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1 2 银山九区铜硫矿石氧化与选矿试验研究 赖春华 摘 要针对银山九区铜硫矿石岛氧化的特点，研究矿石的氧化过程，并就消除氧化作用 对选矿的影响进行试验研究．获得较好的技术经济指标。 关羹词铜硫矿石；氧化；硫化；选矿试验 中圈分类号“ ／1 9 9 2 3文献标识码A 银山九区铜硫矿石为露天开采，属陆相 火山岩型中低温热液矿床，储量丰富，矿石 中矿物种类多，有用矿物自然可浮性较好， 但矿石氧化速度快，给铜硫分选造成很大困 难．严重影响铜精矿品位和铜回收率。本文 从分析矿石的氧化过程人手，对矿石进行选 矿试验研究，制定合理的选矿工艺流程。 1 原矿物质组成 矿石中有用矿物基本上为硫化矿物，主 要矿物有黄铜矿、砷黝铜矿、硫砷铜矿、黄铁 矿，其次为铜蓝、辉铜矿、方铅矿和闳锌矿， 脉石矿物主要为石英和绢云母，另有少量菱 铁矿、方解石、绿泥石等。 2 矿石的氧化过程研究 从露采现场采取新鲜矿样，破碎至 一2 m m ，用以研究矿石的氧化过程。 2 ．1 新鲜矿石的氯化程度 硫化矿氧化带研究证明，硫化矿物氧化 和溶解作用的基本特点是生成硫酸盐和氧 化矿物，因此，矿石中硫酸铜及氧化铜的含 量是铜硫矿石氧化程度的标志。 取新鲜原矿，制样后分成5 份，各2 9 ， 放人烧杯中，加入5 0 m l 去离子水，常温机械 搅拌，浸出一定时间后过滤，测定滤液中硫 酸铜和自由氧化铜含量，结果见表l 。 表1 新鲜矿石中硫酸铜和自由氧化铜的 含量／ n a g ∞3 从表中可知，新鲜矿石中硫酸铜和自由 氧化铜含量并不高，较原矿总铜0 ．4 8 ％而 言，氧化程度不高，不致于对选矿造成很大 影响。 2 ．2 矿石的氯化速度研究 取新鲜原矿4 份，各l O g ，常温静置氧 化，隔5 天洒一次去离子水，其量以浸湿矿 样为准，按】、5 、1 5 、3 3 天后进行处理测定。 将需处理的矿样置于烧杯中，加去离子水 8 0 m l 。常温机械搅拌1 h 后过滤，滤液转移 至1 0 0 m l 容量瓶中，溶液分别测定其中 C u S 0 4 、水溶铁、s O i 一、p H 值，结果见表2 。 从表2 可知，随氧化时间的延长，矿样 中C u S 0 4 、水溶铁及s 暖’的含量成倍增 糕馨筒B i 介l l 2 赣0 0 春1 华- 0 1 1 9 - 7 2 2 0 一 ，男，江西于都人，江西铜业公司银山船锌矿选矿厂助理工程师，江西德兴，3 4 2 3 0 1 万方数据 1 3 加，矿石的自然p H 值逐渐降低，这表明，即 使在室内常温下，矿石的氧化速度电是比较 快的。 表2 矿石中水溶性离子及n H 值测定 结果／ r a g 廿n o 】 术溶铁00 3 10 ．2 603 70 4 4 s0{01 4 02 1 02 703 4 p H 值 56 4 52 9 5 1 2 4 4 5 区铜硫矿石属低铜高硫矿石，正可以提供充 足的硫。 黄铁矿、蓝辉铜矿的氧化机理 2 F e S e 十7 0 2 2 H 2 0 一2 F e S 0 4 2 H 2 S 0 4 2 № S 0 4 3 C u 9 ％ 1 0 0 2 2 H z O 一5 C u 9 C h 4 F e S 0 4 十2 C u z O 2 H 2 S 0 4 式中C u S 0 4 结晶生成监绿色的C u S 0 4 5 H 2 0 ，F e S 0 4 结晶生成黄绿色的F e S 0 4 2 ．3 铜硫矿石氧化的产物和机理 7 H ，O ，二者相互夹杂覆盖于矿石矿物表面． 据前人研究，黄铜矿性质较为稳定，不易 在露采矿堆及所采矿样中均有发现。 氧化生成C t k s 0 4 ，而铜蓝、辉铜矿及其混合物 2 ．4 矿石氧化对选矿的影响 蓝辉铜矿最易被氧化，其次是氧化铜矿物。 