余 力 劉全軍 宋建文 高 揚 冉金城

(1.復(fù)雜有色金屬資源清潔利用國家重點試驗室，云南 昆明650093;2.昆明理工大學(xué)國土資源工程學(xué)院，云南昆明650093)

銅是國民經(jīng)濟建設(shè)不可或缺的一種金屬，其具有良好的導(dǎo)電性、延展性、耐腐蝕性，在電子技術(shù)、電機制造等行業(yè)應(yīng)用廣泛。銅在當(dāng)前世界金屬消費量中居第三位，僅次于鐵和鋁。隨著工業(yè)的迅速發(fā)展，銅的需求量增長迅速，我國雖是銅資源大國，但銅礦石生產(chǎn)仍無法滿足冶煉要求。對我國現(xiàn)有的銅礦資源進(jìn)行充分合理的開發(fā)，對確保我國銅資源供應(yīng)具有重要意義［1］。銅屬于親硫元素族，在自然界中主要以硫化物形式存在。硫化銅礦物大多具有較好的可浮性，隨著易選硫化銅礦資源不斷被開發(fā)與消耗，對氧化銅礦進(jìn)行開發(fā)利用成為保障我國銅需求量的重要途徑［2］。云南某銅礦石氧化程度較高，銅礦物種類多，不同礦物可浮性差異大。為實現(xiàn)該資源的綜合利用，對其進(jìn)行了選礦試驗研究，以為該礦石的合理開發(fā)提供技術(shù)依據(jù)［3］。

1 原礦性質(zhì)

云南某銅礦石金屬礦物主要為黃銅礦、輝銅礦、孔雀石、硅孔雀石，脈石礦物主要為石英、白云石、石榴石、方解石。原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果見表1，銅物相分析結(jié)果見表2。

表1 原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果Table 1 Chemical composition analysis results of raw ore %

表2 原礦銅物相分析結(jié)果Table 2 Copper phase analysis results of raw ore %

由表1、表2 可以看出:原礦主要有用元素為銅，伴生銀可綜合回收;主要雜質(zhì)成分SiO2含量為41.54%，有害元素砷含量較低;銅主要以氧化銅的形式存在，以游離氧化銅形式存在的銅占總銅的42.31%，以結(jié)合氧化銅形式存在的銅占總銅的10.84%，以原生硫化銅形式存在的銅占總銅的38.58%。

2 試驗結(jié)果與討論

礦石銅礦物種類多，氧化銅礦物與硫化銅礦物之間可浮性差異大，因此，采用硫化銅優(yōu)先浮選、再浮選氧化銅流程進(jìn)行試驗。

2.1 硫化銅粗選試驗

礦石脈石礦物主要是石英等硅酸鹽礦物，為了減少脈石礦物產(chǎn)生的礦泥所帶來的不利影響，采用碳酸鈉調(diào)整礦漿pH，水玻璃抑制硅酸鹽等脈石礦物。硫化銅粗選試驗流程如圖1 所示。

圖1 硫化銅粗選試驗流程Fig.1 Flowsheet of copper sulfide rough flotation

磨礦細(xì)度是影響選礦指標(biāo)的重要因素，合理的磨礦細(xì)度是獲得較好選礦指標(biāo)的前提［4］。在丁基黃藥用量為150 g/t 條件下進(jìn)行磨礦細(xì)度試驗，結(jié)果見圖2。

由圖2 可知:隨著磨礦細(xì)度的提高，粗精礦1 銅品位和回收率均先逐漸提高后降低，當(dāng)磨礦細(xì)度為－0.074 mm占78.91%時，粗精礦1 銅品位和回收率均達(dá)到最高。綜合考慮，確定磨礦細(xì)度為－0.074 mm 占78.91%。

2.1.2 丁基黃藥用量試驗

丁基黃藥是一種常見的硫化礦捕收劑，其具有捕收能力強、水溶性良好、價格低、易合成等特點。在磨礦細(xì)度為－0.074 mm 占78.91%條件下進(jìn)行丁基黃藥用量試驗，結(jié)果見圖3。

圖3 丁基黃藥用量對粗精礦1 指標(biāo)的影響Fig.3 Results of butyl xanthate dosage on index of rough concentrate 1

由圖3 可知:隨著丁基黃藥用量的增加，粗精礦1 銅品位先提高后降低，銅回收率逐漸提高;隨著丁基黃藥用量從120 g/t 增加到140 g/t，粗精礦1 銅品位迅速降低，銅回收率提高不明顯。綜合考慮，確定丁基黃藥用量為120 g/t。

