10年后中國銅需求量將增長8倍，氧化銅利用迫在眉睫！13種分選技術(shù)大放送！
2017年06月21日 9:5 8365次瀏覽 來源： 礦業(yè)匯 分類： 銅資訊
銅資源是國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要戰(zhàn)略資源，其保障程度關(guān)系到國家的可持續(xù)發(fā)展與戰(zhàn)略安全。隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，銅在材料工業(yè)中不可替代的位置日益突出。據(jù)路透社預(yù)計2027年銅的需求量將增長八倍。
根據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局公布的“MineralCommoditySummaries2015”中的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，全球銅礦產(chǎn)資源儲量約為70000萬噸（金屬噸），主要分布在智利、秘魯、澳大利亞、墨西哥等國家。
隨著世界對銅需求量的不斷增長，易開采、易選的原生硫化銅礦石資源逐漸減少，開發(fā)利用難選的氧化銅礦石資源顯得尤為重要。
就世界銅資源而言，氧化銅礦和混合銅礦占已探明儲量的10%-15%，我國的氧化銅礦石資源占比較大，約占全國銅資源總儲量的15%。
氧化銅礦床是淺層的硫化銅礦床在長期的氧化作用下逐漸演化而來的。氧化銅礦石種類繁多，性質(zhì)復(fù)雜，具有典型的易泥化、嵌布粒度細(xì)、難分選等特點(diǎn)。自然界中具有工業(yè)利用價值的氧化銅礦石主要有孔雀石和藍(lán)銅礦，此外還有硅孔雀石和赤銅礦。
今天我們來談?wù)勀壳把趸~分選辦法：
一、浮選
該方法適用于礦物組成和礦石性質(zhì)較簡單的氧化銅礦石的選礦。
目前有直接浮選和間接浮選兩種方法：
1、直接浮選：
直接浮選法的特點(diǎn)是不添加任何活化劑，直接添加捕收劑對銅礦物進(jìn)行浮選。該法根據(jù)所用捕收劑性質(zhì)的差異可分為脂肪酸浮選法、胺類浮選法和乳濁液浮選法。
缺點(diǎn)：對目的礦物的選擇性較差，近些年來，選礦工作者做了大量的研究，仍沒有明顯效果。
2、間接浮選
以下是5種間接浮選方法：
1> 硫化-浮選法
與直接浮選法相比，硫化浮選法最本質(zhì)的區(qū)別就在于添加捕收劑前先添加硫化劑，硫化氧化銅礦物，使難浮的氧化銅表面硫化生成可浮性好的硫化銅薄膜層。
優(yōu)點(diǎn)：硫化浮選法很好地解決了捕收劑選擇性差的問題。硫化浮選法是目前浮選氧化銅礦石使用最廣泛且最有效的方法。
要點(diǎn)：嚴(yán)格控制硫化劑的用量。
研究表明：若硫化鈉用量不足，則硫化不徹底，氧化銅礦物難以充分活化和回收；若硫化鈉用量過大，則過量的硫化鈉反而會抑制新生成的硫化銅；此外，過量的硫化鈉還有脫藥作用，會加大藥耗。
2> 水熱硫化浮選法
水熱硫化浮選法是指在熱壓條件下，以SO2或硫粉為氧化銅礦物的活化劑，使難浮的氧化銅礦物硫化生成易浮的硫化銅礦物，再用常規(guī)硫化銅捕收劑進(jìn)行浮選的方法。
研究表明：采用水熱硫化浮選法處理性質(zhì)復(fù)雜的氧化銅礦石時，可以取得較好的浮選效果。對某低品位、高氧化率、泥化嚴(yán)重的氧化銅礦石的對比試驗表明，SO2或硫粉活化氧化銅礦物的效果比硫化鈉更好，這為氧化銅礦石的預(yù)處理提供了新途徑。
3> 組合活化劑浮選法
大量的研究與生產(chǎn)實踐表明，采用單一硫化鈉作活化劑浮選氧化銅礦石時選別指標(biāo)往往不夠理想，而采用組合藥劑可以改善選別指標(biāo)。
成功案例：
4> 真空微泡浮選法
