我国是一个铜金属紧缺国家，根据对矿产资源的预测和目前的开发速度，到2020年，铜矿资源将严重短缺。我国铜金属保有储量虽然有6000多万t，但富矿少、贫矿多、矿石品位偏低，硫化铜矿资源越来越少，而铜的需求量还在增加，氧化铜矿的处理问题变得日益突出。目前在世界铜矿床中，混合矿和氧化矿占10%～15%，其储量约占铜金属总储量的25%。在我国的铜矿资源中，氧化铜矿也占有重要的地位，除大多数硫化铜矿床上部有氧化带外，还有储量巨大的独立的氧化铜矿床。因此，开展氧化铜矿石的选矿试验研究具有十分重要的意义。
一、原矿性质
原矿的多元素分析结果见表1，铜的物相分析结果见表2。
表1 原矿多元素化学分析结果
元素 | Cu | Ag | Au | Tfe | S | As | MgO | Al2O3 | Pb | SiO2 | Zn | CaO |
质量分数 | 0.68 | 10.3 | ＜0.2 | 2.52 | 0.15 | ＜0.10 | ＜0.1 | 3.37 | ＜0.05 | 87.04 | 0.013 | 1.51 |
注：Au、Ag品位单位为g／t。
表2 铜物相分析结果
相别 | 硫化物铜 | 游离氧化铜 | 结合氧化铜 | 硫酸盐 | 总铜 | 氧化率 |
质量分数 | 0.03 | 0.44 | 0.18 | 0.03 | 0.68 | 95.59 |
分布率 | 4.41 | 64.71 | 26.47 | 4.41 | 100.0 |
（一）试验矿样含铜0.68%，银10.3g／t。矿石中主要金属矿物为赤铜矿和孔雀石。脉石矿物以石英、白云石、白云母、方解石为主。矿石中的硫化铜矿物占4.41%，其余为氧化铜，占95.59%。
（二）该矿石中结合氧化铜占26.47%，为不可选的铜，可能会影响铜的回收率。
（三）该矿氧化率高达95.59%，属于氧化矿。
（四）由于该矿石属于氧化矿，矿石中的硫化铜等矿物处在进一步氧化的过程中，矿物的表面活性和新鲜的硫化铜有所区别，对浮选会有一定的影响。
（五）矿石中的孔雀石主要都是以集合体的形式呈脉状浸染状产出，碎磨时易发生泥化，对浮选会产生不利影响。
二、试验研究
对矿样进行详细的工艺矿物学研究表明，选矿的目的矿物为铜；而铜品位低，氧化率较高；选铜的同时考虑伴生有价元素银的回收。浮选试验原则流程见图1。
图1 浮选试验原则流程
（一）活化剂种类及用量试验研究
主要进行了活化剂种类及用量试验研究，氧化铜矿浮选活化剂主要有硫化钠、D2两种；根据浮选试验原则流程，磨矿细度在－74μm70%时得到活化剂用量与铜精矿的品位及回收率的关系见图2、3。
图2 活化剂硫化钠用量与铜精矿品位及回收率的关系
图3 活化剂D2用量与铜精矿品位及回收率的关系
从图2可以看出，硫化钠用量在800＋400g／t时得到的铜精矿的品位和回收率相对较高，所以硫化钠作为活化剂时的用量为800＋400g／t。
从图3可以看出，D2用量在300＋150g／t时得到的铜精矿的品位和回收率相对较高，所以D2作为活化剂时的用量为300＋150g／t。
从表3比较可得，活化剂选择硫化钠效果较好精矿品位及回收率指标相对较高，其用量为800＋400g／t。
表3 活化剂的指标对比
活化剂 | 用量／（g·t－1） | 品位 | 回收率 |
硫化钠 | 800＋400 | 14.08 | 68.17 |
D2 | 300＋150 | 13.68 | 59.43 |
（二）捕收剂种类及用量试验研究
根据浮选试验原则流程，磨矿细度在一74μm 70%，捕收剂用量及种类试验指标对比结果见表4。