由于铜硫矿石的氧化，浮选时矿浆中溶 铜蓝、蓝辉铜矿的氧化机理 盐离子增多，矿浆自然p H 值下降，在铜硫 C u z S ‘c u 岛 6 0 2 3 c u 鼢 选矿过程中，黄铁矿在酸性介质中容易分 C u 9 ％ l 1 0 2 5 C u S 4 2 C u 2 0 解，而且铁离子对铜矿物的浮选有抑制作 从中可以看出，蓝辉铜矿本身含硫数量 用；而在铜硫分离过程中，铜离子对黄铁矿 不足以使其中铜全部氧化生成C u S 0 4 而同有活化作用，使其大量上浮，严重影响铜精 时生成C u 2 0 。要使蓝辉铜矿中的铜全部氧矿品位。黄铁矿表面c u 2 吸附量与黄铁矿 化成C u S 0 4 则需足够数量的硫，而银山九上浮率的关系见表3 。 表3黄铁矿表面吸附C u 2 后的上浮事 壁盟墨丛 堡 受2 1 1 ～ 上浮辜／％1 11 82 31 12 48 53 09 53 1 ．6 95 92 66 25 9 3 选矿试验研究 3 ．1 试验矿样 试验矿样来自露采现场堆放时问较长、 氧化程度较高的矿石。试验矿样和原新鲜 矿样化学物相分析结果见表4 。 表4矿样化学物相分析结果／％ 塑型查堡塑墼塑塑堡宣塑查堕壁 堡 试验矿样O0 1 900 2 20 ．0 4 6 15 4O 4 7 堑箜芝壁 竺 塑 塑 兰 竺 由表4 可见，试验矿样中结合铜和水溶 铁的含量与新鲜矿样相比有很大的增加，总 氧化率达1 8 ．5 1 ％。 3 ．2 条件试验研究 为了实现铜硫矿物的捕收和有效分离， 结合生产中出现的问题，就消除溶盐离子的 影响和氧化铜矿物的硫化及浮选进行酞验 研究。 32 ．1 混选药剂条件 混选药荆条件在新鲜矿样选矿药剂条 件的基础上进行优化。根据矿石性质及溶 盐离子在矿浆中的行为，选择石灰用量进行 条件试验。石灰用量2 0 0 0 9 ／t p H 7 时， 铜回收率为9 1 ．5 0 ％，比不添加石灰和添加 少量及过量石灰时回收率高7 ．7 8 ％～ 1 1 ．1 4 ％。乙基黄药用量4 5 9 ／t ，丁基黄药 1 5 9 ／t ，松醇油2 8 9 ／t 。 3 ．2 ．2 硫化剂条件试验 选择硫化钠作氧化铜矿物的硫化剂，进 行不同地点及分段添加试验。混选作业添 加及分段添加硫化钠可降低尾矿损失2 ％ ～3 ％，但铜硫仍然不能有效分离。最终确 万方数据 1 4 定在铜硫分离作业前添加硫化钠，用量 2 0 0 9 ／t ，获得铜精矿品位为1 9 ．4 7 5 ％，硫精 矿中含铜0 ．2 2 4 ％。乙基黄药用量6 0 9 A ， 丁基黄药用量2 0 9 ／t ，Z 一2 0 0 用量1 0 9 ／t ． p H 值为u 。 3 ．3 闭路试验 在按现场条件 混选石灰8 0 0 9 ／t 和优 化条件对试验矿样进行闭路试验的同时，取 新鲜矿样在现场条件下进行闭路试验，闭路 试验流程见图l ，闭路流程试验结果见表5 。 表5闭路流程试验结果／％ 铜精矿 图1 闭路试验流程 4 结语 1 ．银山九区铜硫矿石属低铜高硫矿石， 有用矿物自然可浮性较好，但矿石氧化速度 快。铜硫混合浮选作业添加适量石灰，不但 可以起到调浆、提高矿浆p H 值的作用，而 且可以沉淀C u 2 、F e 2 、F e 3 等溶盐离子， 消除因矿石氧化给选矿带来的不利影响。 2 ．在铜硫分离作业前添加硫化钠可起 到较好的硫化作用，铜硫分离明显得到改 善。而在铜硫混合浮选作业前添加硫化钠 或分段添加硫化钠，不能获得理想的选矿指 标，原因是硫化产物是一层具有不规贝口晶格 的不稳定疏松沉淀，在二段磨矿过程中容易 脱落和再氧化，反而恶化了浮选过程。 参考文献 1 北京矿冶研究总院．银山九区小露采铜硫矿石 物质组成及氧化程度研究[ 剐．1 9 9 8 ．2 2 朱玉霜，朱建光．浮选药剂的化学原理[ M 】．北 京冶金工业出版社，1 9 9 6 万方数据