摘 要:浮選法作為現(xiàn)代氧化銅礦的主要手段,需要引起業(yè)內(nèi)人士的關(guān)注。文章針對(duì)氧化銅礦的直接浮選法、硫化浮選法等進(jìn)行了現(xiàn)狀分析,并針對(duì)浮選相關(guān)的工藝流程、藥劑等進(jìn)行了分析,旨在為現(xiàn)代浮選工藝提供一定的理論支撐。
關(guān)鍵詞:氧化銅礦;浮選工藝;硫化機(jī)理
引言
銅礦的存在形式以硫化礦、氧化礦為主,現(xiàn)代社會(huì)各行業(yè)快速發(fā)展,對(duì)應(yīng)工業(yè)、電氣電子行業(yè)中銅的需求量不斷增加,對(duì)應(yīng)銅礦開采日益重要。國(guó)內(nèi)銅資源短缺,增加了對(duì)應(yīng)氧化銅的開采難度。一般銅以氧化物的形式分布于脈石內(nèi)部,吸附態(tài)為主要形式。氧化銅的種類較多,具有一定工業(yè)價(jià)值的包括種類較多,如孔雀石、藍(lán)銅礦等等。國(guó)內(nèi)外針對(duì)氧化銅礦的浮選方法、藥劑、工藝等均進(jìn)行了全面研究,旨在提高銅礦的實(shí)際開采效果。
1 氧化銅礦浮選方法的分析
浮選法作為現(xiàn)代銅礦的主要手段,一般孔雀石、藍(lán)銅礦均采用浮選處理,對(duì)應(yīng)磷酸銅礦等物質(zhì)的浮選難度相對(duì)較高。文章根據(jù)銅礦性質(zhì)、捕捉劑差異等進(jìn)行了浮選法的分類討論,具體如下。
1.1 直接浮選法
直接浮選法,起初借助捕捉劑進(jìn)行處理,包括中性油乳濁液浮選、脂肪酸浮選法、胺類浮選法等。一般在結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性質(zhì)較為單一的礦石中應(yīng)用較多,捕捉劑的合理性十分關(guān)鍵。
第一、脂肪酸浮選法。氧化銅的浮選處理中,借助脂肪酸鹽作為捕捉劑進(jìn)行直接處理,在孔雀石為主的銅礦中應(yīng)用較為廣泛。南非地區(qū)早期借助脂肪酸處理的銅礦開采效果良好。此外,方解石、白云石在藥劑處理狀況下,具有一定的可浮性,對(duì)復(fù)雜氧化銅礦的浮選仍無法實(shí)現(xiàn)良好操作控制。需要引起注意的是,礦泥的危害不容忽視,對(duì)捕捉效果限制作用較強(qiáng)。國(guó)內(nèi)外針對(duì)脂肪酸進(jìn)行了相應(yīng)的改性研究處理,對(duì)應(yīng)研發(fā)出一定量的捕捉劑,提高了針對(duì)處理能力。國(guó)外冶金行業(yè)學(xué)者研發(fā)得出:油酸鈉蘇打可作為良好的捕捉劑,效果良好,尤其是針對(duì)硅孔雀石的處理能力較高。湖南韋華祖等人研究得出磺酸鹽類物質(zhì)捕捉劑可提高孔雀石浮選能力。借助十二烷基磺酸鈉對(duì)孔雀石具有較強(qiáng)的捕收能力(其回收率可達(dá)96%~98%)和較寬的浮選pH值范圍(pH值4~11),具有與油酸相似的捕收性能,同時(shí)它們對(duì)鈣質(zhì)礦物的捕收能力較油酸弱,因而其選擇性好,在硬水中使用比油酸鈉更優(yōu)越。
第二、胺類捕收劑浮選法,又名陽離子捕收劑浮選法,是有色金屬氧化礦(銅、鉛、鋅氧化礦)常用的浮選法。該法對(duì)氧化銅礦的處理效果練好,在藍(lán)銅礦、孔雀石中應(yīng)用較為廣泛,受礦泥影響,捕捉劑效果一般,該法應(yīng)用中關(guān)鍵步驟在于:脈石礦物中抑制劑的選取控制。
第三、螯合劑浮選法。該方法借助螯合捕捉劑進(jìn)行處理,在硅孔雀石等較難處理的礦產(chǎn)中應(yīng)用較廣。具有捕捉力強(qiáng)、處理效果良好的特點(diǎn),可保證其余金屬表面形成螯合物。借助疏水基團(tuán)的引入提高了浮選能力。此外,可借助藥劑,如咪唑等實(shí)現(xiàn)能力的增加,缺點(diǎn)是該方法具有成本高的特點(diǎn)。
