西藏某氧化铜矿工艺矿物学特征及浮选技术研究_崔波.pdf
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1、书书书 年第期有色金属(选矿部分):收稿日期:作者简介:崔波(),女,辽宁鞍山人,硕士研究生,主要从事浮选技术与工艺研究。通信作者:姜效军(),男,山东济南人,教授,博士生导师,主要从事浮选药剂及浮选工艺研究。西藏某氧化铜矿工艺矿物学特征及浮选技术研究崔波,姜效军,张琦,李颖,刘鸿(辽宁科技大学 矿业工程学院,辽宁 鞍山 )摘要:为探索西藏某氧化铜矿的难选原因,提高铜矿资源回收率,利用矿物 自 动 分 析 系 统()分 析 了 矿物组成、元素含量,以及分布、矿物连生定量关系和包 裹 程 度。矿 石 中 铜 含 量 为 ,其 中 氧 化 铜 矿 为 孔 雀 石 和硅孔雀石,占比为 ,硫化铜矿为斑
2、铜矿、辉铜矿和黄铜矿。矿石难选的主要原因:)含有明显的孔 雀 石 和 硅孔雀石;)辉铜矿与硅孔雀石连生明显,孔雀石与石英 包 裹 夹 杂 严 重。利 用 组 合 捕 收 剂 二 甲 基 二 硫 代 次 磷 酸 铵、表面活性剂和羟肟酸的协同作用,粗精矿中铜的回收率从 提高到 。对 难 选 氧 化 铜 矿 的 分 选 研 究、实际生产具有参考价值。关键词:矿物自动分析系统;氧化铜矿;难选结构原因分析;工艺矿物学;协同作用中图分类号:文献标志码:文章编号:(),(,):,:;随着铜矿资源的开采与利用,难处理铜矿资源不断增加,而这类难选的矿石通常含有赤铜矿、孔雀石、硅孔雀石等氧化性铜矿物,品位远高于硫
3、化铜矿。西藏地区铜矿资源储量丰富,伴生金属较多,具有矿石性质复杂、氧化率高和包裹严重等问题,现有的分选工艺技术和药剂不能有效的对其进行分选,铜回收率较低,导致大量的铜矿资源进入尾矿中,造成铜矿资源的流失,对于复杂难选铜矿资源的开发和处理变得愈加迫切。目前,国内外大多选厂采用硫化浮选的方法对氧化性铜矿物进行回收,氧化铜比硫化铜的天然可浮性差,所以氧化铜的硫化浮选效果将影响整个铜有色金属(选矿部分)年第期矿资源的回收效果。对于结合氧化铜,硫化效果较差,采用浮选的方式较难回收。有研究人员曾通过矿物解离分析仪()、扫描电镜()、能谱仪()、电子探针()等进行矿石的工艺矿物学研究。矿物自动分析系统()相
4、比于 分 析 区 域 进 行 细 化,在 点 分 析 的 基 础上,采用了全新的图形处理技术和矿物边界区分法,增强了图像识别的准确性。姜永良等 利用 研究了铁矿物与脉石的连生包裹关系,确定难选的原因是菱铁矿、绿泥石的含量偏高,菱铁矿的嵌布粒度细,菱铁矿与赤铁矿包夹杂严重,不易单体解离。白旭等 通过化学分析、射线衍射分析、等检测赞比亚难浸氧化铜矿的矿石性质发现,铜矿物主要分布在云母矿物中,还有少量分布在孔雀石、硅孔雀石、赤铜矿以及硫化矿中,属于高氧化率、高结合率的难浸氧化铜矿。近年来,国内外对于氧化铜矿硫化浮选的捕收剂组合使用的类型包括黄药与黑药组合,黄药与螯合剂组合、异型捕收剂组合和多种捕收剂