2.2 氧化銅粗選試驗

采用圖4 流程對硫化銅粗選尾礦進(jìn)行氧化銅粗選條件試驗(藥劑用量均對原礦計)。

2.2.1 硫化鈉用量試驗

圖4 氧化銅粗選試驗流程Fig.4 Flowsheet of copper oxide rough flotation

氧化銅礦物表面為離子鍵，在溶液中通過靜電吸引使礦物表面水分子極化形成定向排列的水化膜，氧化銅礦物表面呈親水狀態(tài)，捕收劑很難沖破這層水化膜與礦物表面作用。添加硫化鈉后，氧化銅礦物表面吸附S2－或HS－，使水偶極子向外層擴散或消失，水化膜遭到破壞，通過硫化作用形成的CuS 成為捕收劑在氧化銅礦物表面吸附的媒介和橋梁［5－6］，但同時，過量的硫化鈉會對氧化銅浮選產(chǎn)生抑制作用。在硫酸銨用量為800 g/t、丁基黃藥為50 g/t、異戊基黃藥為100 g/t條件下，進(jìn)行硫化鈉用量試驗，結(jié)果見圖5。

上文已述，大數(shù)據(jù)背景下的智慧城市的發(fā)展會極大加重網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)被竊取的風(fēng)險，給不少黑客留下了竊取他人信息的機會，在建設(shè)智慧城市的道路上和未來發(fā)展的過程中，網(wǎng)絡(luò)安全是必須要引起重視，一旦智慧城市走進(jìn)人們的生活，就意味著所有人生活的數(shù)據(jù)信息都會在網(wǎng)絡(luò)的某個的地方存儲，這就極大的加劇了個人信息泄漏問題的嚴(yán)重性。同時數(shù)據(jù)量巨大，能夠?qū)崿F(xiàn)實時處理并且即使分析的前提是搭建高可用，穩(wěn)定性強，且容錯率高的服務(wù)架構(gòu)體系。

圖5 硫化鈉用量對粗精礦2 指標(biāo)的影響Fig.5 Results of sodium sulphide dosage on index of rough concentrate 2

由圖5 可知:隨著硫化鈉用量的增加，粗精礦2銅品位和回收率均先提高后降低;硫化鈉用量為2 000 g/t時，粗精礦2 銅品位和回收率均最高。因此，確定硫化鈉用量為2 000 g/t。

2.2.2 硫酸銨用量試驗

硫酸銨可以促進(jìn)孔雀石表面硫化，提高硫化膜的穩(wěn)定性，改善硫化鈉作用效果［7-8］。在硫化鈉用量為2 000 g/t、丁基黃藥為50 g/t、異戊基黃藥為100 g/t條件下，進(jìn)行硫酸銨用量試驗，結(jié)果見圖6。

由圖6 可知:隨著硫酸銨用量的增加，粗精礦2銅品位和回收率均先提高后降低;硫酸銨用量為1 200 g/t時，粗精礦2 銅品位和回收率均達(dá)到最大值。因此，確定硫酸銨用量為1 200 g/t。

2.2.3 丁銨黑藥+異戊基黃藥用量試驗

固定硫化鈉+硫酸銨用量為2 000 +1 200 g/t，進(jìn)行丁銨黑藥+異戊基黃藥用量試驗，結(jié)果見圖7。

圖7 丁銨黑藥+異戊基黃藥用量對粗精礦2 指標(biāo)的影響Fig.7 Results of butyl xanthate+isoamyl xanthate dosage on index of rough concentrate 2

由圖7 可知:隨著丁銨黑藥+異戊基黃藥用量的增加，粗精礦2 銅品位先小幅提高后降低，銅回收率逐漸提高;當(dāng)丁銨黑藥+異戊基黃藥用量大于75 +150 g/t 時，粗精礦2 銅品位快速下降，銅回收率提高不明顯。綜合考慮，確定丁銨黑藥+異戊基黃藥用量為75 + 150 g/t，此時獲得的粗精礦2 銅品位為10.38%、回收率為41.52%。

2.2.4 D2用量試驗

D2是昆明冶金研究院研制的一種新型浮選藥劑［10］，可改善氧化銅礦物的可浮性，在氧化銅浮選中作為活化劑使用，此外添加D2有利于回收原礦中伴生的銀等貴金屬。在硫化鈉+硫酸銨用量為2 000 +1 200 g/t、丁銨黑藥為75 g/t、異戊基黃藥為150 g/t條件下進(jìn)行D2用量試驗，結(jié)果見圖8。

圖8 D2 用量對粗精礦2 指標(biāo)的影響Fig.8 Results of D2 dosage on index of rough concentrate 2

由圖8 可知:加入活化劑D2后，粗精礦2 銅品位和回收率均先逐漸提高后降低;當(dāng)D2用量為500 g/t時，粗精礦2 銅品位和回收率最高。因此，確定活化劑D2用量為500 g/t。

