但最终指标却很接近。

浸液中的铜可用一般的方法如铁粉置换，硫化钠沉淀等方法回收，也可用萃取剂萃取，使其提浓，直接电解，生产电铜。试验中采用脂肪酸萃取，(进一步试验时采用N510萃取剂，即a-羟基5仲辛基二苯甲酮肟)，取得了良好的效果。

从已作过的流程和方法看，水冶-浮选联合流程是处理此矿的有效方法。水浸-浮选和酸浸-浮选均能获得较为满意的指标。

所推荐的处理方案浸出粒度粗，浸出时间短，不要酸，这在今后的洗矿中浸出过程将自动进行，故既适合矿石性质，又有利于今后的生产。但由于缺乏生产实践，还需通过扩大试验进一步验证。