【文章內(nèi)容簡介】 法是處理難選氧化銅礦石的一種有效方法。它的實(shí)質(zhì) 是在粉碎了的礦石中加入一定量的碳質(zhì)還原劑和氯化劑，在中性或弱還原性氣氛中加熱，使有價(jià)金屬銅從礦石中氯化揮發(fā)，并被還原為金屬顆粒附著在炭粒表面；隨后可用常規(guī)的浮選方法富集，產(chǎn)出銅碳精礦。 離析法按其工藝特點(diǎn)分為兩種類型，一種是一段離析，即礦石加熱與離析反應(yīng)在同一設(shè)備中進(jìn)行；另一種是兩段離析，即先將礦石在預(yù)熱爐 (常用沸騰爐 )于氧化氣氛中加熱，然后加入氯化劑 (如氯化鈉 )、還原劑(煤 )混合在反應(yīng)器 (常用豎爐 )中離析。 國外難選氧化銅礦離析 — 浮選研究至今已有 50 多年的歷史。研究最多的是英國、美國和法國，但能進(jìn) 行工業(yè)試驗(yàn)和生產(chǎn)的只有兩個(gè)廠：一個(gè)是 1965 年投產(chǎn)的贊比亞羅卡納的離析一浮選廠，另一個(gè)是 1970 年投產(chǎn)的毛里塔尼亞阿克懦特的離析 — 浮選廠，這兩個(gè)廠均采用沸騰爐 — 豎爐兩段離析法。 中國石綠銅礦一段回轉(zhuǎn)窯離析 — 浮選廠于 1967 年正式投產(chǎn)，生產(chǎn)規(guī)模 2021t／ d。 化學(xué)選礦 雖然易選的氧化銅礦和氧化硫化混合銅礦的處理仍多采用浮選法，但是，不少的氧化銅礦浮選法獲得的指標(biāo)不理想，經(jīng)濟(jì)效益差。有的氧化銅礦石由于結(jié)合銅含量高，嵌布粒度細(xì)、泥質(zhì)多，浮選法難于處理。近年來，用化學(xué)選礦 (濕法冶金 )或聯(lián)合流程處理 氧化銅礦，尤其是難處理氧化銅礦石，可以獲得良好指標(biāo)，顯示出強(qiáng)大的生命力，成為當(dāng)今氧化銅礦處理的研究熱點(diǎn)。 化學(xué)選礦具有工藝過程簡單，投資少，能耗和材料消耗低，污染輕，生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)，因此，在銅工業(yè)生產(chǎn)中的研究和應(yīng)用較廣，當(dāng)今全世界用 SX— EW(酸液 — 萃取 — 電積 )流程生產(chǎn)的銅占全球銅總產(chǎn)量的22%左右。智利每年用此法回收銅屬 萬噸，其次是美國年產(chǎn) 萬噸。我國每年用此法生產(chǎn)的電銅只有 2 萬噸左右，僅占銅產(chǎn)量的 5%左右。 銅礦石的化學(xué)選礦主要以酸浸居多，目前，美國、智利等 50 多個(gè)國家和地區(qū)已將細(xì) 菌浸出銅礦物的工藝技術(shù)大規(guī)模運(yùn)用到工業(yè)生產(chǎn)中，此博泰塔吉克氧化銅 錫礦選礦 技術(shù)研究 昆明理工大學(xué) 11 法不僅處理了礦山多年堆積的貧礦、廢石以及難處理低品位銅礦石和已開采殘留礦石等，一般銅品位為 %~%，而且降低 50%以上的生產(chǎn)成本，大幅度提高了銅資源的利用程度和服務(wù)年限，使銅產(chǎn)量大幅度增加，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。