微细粒氧化铜矿物难选原因探讨.pdf

声明声明下面论文由免费论文教育网 http//www.PaperE 用 户转载自互联网，版权归原作者所有，本文档仅供参考，严禁抄袭 免费免费论文论文教育教育网网 -1- 微细粒氧化铜矿物难选原因探讨微细粒氧化铜矿物难选原因探讨1 刘殿文 1,2，方建军1，尚旭1，文书明1,2，张文彬1,2 1昆明理工大学国土资源工程学院，昆明 650093 2西部优势矿产资源高效利用教育部工程研究中心，昆明 650093 E-mailldwkmust 摘摘 要要微细粒嵌布的氧化铜矿物资源越来越多，由于其特殊的性质，非常难选。本文通过 对现场统计数据的分析及不同粒级孔雀石纯矿物试验结果的对比， 揭示了微细粒氧化铜矿物 难选的原因，为微细粒难选氧化铜矿物的选矿回收方法的研究提供了有益的借鉴。 关键词关键词微细粒；氧化铜矿；难选原因 中图分类号中图分类号TD952 文献标识码文献标识码A 1. 前言前言 我国是矿产资源大国， 总量丰富， 但大多资源禀赋不佳， 存在着大量的微细粒矿物资源。 这些矿物资源既包括有色金属、黑色金属，又包括了稀有金属。既包括了一次资源，又包括 大量的二次资源。云南的东川汤丹氧化铜矿和湖北的铜录山铜矿[1]都是国内大型铜矿床，储 量均超过100万吨铜金属，由于其嵌布粒度极其微细，迄今仍未得到很好的开发利用。本文 正是采用取自东川汤丹氧化铜矿的孔雀石纯矿物， 通过分粒级浮选试验的结果， 揭示了微细 粒氧化铜矿物难选的原因。 2. 现场生产数据分析现场生产数据分析 对汤丹氧化铜矿选矿厂2000年与2001年处理难选氧化铜矿的生产指标进行统计。图1和 图2分别给出了2001年7月份汤丹选厂浮选精矿和尾矿的粒级回收率和损失情况。 64.38 70.43 77 58.22 40.5 62.9 95.67 97.18 96.23 87.69 66.89 48.32 54.49 46.67 34.89 0 20 40 60 80 100 120 74-7440-4020-2010-10 Grain size（（m）） Copper recovery CuCuOCuS 图 1 汤丹选矿厂 2001 年 7 月浮选精矿的粒级回收率 1本课题得到高等学校博士学科点专项科研基金（项目编号20040674012）和云南省教育厅重点基金项目 （项目编号04Z139D）的资助。 -2- 由图1可以清晰地看出， 浮选精矿中无论是全铜的粒级回收率， 还是分相的粒级回收率， 都呈现出类似正态分布的情形，即中间高两头低，回收率主要损失在粗粒和细粒部分，这从 浮选尾矿中铜金属的损失情况也得到了证实。 9 17 26 36 12 74m 74-40m 40-20m 20-10m -10m 由图2尾矿中各粒级铜的相对损失率的饼形图亦可清晰的看到尾矿中金属的损失主要 集中在74m的粗粒级和-10m的微细粒级。其中74m的粗粒级的损失占总损失的26％， -10m微细粒级的损失占36％，两部分的金属损失之和达62。 综上，对于汤丹难选氧化铜矿，最难选的是-10m的微细粒级，其次是74m的粗粒级。 3. 试验矿样及药剂试验矿样及药剂 试验矿样试验矿样 孔雀石纯矿物取自云南东川汤丹氧化铜矿，富矿块经过手选、瓷磨、挑纯后使用。经 XRD分析显示，试验所用孔雀石与纯孔雀石标准图谱基本一致，表明试验用孔雀石的纯度 很高。经化学分析孔雀石矿样中铜的含量为56.60％，纯度为98.18。 图 2 汤丹选矿厂 2001 年 7 月尾矿中铜的相对损失率 -3- 图 3 实验用孔雀石纯矿物样品的 XRD 检测图谱 孔雀石纯矿物沉降分级制成8个粒级，分别是74m、60-74m、50-60m、40-50m、 30-40m、20-30m、10-20m和-10m的微细粒级，对粗粒级矿样用蒸馏水多次清洗后作为 试验研究用矿样。 试验药剂试验药剂 硫化剂Na2S9H2O为分析纯，天津化学试剂三厂生产，配制浓度为5％；活化剂EDP为自 制的胺的磷酸盐类药剂，产状为白色粉末，配制浓度为1％；捕收剂丁基黄药采用白银选矿 药剂厂生产的工业纯药剂，配制浓度为1％。 4. 试验方法与装置试验方法与装置 每次试验用TG628A分析天平称取孔雀石试样0.5g。 采用78HW-1型恒温磁力搅拌器在烧 杯内调浆，然后将调好浆的溶液移入到改进的Hallimond管（体积约为50ml）中进行浮选， 浮选所用气体为氮气，充气量为40-45 ml/min，调浆时间为4分钟，浮选时间为6分钟，所有 试验均在室温的条件下完成。图4为Hallimond管浮选系统装置图。 -4- 图4 孔雀石纯矿物浮选装置图 5. 试验过程与结果试验过程与结果 试验采用粗细不同粒级孔雀石纯矿物，进行分粒级浮选试验。首先通过水析将孔雀石 纯矿物分成粗细不同的8个粒级，每个粒级各称取0.5g，在相同的试验装置和药剂条件下进 行调浆和浮选。药剂浓度分别为Na2S9H2O 1.010-3 mol/L，EDP 1.010-3 mol/L，BuX 1.510-3 mol/L。调浆时间为4分钟，浮选时间均为6分钟。试验结果见图5。 