一、氧化的和活化的黄铁矿
由于黄铁矿氧化或者被铜离子活化,因而选择分离黄铁矿与黄铜矿往往十分困难,对露天开采的矿石尤为困难。在铜钼混合浮选时,为抑制氧化的和活化的黄铁矿,通常要添加适量硫化钠,以还原黄铁矿的氧化表面并解吸黄铁矿表面上的过量铜离子。长时间的矿浆充气可降低铜钼浮选时黄铁矿的活性,同时可将黄铁矿与石膏分离。粗砂与细泥分选所得细泥中大部分是氧化的黄铁矿和原声细泥。粗砂与细泥分选可以采用不同的药剂制度。
分离过量黄铁矿与黄铜矿、辉钼矿,可先浓缩含黄铁矿和黄铜矿(微量辉钼矿)的矿浆,向高浓度矿浆中加石灰,使pH值保持在12以上,搅拌1.5~2.0h,使黄铁矿与黄铜矿得到良好分离。必要时还可以补充强烈抑制黄铁矿的抑制剂,如氰化物。
先用捕收剂性能强的捕收剂,将黄铁矿、黄铜矿和辉钼矿一起捕收,随后进行再磨,加石灰长时间搅拌分离黄铁矿与黄铜矿的办法也是有效的。
二、铜钼矿石中的各种铜的硫化物
在大多数斑岩铜矿床中,原声的铜矿物是黄铜矿(CuFeS2)。然而由于强烈的蚀变和氧化作用常常形成次生硫化铜,如辉铜矿(Cu2S)、斑铜矿(Cu4FeS)和铜蓝(CuS)等。在铜钼矿床的氧化带,铁的含量不变。但地下水输送铜离子时,铜离子与黄铜矿、黄铁矿迅速反应形成次生铜矿物。
矿石中铜矿物的变化通常影响着浮选速率、铜的回收率和铜精矿品位。矿石中次生铜矿物含量越高,铜精矿品位越高,但次生铜矿物含量高往往导致钼精矿含铜高,消耗大量的抑制剂才能使钼精矿含铜降至0.3%或0.5%以下。
钼矿石、铜钼矿石类型多种多样,特别是矿物组成、矿石品位、氧化程度和结晶体的粒度等影响着铜和钼矿物的浮选结果。通常要根据这些变化选择最佳的磨矿工艺与设备。矿石类型不同,其可磨性差异很大,磨矿的主要目的是使铜、钼矿物与脉石矿物解离。浮选结果好坏主要取决于矿物颗粒大小。对硫化矿物来说,最佳粒度范围是10~75μm,大于和小于这一粒度范围,硫化矿物的可浮性都会下降。在磨矿过程中,主要研究磨机的生产能力、磨矿粒度、解离特性和粗粒中的可浮性。
未解离的连生体颗粒的比例大小决定着回收率的高低。同样尺寸的连生体颗粒,颗粒表面部分有价矿物含量不同,浮选速度也不同。贫连生体浮选速度较低,这种颗粒较多时要进行再磨。不同矿石的磨矿特性如下:
1、磨碎相对软的风化矿石会产生大量的次生矿泥;
2、磨碎相对硬的矿石需要较大功率(硬矿石为20kW·h/t,软矿石为10 kW·h/t邦得功指数)才能获得充分的解离;
3、铜、钼和铁的硫化矿物可磨性不同,在浮选给矿中三者的分布也不同。
磨矿介质对铜、铜钼矿石的浮选也具有一定影响。因为在处理铜、铁硫化矿石时:
(1)在硫化铜矿物和铁矿物之间产生腐蚀电流,引起矿物表面的电化学蚀变;
(2)粒径破裂发生在矿粒横断面,并产生大量细泥。
全自磨虽然可以克服这两个问题,但不是所有类型的矿石均适合于全自磨。许多学者曾研究硫化矿石用钢球或钢棒(在钢衬球磨机中)作磨矿介质和全自磨对浮选的影响。埃特克厂的三年时间表明,全自磨浮选铜钼矿石时,铜回收率可提高2%,钼回收率也稍有提高。
矿石中矿物组成的变化影响着最佳药剂添加速率的选择。迄今为止,对矿浆中必须的药剂浓度与捕收剂在矿物表面吸附关系的研究还不够深入。
有人研究证实,黄药添加速度的变化对黄铜矿和黄铁矿的分离有着重要影响。黄药的添加速度影响着不同粒度黄铜矿与黄铁矿的浮选速度,连续地控制添加速度对黄铜矿和黄铁矿的分离有着良好影响。哈尔等的研究表明,基本解离-37μm的黄铁矿的浮选速度与捕收剂的添加速度无关,而+37μm的黄铜矿-黄铁矿连生体的浮游速度与黄药添加速度关系十分密切。在沃尔高选矿厂黄铜矿黄铁矿的分离效果是通过添加黄药速度的不同控制的。
哈尔克斯坦巴尔喀什选矿厂采用自动控制矿浆pH值的办法分离铜钼,铜钼两种矿物的回收率均有提高,石灰的消耗量下降。