林靖杰(祥云飛龍?jiān)偕萍加邢挢?zé)任公司,廣西　欽州　535000)

試析黃銅礦與磁黃鐵礦的浮選分離機(jī)理及研究進(jìn)展

林靖杰(祥云飛龍?jiān)偕萍加邢挢?zé)任公司,廣西欽州535000)

作為一種典型的成分復(fù)雜難以提純的銅礦石，磁黃鐵礦的高含量導(dǎo)致了黃銅礦浮選難度的大大增加，要改善其分選效果，關(guān)鍵在于硫化銅礦的高效捕收劑以及硫化鐵礦的高效抑制劑和精確的浮選工藝的結(jié)合。本文以黃銅礦與磁黃鐵礦的性質(zhì)差異為依據(jù)，對(duì)兩者的浮選機(jī)理以及藥劑與工藝的研究進(jìn)行了分析總結(jié)并找出目前兩者分選技術(shù)實(shí)行上的可提升之處，希望為未來(lái)黃銅礦的浮選研究提供有意義的參考。

黃銅礦；磁黃鐵礦；浮選分離機(jī)理；研究進(jìn)展

1　黃銅礦與磁黃鐵礦

黃銅礦是一種具有雙重閃鋅礦型結(jié)晶構(gòu)造的四方晶，化學(xué)式為CuFeS2，由于具有較高的晶能，且硫離子在晶格中的位置更靠近內(nèi)部，黃銅礦的抗氧化能力也因此較強(qiáng)。磁黃鐵礦是一種鐵的硫化礦物，屬于紅砷鎳礦類，分子式為Fe1～XS（0＜X＜0.223），晶體結(jié)構(gòu)在六方晶系和單斜晶系之間轉(zhuǎn)換，而單斜晶系的磁黃鐵礦磁性與可浮性都比六方晶系要強(qiáng)。在我國(guó)眾多的礦床工業(yè)上，銅硫共生是最為常見(jiàn)的一種存在形式。磁黃鐵礦就是黃銅礦最常見(jiàn)的伴生物，兩者的比例以及結(jié)合程度的高低都會(huì)對(duì)礦石的分選的難度造成不同的影響，因此，要獲得較高質(zhì)量的銅精礦，就必須實(shí)現(xiàn)黃銅礦與混雜其中的硫鐵礦的高效分離，這就要求分離工藝研究者對(duì)于兩者的性質(zhì)具有深入的了解。

作為自然界中誘導(dǎo)性、捕收劑適應(yīng)型以及可浮性最好的礦物之一，黃銅礦的天然可浮性可在礦漿廣泛的PH值和電位范圍內(nèi)得到良好的保持，只有在弱酸或者弱堿的環(huán)境中氧化時(shí)，由于氧化產(chǎn)物H+或者OH～大量存在，其可浮性會(huì)有所降低。而磁黃鐵礦本身具有較強(qiáng)的磁性兼可浮性，加上磁黃鐵礦表面活性高（相同條件下，磁黃鐵礦的氧化速度最高為黃鐵礦的100倍［1］），氧化時(shí)產(chǎn)生的單質(zhì)硫以及介質(zhì)中的銅離子增加了磁黃鐵礦的活性與氧化性，進(jìn)而增加其可浮性，干擾黃銅礦的浮選，造成黃銅礦與磁黃鐵礦的浮分難度進(jìn)一步加大。因此，對(duì)黃銅礦的捕收以及磁黃鐵礦的抑制使兩者有效分離是實(shí)現(xiàn)兩者浮分的核心思路，此時(shí)，藥劑的選取顯得尤為重要。

2　黃銅礦與磁黃鐵礦的分離研究

2.1黃銅礦與磁黃鐵礦浮選分離的難點(diǎn)

由于磁黃鐵礦的晶體結(jié)構(gòu)的不唯一性，造成了其性質(zhì)的多變性，而且不同礦床和位置產(chǎn)出的磁黃鐵礦也是各有差異，甚至?xí)霈F(xiàn)在磁性和可浮性完全相反的情況。此外，磁黃鐵礦容易氧化和泥化，氧化生成Fe（OH）3降低了其可浮性，而泥化大量消耗礦漿中的氧，也惡化了浮選環(huán)境。當(dāng)磁黃鐵礦由六方晶系變?yōu)閱涡本w時(shí)，可能會(huì)造成磁團(tuán)聚，更不利于磁黃鐵礦的浮選［2］。因此，根據(jù)磁黃鐵礦的性質(zhì)選擇針對(duì)性強(qiáng)的浮選藥劑對(duì)于黃銅礦和磁黃鐵礦的的分離顯得尤為重要。另一方面，金銀經(jīng)常伴隨著黃銅礦和磁黃鐵礦等硫化礦而生，在銅硫浮選中要兼顧其中伴生的金銀礦的回收，又給分選工作的精細(xì)度增加了難度。