5、组合等 。有研究人员深入研究了黄药与黑药组合使用的作用机理,发现黄药与黑药组合使用时发生共吸附并形成稳定的矿化泡沫层,提高铜的回收率。路亮等 对孔雀石硫化浮选的捕收剂进行研究,采用 捕收剂和丁基黄药、辛基羟肟酸、羟基喹啉等传统的捕收剂进行对比试验,发现 在较少用量下产生与辛基羟肟酸等同的浮选效果,组合药剂仅与单一捕收剂进行比较。本文以西藏地区难处理氧化铜矿为研究对象,利用矿物自动分析系统分析矿石的组成成分、元素含量及分布、粒度分布、连生体定量关系以及包裹程度等工艺矿物学特征,研究其难选的结构原因;结合结构状态对药剂组合进行优化改进,达到提高铜矿回收 率 的 目 的,铜 回 收 率 从 提 高
6、到 ,效果明显。试验部分 矿样制备矿样是来自西藏地区的氧化铜矿,全部试样用颚式破碎机中碎和对辊破碎机细碎至 全部通过,通过堆锥法将矿样混匀,装袋用于结构测试和浮选分离。浮选试验取 试样作为给矿,通过实验室球磨机磨至 过筛 左右,利用 型单槽浮选机进行一次粗选两次扫选试验,参照现场浮选药剂制度,石灰作为调整剂;硫氢化钠为硫化剂,配置成浓度为 的溶液,用量为 ;捕收剂总用量为 ;松醇油用量,浮选后测定各段矿物的质量和品位。矿样 测试德国蔡司 扫描电子显微镜和矿物自动分析系统(),型离子溅射蒸 碳 仪,金 相 抛 光 机。样 品 制 备 方 法如下:)取混 合均 匀 的矿样 ,使 用 和 的标准筛进
7、行筛分,筛分后的个粒级混匀后分别取,用环氧树脂和三乙醇胺,按:比例充分混匀,在 条件下进行固化。)固化后,将三个粒级的样品纵向切割,轻重颗粒展示在同一平面,对样品切面进行二次固化,用 和 金相砂纸研磨抛光样品表面 。)测试前做喷金处理,将样品置于离子溅射仪中,在抛光面镀金膜,控制电流为 ,抽真空 ,后采用背散射探头进行电镜扫描,在 高速流、光阑参数下,将图像调至清晰打开能谱,测试样品。结果与讨论 工艺矿物学 矿物组成及含量 分析矿物颗粒图像见图,矿物组成及重量百分比结果见表。由表可知,矿石所含矿物共 种,矿石组成复杂,矿物种类较多。铜矿物包括种,氧化铜矿物为孔雀石和硅孔雀石,硫化铜矿为斑铜矿、
8、黄铜矿,辉铜矿;脉石矿物包括硅酸盐矿物和碳酸盐矿物,主要为钙铁榴石、方解石、石英、铁钙蔷薇辉石,其次为沸石、硅钛锂钙石、透辉石、拉长石、铁辉石等,属于典型的难选氧化铜矿。含铁脉石矿物含量较高,矿浆中暴露在矿物表面的铁离子与结合,对硫化效果产生干扰。年第期崔波等:西藏某氧化铜矿工艺矿物学特征及浮选技术研究图 分析矿物颗粒图像 表矿物组成及含量 矿物名称含量矿物名称含量矿物名称含量斑铜矿 辉石 磷灰石 黄铜矿 钾长石 铁钠透闪石 硅孔雀石 菱铁矿 绿泥石 辉铜矿 高岭石 白钨矿 孔雀石 角闪石 斜绿泥石 钙铁榴石 伊拉克石 赤铁矿 方解石 针碲金银矿 铂钯矿 石英 铈烧绿石 钼钨钙矿 铁钙蔷薇辉石
9、 方铅矿 龙胆石 沸石 三斜铁辉石 自然铁 硅钛锂钙石 钙铁橄榄石 钙蔷薇辉石 透辉石 萤石 拉闪石 拉长石 黑云母 菱镁矿 铁辉石 黄铁矿 钙铁辉石 伊利石 黑柱石 钙锆榴石 钙长石 白云石 纤磷钙铝石 黄硅铌钙石 闪锌矿 其他 叶蜡石 榍石 合计 原矿中铜的含量及分布利用 检测得到矿石元 素 含 量分 析结果、铜的物相分析结果及铜在各矿物中的分布,见表。有色金属(选矿部分)年第期表矿石元素含量分析结果 组分含量组分含量组分含量)注:)、单位为表铜的物相分析结果 铜相别原生硫化铜次生硫化铜自由氧化铜结合氧化铜总计含量 分布率 表铜在各矿物中的分布 矿物名称孔雀石辉铜矿硅孔雀石斑铜矿黄铜矿其他
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