我國早在 20 世紀(jì) 50 年代就開展了生物浸出技術(shù)的研究，經(jīng)幾十年的發(fā)展，也積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，但工業(yè)上的推廣應(yīng)用較慢。 近 20 年來，地浸技術(shù)的研究與應(yīng)用得到了迅速的發(fā)展，根據(jù)英國《采礦雜志》報(bào)道， 1994~1997 年世界上陸續(xù)投產(chǎn)的十大銅 礦山年增加銅產(chǎn)量100 萬噸，其中 84%為“浸出 — 萃取 — 電積”法生產(chǎn)的陰極銅 (1999 年世界用此法生產(chǎn)電銅 200 萬噸，占總產(chǎn)量的 15%； 2021 年占總產(chǎn)量的 22%)。由此可見，化學(xué)選礦已成為生產(chǎn)銅金屬的重要技術(shù)之一，目前世界用化學(xué)方法所獲的陰極銅 210 萬噸。 化學(xué)選礦常用的方法有堆浸、地浸、池浸和加壓溶浸等，其處理的對(duì)象主要是低品位難選銅礦石、已采區(qū)殘留礦石以及過去被認(rèn)為是“廢石”的堆積物和開采難度較大的低品位礦石資源。如美國用溶浸工藝生產(chǎn)的銅金屬占其總產(chǎn)量的 25%。國外絕大多數(shù)銅礦，除用傳統(tǒng)的浮選方法外，幾 乎都采用溶浸工藝回收銅。特別是露天廢石的堆浸，是用化學(xué)選礦回收銅金屬的主要資源。美國雷礦日產(chǎn)廢石 5000 噸，原礦品位%，由 11 名工人作業(yè)，年回收海綿銅 9000 噸。 錫的選礦 錫礦物約有 60種。其中 75％以上的錫來源于錫石。硫化物礦石和矽卡巖型錫礦石是錫工業(yè)的主要礦物資源。錫礦物嵌布粒度較細(xì)，因此，與其它礦物解離困難，常需細(xì)磨。而錫礦物性脆，易在碎磨中產(chǎn)生礦泥，有相當(dāng)一部分錫金屬從礦泥中流失，據(jù)估計(jì)全世界約有三分之一的錫礦石以細(xì)粒損失掉。因此，減少過粉碎和強(qiáng)化礦泥回收是提高錫選礦技術(shù)經(jīng)濟(jì) 指標(biāo)的重要途徑。 由于各國的錫礦床類型、礦石性質(zhì)不一樣，歷史條件和發(fā)展情況各不相同，因此各國的錫選礦狀況差別非常大。選礦方法有的非常簡單；有的則較復(fù)雜，在選錫的同時(shí)綜合同收其它有價(jià)金屬。近年來由于科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，使得各國錫選礦工藝與技術(shù)都有了一定的提高。其中值得重視的是重介質(zhì)預(yù)選、浮選錫石、細(xì)泥選別、老尾礦再選、綜合回收等。 錫礦石的選礦方法是由其本身的特性所決定的。由于錫石的密度比共生礦物大，因此錫礦石傳統(tǒng)的選礦工藝為重力選礦。同時(shí)由于錫石多金屬硫化礦中含有其它有用金屬礦物和脈石，在對(duì)這類錫礦石分選時(shí)會(huì)有 浮選、磁選、電選等輔助流程的出現(xiàn)，這些輔助流程和重選一起組成博泰塔吉克氧化銅 錫礦選礦 技術(shù)研究 昆明理工大學(xué) 12 聯(lián)合流程以對(duì)錫石進(jìn)行分選。重選是錫石多金屬硫化礦選別的最主要方法。目前一個(gè)重要的發(fā)展趨勢(shì)是由單一的重力選礦向重、浮、磁、電多種選礦技術(shù)的聯(lián)合，從回收單一錫精礦產(chǎn)品向多種有用精礦產(chǎn)品綜合回收過渡。 