表4 捕收剂的指标对比
捕收剂 | 用量／（g·t－1） | 品位 | 回收率 |
乙基钠黄药 | 100＋50 | 13.21 | 58.54 |
丁基钠黄药 | 100＋50 | 14.08 | 68.17 |
丁基铵黑药 | 100＋50 | 14.08 | 41.33 |
异戊基黄药 | 100＋50 | 13.86 | 66.15 |
从表4比较可知，捕收剂选择丁基钠黄药效果较好，精矿的品位及回收率指标相对较高，其用量为100＋50g／t。
（三）磨矿细度条件试验研究
根据浮选试验原则流程，活化剂硫化钠用量在800＋400g／t，捕收剂丁基钠黄药用量在100＋50g／t时，得到磨矿细度与铜精矿品位及回收率的关系见图4。
图4 磨矿细度与铜精矿品位及回收率的关系
从图4可知，磨矿细度为－74μm 75%时，铜精矿回收率及品位均较高，选别指标较好。
（四）优先浮选闭路试验流程
经过上述的磨矿细度、活化剂和捕收剂条件试验可知，在磨矿细度为－74μm 75%时、活化剂硫化钠粗选用量为800g／t时、捕收剂丁基钠黄药粗选用量为l00g／t时可以得到最佳的效果。而为了保证精矿的品位及回收率，选择一次粗选、三次精选和三次扫选作为优先浮选闭路试验流程，如图5所示，试验结果见表5。
图5 浮选闭路试验流程
表5 浮选闭路试验结果
产品名称 | 产率 | 铜品位 | 铜回收率 |
铜精矿 | 1.98 | 25.96 | 76.62 |
尾矿 | 98.02 | 0.16 | 23.38 |
原矿 | 100.0 | 0.67 | 100.0 |
浮选闭路试验可获得铜精矿产率1.98%、铜品位25.96%、铜回收率为76.62%的理想指标。
三、矿石中银的回收
根据对矿样进行的工艺矿物学研究表明，原矿中的有价金属除了铜之外，还有与铜伴生的银，含量为10.3g／t。选铜的时候同时考虑伴生银的回收。
矿石中银的回收情况见表6。
表6 矿石中银的回收情况
产品名称 | 产率 | 银品位／（g·t－1） | 银回收率 |
铜精矿 | 1.98 | 264.2 | 57.16 |
尾矿 | 98.02 | 4.00 | 42.84 |
原矿 | 100.0 | 9.15 | 100.0 |
经过浮选闭路流程试验，最终铜精矿中银品位达到264.2g／t，银回收率为57.16%，对银的回收效果较好。
四、结语
（一）试验矿样含铜0.68%，银10.3 g／t。矿石中主要金属矿物为赤铜矿和孔雀石。脉石矿物以石英、白云石、白云母、方解石为主。
（二）该矿石中结合氧化铜占26.47%，为不可选别的铜，可能会影响铜的回收率。由于该矿石属于氧化矿，矿石中的硫化铜等矿物处在进一步氧化的过程中，矿物的表面活性和新鲜的硫化铜有所区别，对浮选会有一定的影响。矿石中的孔雀石主要都是以集合体的形式呈脉状浸染状产出，碎磨时易发生泥化，对浮选会产生不利影响。
（三）进行了大量的条件试验研究，最终浮选闭路试验结果为，铜精矿产率1.98%，铜品位25.96%，铜回收率76.62%。
（四）矿样中有用贵金属银主要与铜伴生，最终铜精矿中银品位达到264.2g／t，银回收率为57.16%。
（五）由于试验矿样采自矿体表层，氧化率较高；随着矿体开采深度的变化，矿石中的硫化矿物及品位会有所增加，选矿指标也会随之提高，回收率有望达到85%以上。
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