铜矿石的加工和提取方法
采石、初步破碎和分选后,所得产品被运输至采矿和加工厂进行后续加工和提取有价值和次生元素。
提取效率直接取决于在矿石准备(研磨)过程中如何确保矿物的提取完全以及其颗粒根据大小等级的优先分布,其中通过重力、浮选和其他方法的提取最完全。
要应用基本的浮选方法富集矿石,粒度必须满足两个基本要求:
- 被浮选矿物的颗粒尺寸不得超过上限,也不得小于下限;
- 破碎和筛分过程必须确保矿物的完全暴露,即它们必须没有与其他岩石的共生、彼此间的共生等。
当然,在大多数情况下,完全暴露共生体是不可能实现的。在浮选过程中,必须将提取矿物中夹杂物饱和度较高的颗粒与饱和度较低的颗粒分开。完全暴露共生体需要将矿石磨得太细,同时伴有矿物的过度研磨,这在经济上是不有利的。基于这些因素,每种矿石都有其自己的、经济上有利的研磨程度。
铜矿石是铜、锌、铁、镍的硫化物和围岩矿物的复合体。为了更完整地揭示铜矿石集合体,在第一阶段将其磨矿至70%(0.074毫米),获得第一铜精矿(“铜头”),然后进一步磨矿至90%至0.043毫米的大小,以便随后进行富集。
在有色金属矿质量不断恶化和需要综合利用的背景下,富集阶段的重要性不断增加,这首先影响到需要引入有色金属矿富集的新技术、新原理和新方法。
最流行、应用最广泛的富集方法是重力法,该方法基于重悬浮液和沉积物中颗粒的分离;台式浓缩法和其他方法较少使用。
重悬浮液分离用于粗碎或中碎后对原始矿石或岩体进行初步富集(预浓缩)。
磁选富集方法用于铜磁铁矿矿石的加工,从铜镍矿中提取单斜磁黄铁矿,再生重质悬浮液,以及从矿石或尾矿中额外提取含铁和其他弱磁性矿物。
矿石中铜的含量通常不超过10%,一般在0.5%~3%之间,基于此,该类矿石最适用的富集方法是将提取出的有价值组分全部进行初步集体浮选的方法。
在铜和镍矿石的富集过程中,广泛采用的方案是分别用试剂处理富集产物的初始进料中的砂和泥部分,然后分别或联合进行浮选。通过改进现有的浮选试剂和使用新的浮选试剂,可以显著提高浮选的选择性和效率。主要有以下几个方面:
- 用无毒或低毒试剂替代有毒试剂;
- 使用更具选择性的捕收剂、发泡剂和改性剂;
- 寻找那些容易被化学或热处理破坏的药剂,抑制闪锌矿,黄铁矿和铜硫化物的有效药剂和药剂方式,浮选氧化铜和锌矿物的药剂和药剂方式。
X射线法是进行矿石富集以及对所得富集产品进行元素浓度控制的方法之一,该方法基于测量由外部X射线源激发的矿石成分的辐射强度。 该方法为富集者提供了有关矿石定性和定量组成的及时信息,使他们能够对浮选过程中添加的试剂量做出平衡和正确的决定。 该方法既可用于矿石的粗略(初级)分选,也可用于监测主要富集过程。 随着时间的推移,该方法获得了完整的硬件和技术解决方案,从而导致了专门用于冶金和采矿业的设备和装置的出现。
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