在我國現(xiàn)有錫選廠中有 80％以上的原礦為砂錫礦，含有大量 10μ m粒級(jí)細(xì)泥，對(duì)選礦產(chǎn)生干擾。分級(jí)脫泥是錫石重選過程中必要的準(zhǔn)備作業(yè)，這一作業(yè)嚴(yán)格控制人選粒級(jí)，盡量排除礦泥的干擾，在錫石重選中起到了重要作用。目前，采用的脫泥設(shè)備主要有水槍、各種洗礦機(jī)、巴特萊一 莫茲利翻床、橫流皮帶溜槽和小口徑旋流器等。 重介質(zhì)預(yù)選已在國內(nèi)外錫選礦廠中得到應(yīng)用，其經(jīng)濟(jì)效益主要取決于脫廢率，一般說來，脫廢率低于 20％～ 25％，則無經(jīng)濟(jì)價(jià)值。 錫礦的礦砂選別一般采用多段磨礦、多段選別流程，用細(xì)篩作為磨礦的閉路設(shè)備，該流程實(shí)現(xiàn)了能拿早拿、能丟早丟的錫石選礦原則，由于盡量避免了錫石的過粉碎，在不均勻嵌布的錫礦石選礦中起重要作用。針對(duì)錫石的過粉碎問題，國內(nèi)外開展了大量的研究，曾進(jìn)行過螺旋管篩分分級(jí)機(jī)取代螺旋分級(jí)機(jī)，圓筒篩、弧形篩、敲打細(xì)篩等取代螺旋分級(jí)機(jī)的試驗(yàn)，云錫公司采用直線篩取代螺旋分級(jí) 機(jī)，明顯地減少了錫石的過粉碎，提高了錫石的回收率。礦砂選別的主要設(shè)備是跳汰機(jī)和搖床。搖床效率高，富集比高。云錫公司對(duì) YT— CA型粗砂搖床進(jìn)行改進(jìn)后，產(chǎn)生了較大的傳動(dòng)慣性，形成了合理的床面運(yùn)動(dòng)特性，礦粒的松散分層得到加強(qiáng)，從而強(qiáng)化了分選效果，擴(kuò)大了處理能力。將數(shù)臺(tái)螺旋選礦機(jī)組裝在同一平臺(tái)上，平臺(tái)通過電動(dòng)傳動(dòng)作振擺運(yùn)動(dòng)，這種振擺螺旋選礦機(jī)中礦漿受重力和離心力作用的同時(shí)，還受到振擺產(chǎn)生的剪切力作用，強(qiáng)化了礦粒群的松散，使選別指標(biāo)和處理能力均得到提高，用該設(shè)備處理錫尾礦中較粗粒級(jí)的錫石取得較好效果。 粒度越細(xì)，重選 回收的難度越大，間斷排礦離心機(jī)與皮帶溜槽配合使用為細(xì)粒錫石的回收做出過重要貢獻(xiàn)，但這兩種設(shè)備能耗大、處理能力小，大部分已遭淘汰。美國國際礦物技術(shù)公司研制了一種新型跳汰機(jī)，可獲得較高的富集比和回收率，且處理能力大，這種技術(shù)不僅適用于鐵礦石及煤的分選，也適應(yīng)于錫礦石的選別。國外采用莫茲利型多重力選礦機(jī) (MGS)在細(xì)粒錫石的回收方面也取得一定效果。細(xì)粒錫石也常在流膜中回收，為了使流膜選礦設(shè)備的富集比足夠高，關(guān)鍵在于有效增加礦漿流膜中的分散壓、強(qiáng)化松散分層。復(fù)合力轉(zhuǎn)盤選礦機(jī)采用重錘旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生剪切力，能強(qiáng)化礦粒層的松散 分層，盤面轉(zhuǎn)動(dòng)可形成粗選區(qū)、精選區(qū)，產(chǎn)出多個(gè)產(chǎn)品。