2.2對(duì)黃銅礦與磁黃鐵礦浮選分離藥劑的研究

在黃銅礦與磁黃鐵礦分選的生產(chǎn)實(shí)踐中，最常用的分選思路就是抑制硫化鐵礦物浮選銅礦物，比如銅硫混合浮選后再抑制硫化礦捕收銅礦，或者優(yōu)先浮選銅礦再將抑制的硫礦活化捕收，這就涉及到兩種最主要的試劑——黃銅礦的捕收劑以及磁黃鐵礦的抑制劑。

黃藥由于其易和成、低成本、保存和使用方便等優(yōu)勢(shì)，得以廣泛應(yīng)用于硫化礦的浮選，是使用得最多的捕收劑，比如由烴鏈構(gòu)成的乙基、異丙基和丁基類黃藥，其烴鏈中碳原子越多，黃藥的捕收能力也越強(qiáng)，相反的，選擇性越低［3］。黒藥類捕收劑則經(jīng)常與其他捕收劑聯(lián)合使用，因?yàn)樗妒漳芰εc浮選速度沒(méi)有黃藥高，但具有更好的選擇性。脂類捕收劑則是最近發(fā)展起來(lái)的研究成果，選擇適應(yīng)性強(qiáng)，穩(wěn)定度高，可長(zhǎng)期保存?？偟恼f(shuō)來(lái)，除了低成本之外，對(duì)于黃銅礦新型捕收劑的研究重點(diǎn)在于高效的選擇捕收性以及對(duì)于PH環(huán)境的低要求。

2.3對(duì)黃銅礦與磁黃鐵礦浮選分離工藝的研究

在黃銅礦與磁黃鐵礦分離的工藝中，混合浮選、優(yōu)先浮選以及混合—優(yōu)先浮選方式最為常見(jiàn)，還有部分優(yōu)先～混合浮選等浮選工藝操作方式。若礦石成分較為復(fù)雜，則采用階段磨礦～選別—單獨(dú)處理中礦～分選砂的工藝流程。隨著對(duì)于黃銅浮選指標(biāo)要求的提高以及選礦成本的降低，分支浮選和分流分速等工藝逐漸獲得認(rèn)可和推廣。總的說(shuō)來(lái)，選擇何種浮選工藝還是要結(jié)合礦石性質(zhì)和對(duì)于選礦的質(zhì)量要求來(lái)決定。

3　結(jié)語(yǔ)

在我國(guó)的軍事、通信電纜或者電子設(shè)備的應(yīng)用等社會(huì)日常生活中，都離不開(kāi)銅的使用，銅的延展性好，導(dǎo)電性又高，而且是人類最早使用的金屬之一，早在史前時(shí)代，人們就開(kāi)始了露天銅礦的采掘。銅的主要來(lái)源是硫化銅礦物，但在目前選礦廠工藝的不夠有效、資源損失和環(huán)境污染比較嚴(yán)重的情況下，通過(guò)加強(qiáng)新型藥劑的研發(fā)，優(yōu)化分離工藝以及對(duì)最新微生物冶金理念的研究來(lái)等提高銅礦資源的回收率和分選精度，是解決人民生活日益增長(zhǎng)的銅金屬需要的基本手段。

［1］白麗梅，李萌，張茹，韓躍新，袁志濤.黃銅礦與磁黃鐵礦的浮選分離研究進(jìn)展［J］.礦產(chǎn)保護(hù)與利用，2015，06：71～77.

［2］邱顯揚(yáng)，馬先峰，何曉娟，羅傳勝.磁黃鐵礦與黃銅礦浮選分離研究進(jìn)展［J］.礦業(yè)工程，2011，06：29～32.

［3］馬先峰.黃銅礦與磁黃鐵礦分選行為及機(jī)理研究［D］.中南大學(xué)，2012.

［4］秦大梅.黃銅礦與黃鐵礦、毒砂的浮選分離研究［D］.中南大學(xué)，2014.

林靖杰（1986-），男，廣西欽州人，昆明理工大學(xué)礦物加工工程，學(xué)士，單位：廣西欽州祥云飛龍?jiān)偕萍加邢挢?zé)任公司，技術(shù)員，研究方向：礦物浮選。