95 88 90 83 63 26.4 97 90.5 0 20 40 60 80 100 120 250-7474-6060-5050-4040-3030-2020-1010-0 Size fractionm Copper recovery 图5 相同条件不同粒级孔雀石上浮率变化 从上图我们可以看出，在所选粒度范围内，大于20m以上所有粒级，回收率均超过了 -5- 80，最易上浮的粒级是40-50m，上浮率达到了97，而-10m的浮选效果最差，上浮率仅 为26.4％，其次是10-20m的效果较差，上浮率仅为63％。 86.5 63 34.89 46.67 62.9 54.49 48.32 90.5 93.3 26.4 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 7474－－4040－－2020-10-10 Size fractionm Copper recovery Practical production Pure malachite flotation 图6 孔雀石纯矿物浮选与实际生产浮选粒级回收率的对比图 由图5和图6的数据对比可以发现在相同的浮选条件下，粗细不同粒级的孔雀石表现 出不同的可浮性。最易上浮的粒级为40-50m，上浮率为97％，最难浮的是-10m的微细粒 级，上浮率仅有26.4。而-25074m粗粒级的上浮率并不低，达到90.5％，-7460m较粗 粒级的回收率更是达到了95％。由此表明，粒度大小只是影响孔雀石上浮的主要原因之一。 再把试验结果与生产上的粒级回收率对比可以发现不同粒级既有与生产上浮选的一致性， 也存在不一致性。 -10m的微细粒级孔雀石的浮选回收率与生产上是一致的， 都是回收率非常低， 由此说 明-10m微细粒级氧化铜矿物难于上浮的原因并不是其本身性质或被杂质污染所致，而是因 为粒度太小，质量太轻。从浮选动力学的角度来看，它太微小以致于无法克服与气泡之间存 在的能垒， 或者说它没有足够的动能去与汽泡碰撞或者黏附， 自然也就无法随气泡上升而上 浮。 因此在浮选技术上对微细粒级氧化铜矿就必须采取有效的方法和措施， 以保证微细粒级 铜矿物的有效回收。 对于74m的粗粒级，试验结果表现出与现场生产的不一致性。生产上的回收率仅有 48.32，而-25074m的粗粒级孔雀石纯矿物的上浮率达到90.5％，-7460m的较粗粒级孔 雀石纯矿物的回收率更是达到了95％。 由此表明粗粒级氧化铜矿物在生产上回收率低的主要 原因并不是因为其粒度粗， 而是因为没有达到氧化铜矿物的充分单体解离 （氧化铜矿物的解 离度测定表明只有60％左右） ，从而以连生体的形式存在，造成其疏水性差，不能有效的黏 附住气泡而上浮。另外，也说明现有磨矿细度严重不足，未磨到汤丹氧化铜矿易于浮选的粒 级，因而需要进行细磨矿或超细磨矿。 -6- 6. 结语结语 （1）粒度大小是影响氧化铜矿物浮选效果的主要原因之一。 （2）微细粒级氧化铜矿物难于上浮的原因是粒度太小，质量太轻，无法克服其与气泡 之间存在的能垒而与汽泡碰撞或者黏附，也就无法随气泡上升而上浮。 （3）粗粒级氧化铜矿物回收率低的主要原因是没有达到氧化铜矿物的充分单体解离。 （4）为高效回收微细粒级氧化铜矿物，应进行其浮选的新方法的研究。 参考文献参考文献 [1] Discussion on Difficult-to-float Reasons in the Flotation of Fine-particle Copper Oxide Minerals Liu Dianwen, Fang Jianjun, Shang Xu, Wen Shuming, Zhang Wenbin Faculty of Land Resource Engineering, Kunming University of Science and Technology, Kunming, PRC 650093 Abstract Fine-grain disseminated copper oxide minerals are very difficult to float in production due to its special nature. Hallimond tube flotation tests were conducted using malachite pure mineral with different size fractions in order to find out the difficult-to-float reasons. The results obtained showed that the difficult-to-float reason of copper oxide minerals with fine size fraction of -10 microns was due to their tiny particle size coupled with tiny mass. Keywords fine-grain disseminated, copper oxide minerals, difficult-to-float reason 作者简介作者简介刘殿文，男，1973 年生，博士，昆明理工大学教师。主要研究方向为有色金属 矿选矿、资源综合利用。