尼爾森及法爾肯離心選礦機(jī)是最近 20余年才出現(xiàn)的一種博泰塔吉克氧化銅 錫礦選礦 技術(shù)研究 昆明理工大學(xué) 13 新型高效重選設(shè)備，具有處理量大、回收粒級(jí)寬、富集比高、體積小、重量輕、耗電少、耐磨性好、生產(chǎn)成本低等許多優(yōu)點(diǎn)。 由于重選對(duì)細(xì)粒級(jí)錫的回收有一定的局限性，而浮選比重選有效回收的下限粒度要細(xì)得多，所以回收尾礦中的錫以浮選工藝為主。浮選在選別分離、回收和脫除伴生礦物方面起到了很大作用，同時(shí)可以從粗錫精礦中分離回收各種有用礦物。近年來，國內(nèi)外研究了許多新型錫石捕收劑，有機(jī)和無機(jī)抑制劑也取得了較大進(jìn)展。此外，錫石的浮選 工藝流程也在實(shí)踐中逐步得到完善，如礦漿強(qiáng)烈攪拌、大口徑水力旋流器分級(jí)、小口徑水力旋流器脫泥、降低分級(jí)粒度下限和脫泥粒度下限等方面均有進(jìn)展。 工業(yè)上使用的錫石捕收劑主要有脂肪酸、胂酸、烷基羥肟酸、烷基磺化琥珀酸、膦酸 5 類 ,油酸、芐基胂酸、 A2水楊氧肟酸為常用捕收劑。雖然現(xiàn)有捕收劑種類繁多 , 但仍存在一些問題 ,如成本高、污染環(huán)境、細(xì)粒級(jí)難處理等 , 因此 ,近年來國內(nèi)外大力研制了許多新型捕收劑 , 如ZJ BY CF、 SR 等。 常用無機(jī)抑制劑有水玻璃、氟硅酸、氟硅酸鈉、氟化鈉、硫化鈉、六偏酸磷鈉等。 較好的有機(jī)抑制劑有羧甲基纖維素、磷酸三丁脂、氨萘酚磺酸、高分子鞣料、草酸、草纖維素、連苯三酚、木質(zhì)素磺酸鈣 (GF)、檸檬、乳酸、丹寧、淀粉、糊精、酒石酸、 EDTA 等。 微細(xì)粒錫石分選的困難較大 ,到目前為止仍是選礦界一大難題。雖然浮選法是回收微細(xì)粒錫石的最有效方法之一 ,但錫石浮選藥劑成本較高、環(huán)境污染較大、指標(biāo)較低 ,因此 ,研究開發(fā)新型藥劑及組合藥劑對(duì)細(xì)粒錫石的回收有重要意義。 博泰塔吉克氧化銅 錫礦選礦 技術(shù)研究 昆明理工大學(xué) 14 2 礦樣的采取與制備 供試驗(yàn)用的礦樣由委托方（ 博泰塔吉克礦業(yè)投資有限公司 ） 負(fù)責(zé)采取，并對(duì)礦樣的代表性負(fù) 責(zé)。 礦樣航空托運(yùn)至昆明理工大學(xué)選礦試驗(yàn)室。所送原礦最大粒度 40mm 左右，共計(jì) 200 公斤左右，試驗(yàn)樣品按圖 21 的流程制備成試驗(yàn)用料。樣品的加工與縮分嚴(yán)格按分段破碎，堆錐混勻縮分，分別取樣化驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。 圖 21 試樣的加工與制備過程 顎式破碎機(jī) 對(duì)輥 機(jī) 顎式破碎機(jī) 篩 分 2mm +2mm 混勻 縮 分 存 樣 堆錐混勻 縮分 、 方格取樣 選礦樣 礦物 性質(zhì) 測(cè)定 樣 X射線 分析樣 物相分析樣 備 樣 磨細(xì) 200 目 原 礦 手 選 工藝礦物學(xué)研究 存樣 博泰塔吉克氧化銅 錫礦選礦 技術(shù)研究 昆明理工大學(xué) 15 3 原礦工藝礦物學(xué)研究 原礦的巖礦鑒定由云南省地礦測(cè)試中心完成，礦石中化學(xué)成分及選礦產(chǎn)品化學(xué)分析由昆明冶金研究院和昆明理工大學(xué)礦物加工系分析室共同完成。 