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铜锌矿

铜锌矿是铜、锌和铁硫化物与寄主岩矿物的复合体。铜硫化物通常以黄铜矿、辉铜矿、靛铜矿和斑铜矿为代表。铁硫化物有黄铁矿、方铁矿和磁黄铁矿。锌硫化物有各种闪锌矿,如闪锌矿。

铜锌矿石富集的困难在于:

1)某些硫化物的共生关系复杂且非常紧密,这表明需要进行细磨(最细可达0.04毫米)。然而,对矿石进行适当磨矿也有其限度,因此,在现有的磨矿技术下,尾矿和不同精矿中的铜和锌损失有一半是由于共生关系造成的,而另一半是由于过度磨矿造成的。

2)铜硫化物和被铜离子激活的锌硫化物的浮选特性相似。两种情况的特点都是在捕收剂表面形成含铜化合物。破坏和防止锌硫化物上此类化合物的形成(在选择性浮选条件下)需要对矿浆中的药剂浓度比进行精细的调整。

3)不同铜、锌硫化物的浮选效果不同(原因是它们的表面性质、氧化能力等有差异)

4)矿石物质组成中基本元素的含量不稳定。

对于铜锌矿石的选择性浮选,根据入选矿石的成分和特性,使用各种巯基捕收剂以及氰化物、硫化钠、亚砜化合物、亚铁氰化物和硫酸铁的组合。这里的主要任务是调节闪锌矿的浮选特性,这需要调节闪锌矿通过重金属盐的活化过程和在试剂改性剂的作用下的失活过程。

未活化的硫化锌浮选效果差,是因为捕收剂的吸附层中缺少二黄原酸。然而,活化(例如用铜盐)不仅会导致黄原酸的化学吸附,还会在表面形成二黄原酸,从而确保这些矿物的良好浮选效果。活化闪锌矿浮选过程中所需的黄原酸离子浓度取决于矿物晶格中铁的同质杂质。

在国外,各工厂考虑到矿石和分离矿物元素组成的特点,使用各种巯基捕收剂。在独联体国家,铜锌黄铁矿浮选的主要捕收剂是丁基黄药,有时也使用异丙基黄药。

甲基异丁基甲醇和不太常见的杜弗罗斯以及 T-66、IM-68 和重油用作发泡剂。硫酸铜最常用于活化硫化锌的浮选。活化条件由以下公式设定:

Lg[Cu2 + ]=+0.7-2pH

当富含原生浸染状和固体黄铁矿且次生铜硫化物含量较低时,采用直接选择性浮选方案,依次分离铜、锌和黄铁矿精矿。当矿石中次生铜硫化物含量较高时(乌拉尔、哈萨克斯坦和日本的大多数矿床都是这种情况),则采用集体选择性浮选方案。

常用的方法是采用对铜硫化物进行初步选择性浮选,然后对锌和铁硫化物进行集体浮选的方案。

上述所有铜锌矿富集方法都有一个特点,即多级磨矿和浮选,以及在单独的循环中对损失在铜精矿清洁尾矿中的多种铜硫化物进行附加浮选。

然而,通过增加重新清洗次数来提高浓缩液的质量有许多明显的缺点:

1)随着清洁次数的增加,效率会降低。

2)浮选前沿和工艺过程的能量强度

3)循环负荷大幅增加(最高可达500%)。

因此,不再进行此类浮选作业,而是将精矿分成污泥和沙子,并将污泥去除,得到成品精矿(图 1)。

图 1. 集体精矿分级精加工方案

图 1. 集体精矿分级精加工方案

在铜锌矿石的富集过程中,药剂方式与浮选方案一样,在很大程度上取决于铜的矿物形态比例、锌硫化物的活化程度以及铁硫化物的性质和氧化程度。

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