研究結(jié)果表明：真空微泡浮選與常規(guī)浮選相比，活性微泡優(yōu)先在可浮性較差的氧化銅礦物表面大量析出，活性微泡與難浮的微細(xì)氧化銅礦粒的不斷碰撞過程加大了二者的黏附概率，使目的礦物附著在氣泡表面而上浮，從而提高浮選效率。
但目前只處于實驗階段，無法應(yīng)用在工業(yè)上！
5> 脫泥浮選
氧化銅礦石的嚴(yán)重泥化對浮選的影響，一方面是礦泥通過在礦物表面附著來污染礦物表面，使礦物的可浮性急劇下降；另一方面礦泥會大量吸附藥劑，使藥劑用量大幅度增加，增加選礦成本。
預(yù)先脫泥可以避免礦泥對浮選過程的不良影響，為此類高泥氧化銅礦石的開發(fā)利用指明了方向。
二、浸出
1、酸浸
常用的酸性浸出劑主要有硫酸、鹽酸、硝酸等。對于含鈣鎂碳酸鹽的礦石，酸浸法效果較差。
浸出工藝可分為攪拌浸出和滲濾浸出兩種。
1> 攪拌浸出
攪拌浸出成功案例：
2> 堆浸
除了攪拌浸出外，堆浸也是浸出低品位氧化銅礦石的常用方法。堆浸由于工藝簡單，操作方便，浸出成本低而被廣泛采用。
但是泥化嚴(yán)重的氧化銅礦石不宜直接進(jìn)行堆浸，這是因為對這種礦石直接進(jìn)行堆浸，浸出液的滲透通道容易堵塞，溶浸液滲透效果差，浸出效率低，浸出過程無法有效進(jìn)行。
解決高泥氧化銅礦石堆浸問題的有效手段是先對高泥氧化銅礦石進(jìn)行制粒，然后再堆浸。
2、堿性浸出（氨浸）
氧化銅礦石的氨浸工藝常用氨及銨鹽作浸出劑，使物料中的銅及其化合物溶解形成銅氨絡(luò)合物并進(jìn)入到溶液中，氨浸工藝具有工藝流程簡單、對環(huán)境污染程度小、設(shè)備投入少等諸多特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于高堿性脈石型氧化銅礦石的浸出。
案例分析：
三、選冶聯(lián)合工藝
該工藝就是將常規(guī)浮選和浸出有機(jī)地融合在同一流程。發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)，從而實現(xiàn)高效率、低成本地回收銅的目的。
1、浮選+酸浸
以堿性脈石為主的難選氧化銅礦石，先采用常規(guī)浮選脫除大部分堿性脈石，然后進(jìn)行酸浸，可大大降低酸耗，節(jié)省工藝成本。
2、加壓氨浸+硫化沉淀+浮選工藝
該工藝是針對氨浸工藝在實際生產(chǎn)中存在氧化銅結(jié)疤和固液分離難等問題而研發(fā)的選冶聯(lián)合新工藝。
該工藝是在加壓氨浸過程中，氧化銅與氨水反應(yīng)生成易溶的銅氨絡(luò)合物進(jìn)入溶液中，浸出液中加入硫粉使銅氨絡(luò)合物沉淀為硫化銅，沉淀的（人造硫化銅）通過浮選工藝回收，而礦漿則直接進(jìn)行蒸餾回收氨和二氧化碳，減少對環(huán)境的污染。
四、選別新工藝
1、微生物浸出
該工藝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。該工藝是近代發(fā)展比較迅速的新型濕法冶金工藝。
2、氧化焙燒-還原焙燒-氨浸工藝
該工藝是通過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。
3、離析-浮選法
該工藝將細(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。
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注：本文部分內(nèi)容來源于王鵬程等《氧化銅礦石的選礦技術(shù)現(xiàn)狀與展望》，礦業(yè)匯補(bǔ)充整理編輯，轉(zhuǎn)載請注明來源礦業(yè)匯！
責(zé)任編輯：付宇
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