礦石的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造 礦石的構(gòu)造 肉眼觀察，礦 石多呈 深灰色，少數(shù)淺灰 灰褐色、白色 ， 個(gè)別礦石中翠綠色孔雀石沿裂隙浸染狀分布；其中深灰色礦石裂紋發(fā)育，被白色次生白云石、石英等充填，構(gòu)成礦石的細(xì)網(wǎng)脈狀構(gòu)造。淺灰 灰褐色及白色礦石的礦物集合體無方向性均勻分布，使礦石具塊狀構(gòu)造 。 礦石的結(jié)構(gòu) 碎裂巖化細(xì)晶結(jié)構(gòu) ： 礦石的主要結(jié)構(gòu)。多數(shù)礦石由粒度 的白云石組成，白云石呈半自形 它形粒狀，顆粒之間彼此緊密鑲嵌分布，晶體中常包裹大量泥質(zhì)塵點(diǎn)，顯渾濁狀。受應(yīng)力作用，礦石裂紋發(fā)育，裂紋多被次生白云石、石英等礦物充填 。 見顯微照片 1。 碎裂巖化 它形粒狀 結(jié)構(gòu)： 主要 見于白色礦石中，這部分礦石主要由粒度大小不等的它形粒狀石英組成，粒度一般在 之間 。受應(yīng)力作用，礦石呈碎裂狀，裂隙 常被孔雀石、方解石及少量石榴石、綠泥石充填。這一類礦石與銅的關(guān)系較為密切，孔雀石主要產(chǎn)于其中 。 見顯微照片 2。 片狀、粒狀、纖柱狀變晶 結(jié)構(gòu)： 主要見于淺灰色 淺灰褐色礦石中 ，這部分礦石主要由透閃石、方解石、云母、石英等組成。透閃石呈纖柱狀，與粒狀方解石、石英、片狀黑云母混雜分布，與錫、鎢的關(guān)系較為 顯微照片 1：巖石的碎裂巖化細(xì)晶結(jié)構(gòu)。透射正交偏光，標(biāo)尺每小格 。 顯微照片 2：碎裂巖化它形粒狀結(jié)構(gòu)。透射正交偏光，標(biāo)尺每小格 。 博泰塔吉克氧化銅 錫礦選礦 技術(shù)研究 昆明理工大學(xué) 16 密切，錫石和白鎢礦主要產(chǎn)于這一類型的礦石中。見顯微照片 3。 它形粒狀結(jié)構(gòu)： 礦石礦物的主要結(jié)構(gòu)，礦石中 的 礦石礦物 錫石、多數(shù)孔雀石以及白鎢礦、金屬不透明礦物（黃鐵礦、褐鐵礦等）呈它形粒狀，多呈星點(diǎn)狀分布。見顯微照片 4。 殘余結(jié)構(gòu)： 礦石中 有少量軟錳礦呈殘余狀于石榴石中，另外，偶見黃鐵礦殘余狀于褐鐵礦中。見顯微照片 5。 包含結(jié)構(gòu)： 礦石中偶見的結(jié)構(gòu)。在部分礦石中偶見石英顆粒中包裹有星點(diǎn)狀的閃鋅礦，顆粒較細(xì)，含量較低。見顯微照片 6。 . 礦石的光譜分析和化學(xué)多元素分析 礦石的光譜分析 礦石 光譜半定量分析結(jié)果見表 3— 1。 顯微照片 3：透閃石的纖柱狀變晶結(jié)構(gòu)。透射正交偏光，標(biāo)尺每小格 。 顯微照片 4：它形粒狀黃鐵礦。反射單偏光，標(biāo)尺每小格 。 顯微照片 6：石英顆粒中 包含 的閃鋅礦。反射單偏光，標(biāo)尺每小格 。 顯微照片 5：石榴石中殘余狀的軟錳礦。反射單偏光，標(biāo)尺每小格 。 博泰塔吉克氧化