第四、乳濁液浮選法。該法將銅礦硫化處理后,借助絡(luò)合劑實(shí)現(xiàn)礦物表面疏水薄膜的形成,再加入中性油乳濁液,使其包裹在礦物表面,疏水性提高,與氣泡間附著力增大而隨氣泡上浮。該法還可用于硫化礦、混合礦的浮選處理。苯胍、疏基苯并唑、甲苯酰三唑、苯并三唑?yàn)槌S媒j(luò)合劑,中性油可為煤油、柴油、汽油。應(yīng)用此法也需加入硅酸鈉、丙烯酸聚合物等脈石抑制劑。
1.2 硫化浮選法
通過對(duì)氧化銅進(jìn)行硫化處理后,保證親水性礦物吸附一定的HS-,表面形成疏水薄膜后進(jìn)行捕捉劑浮選控制。工業(yè)應(yīng)用中效果良好,對(duì)于特定礦石,需要注意藥劑的種類、用量選取。
硫化程度和速度取決于礦漿中硫化鈉的濃度、介質(zhì)pH值、溫度及攪拌強(qiáng)度。由于硫化劑是強(qiáng)酸弱堿鹽,在水溶液中首先水解生成H2S,然后分兩步解離。硫化鈉濃度過大,或pH值過高,就顯出抑制作用。其理由就是HS-的濃度超過上述的臨界濃度之故。智利學(xué)者H·Soto和波蘭學(xué)者J·Laskowki等認(rèn)為,除了溶液中過剩硫離子本身起抑制作用外,被吸附在礦物表面的的氧化物,如亞硫酸鹽、硫代硫酸鹽等也有強(qiáng)烈的抑制作用。
該法中HS-離子用量較為關(guān)鍵,過多抑制作用強(qiáng)、過少活化作用低。氧化礦在硫化環(huán)節(jié)中表面膜會(huì)產(chǎn)生解吸附、氧化效應(yīng)。為此,需要充分注重適量的HS-及S2-的濃度合理。氧化銅礦一般需要早收、多收位號(hào),避免生產(chǎn)流程的破壞、階段性選別差異導(dǎo)致的氧化銅礦開采不良,對(duì)應(yīng)磨礦細(xì)度需要滿足要求。
2 礦泥對(duì)氧化銅礦浮選的影響分析
氧化銅的開采處理中,礦泥的危害較高,對(duì)銅礦表面、可浮性等均具有負(fù)面影響,此外,礦泥會(huì)吸附一定量的油藥,降低了藥效能力,浮選操作的難度增加,引起精礦的脫水效果下降。浮選處理中,礦泥存在與氣液交界面處,對(duì)整體浮選的危害不容忽視。為了降低礦泥的負(fù)面作用,需要浮選前進(jìn)行充分合理的脫泥處理,不可避免會(huì)造成礦泥中有效礦藏的損耗,可借助絮凝劑實(shí)現(xiàn)該環(huán)節(jié)損耗狀況的抑制效果。
周維志等人針對(duì)礦泥的研究結(jié)果表明,氧化率高、礦泥量大、品位低駿會(huì)引起銅礦開采的困難度增加,原礦脫泥、礦砂磨礦后浮選改用兼具捕收性能的復(fù)合油W-2代替松醇油作起泡劑,具有良好的處理效果,且成本低、選擇率高,中礦返回再選指數(shù)可達(dá)到300。
3 氧化銅礦浮選方法的研究方向分析
國(guó)內(nèi)對(duì)氧化銅礦浮選工藝的研究相對(duì)較多,主要針對(duì)各個(gè)方法中藥劑、工藝的研究?jī)?yōu)化處理較多,新型藥劑種類多、應(yīng)用范圍廣,整體進(jìn)展較快,但是受經(jīng)濟(jì)成本投入、技術(shù)支持等方面原因?qū)嶋H工業(yè)應(yīng)用的較少,整體經(jīng)濟(jì)效益不高。為此,氧化銅礦的浮選研究中需要注意下述方向:加強(qiáng)價(jià)格合理、效果良好的藥劑研究;充分注重各個(gè)藥劑組合效果的控制,提高選礦指標(biāo)的合理性;優(yōu)選對(duì)應(yīng)浮選工藝、操作流程方法,增加細(xì)粒、超細(xì)氧化銅浮選工藝的開發(fā),降低整體銅礦的浮選成本。提高整體開采效能、經(jīng)濟(jì)效益,實(shí)現(xiàn)良好的銅礦開采發(fā)展方向,進(jìn)而提高金屬銅在各行業(yè)中的實(shí)際應(yīng)用,促進(jìn)各行業(yè)的穩(wěn)定進(jìn)步。
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