2.3 閉路試驗

在條件試驗的基礎(chǔ)上，采用圖9 流程進(jìn)行了閉路試驗，結(jié)果見表3。

圖9 閉路試驗流程Fig.9 Flowsheet of closed circuit test

表3 閉路流程試驗結(jié)果Table 3 Results of closed circuit test %

表3 表明:閉路試驗獲得了銅品位為21.67%、銅回收率為77.70%、銀品位為568.35 g/t、銀回收率為70.38%的銅精礦，原礦中含10.84%的結(jié)合氧化銅是造成銅回收率較低的原因。

3 結(jié) 論

(1)云南某銅礦石銅品位為2.54%、銀品位為76.24 g/t，有害元素砷含量低。礦石金屬礦物主要為黃銅礦、輝銅礦、孔雀石、硅孔雀石，脈石礦物主要為石英、白云石、石榴石、方解石等。

(2)在磨礦細(xì)度為－0.074 mm 占78.91%條件下，以碳酸鈉為調(diào)整劑、水玻璃為脈石抑制劑、丁基黃藥為捕收劑經(jīng)1 粗3 精流程進(jìn)行硫化銅浮選，硫化銅浮選尾礦以D2為活化劑、硫化鈉+硫酸銨為調(diào)整劑、丁銨黑藥+異戊基黃藥為捕收劑經(jīng)1 粗3 精2 掃氧化銅浮選，獲得了銅品位為21.16%、銅回收率為78.70%、銀品位為568.35 g/t、銀回收率70.38%的銅精礦，礦石中含有10.84%的結(jié)合氧化銅是造成精礦銅回收率較低的原因。

［1］ 張寶紅.新型抑制劑在銅砷分離中的試驗研究［D］. 南昌:江西理工大學(xué)，2013.

Zhang Baohong.The Experimental Study on the New-type Inhibitors on Copper and Arsenic Separation［D］.Nanchang:Jiangxi University of Science and Technology，2013.

［2］ 杜淑華.貓飛山難選氧化銅礦選礦試驗研究［D］. 昆明:昆明理工大學(xué)，2007.

Du Shuhua.Experiment Study on Mineral Processing of a Refractory Oxide Copper Ore of Maofeishan［D］.Kunming:Kunming University of Science and Technology，2007.

［3］ 丁 力，劉 亮，黃 軍，等. 江西某銅礦選礦工藝試驗研究［J］.礦產(chǎn)綜合利用，2013(5):16-19.

Ding Li，Liu Liang，Huang Jun，et al.Experiment research on beneficiation process of copper ore of Jiangxi［J］.Multipurpose Utilization of Mineral Rescources，2013(5):16-19.

［4］ 王洪忠. 多金屬銅礦無尾排放工藝研究［J］. 金屬礦山，2010(1):75-80.

Wang Hongzhong.Study on zero tailing discharge technology of polymetallic copper mine［J］.Metal Mine，2010(1):75-80.

［5］ 冉金城，劉全軍，張治國，等. 塔吉克氧化銅錫礦的選礦實驗［J］.過程工程學(xué)報，2014(6):923-929.

Ran Jincheng，Liu Quanjun，Zhang Zhiguo，et al.Experiment study on mineral processing of oxide copper and tin ore of Tadzhikistan［J］.The Chinese Journal of Process Engineering，2014(6):923-929.

［6］ 李成秀，王昌良，饒系英，等. 四川某氧化銅礦石選礦試驗研究［J］.金屬礦山，2010(12):72-75.

Li Chengxiu，Wang Changliang，Rao Xiying，et al. Experiment study on mineral processing of a refractory oxide copper ore in Sichuan［J］.Metal Mine，2010(12):72-75.

［7］ 戈保梁，張文彬. 氧化銅礦選礦研究進(jìn)展［J］. 云南冶金，1994(10):13-18.

Ge Baoliang，Zhang Wenbin. Research progress on the beneficiation tests of oxide copper ore［J］.Yunnan Metallurgy，1994(10):13-18.

［8］ 劉殿文. 孔雀石硫化機理探討與氧化銅礦石浮選新技術(shù)研究［D］.昆明:昆明理工大學(xué)，2007.

Liu Dianwen.A Study on Mechanisms of Malachite Sulfidization and Novel Flotation Technologies of Copper Oxide Ores［D］. Kunming:Kunming University of Science and Technology，2007.

［9］ 王 凱，崔毅琦，童 雄，等. 難選氧化銅礦石的選礦方法及研究方向［J］.金屬礦山，2012(8):80-83.

Wang Kai，Cui Yiqi，Tong Xiong，et al.Beneficiation method and research direction of refractory oxidized copper ores［J］. Metal Mine，2012(8):80-83.

［10］ 陳家棟. D2在氧化銅礦浮選中的應(yīng)用［J］. 云南冶金，2007(5):17-20.

Chen Jiadong.Application of D2in flotation of oxide copper ore［J］.Yunnan Metallurgy，2007(5):17-20.