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混合铜矿硫化浮选的机理研究

混合铜矿硫化浮选的机理研究

作者：毕克俊昆明理工大学

学位级别：硕士

混合铜矿在铜矿资源中占有3%,是生产铜金属的原料来源之一。其主要选矿方法是硫化-黄药浮选法。该法的主要问题是:硫化钠既是氧化铜矿的浮选活化剂,也是硫化铜矿的强烈抑制剂;当硫化钠用量不足,氧化铜矿物不能充分回收,而用量过大,不仅... 详细信息

混合铜矿在铜矿资源中占有3%,是生产铜金属的原料来源之一。其主要选矿方法是硫化-黄药浮选法。该法的主要问题是:硫化钠既是氧化铜矿的浮选活化剂,也是硫化铜矿的强烈抑制剂;当硫化钠用量不足,氧化铜矿物不能充分回收,而用量过大,不仅对硫化铜矿物抑制,而且也会对硫化过的氧化铜矿物产生抑制作用。因此,开展对混合铜矿硫化浮选的理论研究具有重要的现实意义,一方面,能够丰富浮选理论,另一方面,可以为开发高效的浮选新技术提供理论依据。论文题目来源:国家自然科学基金重点项目“难处理铜矿耦合硫化浮选机理研究”(No.51364017)。鉴于铵(胺)盐在氧化铜和混合铜矿选矿中的应用,本论文以孔雀石、黄铜矿纯矿物为研究对象,考察了二者在铵(胺)盐-硫化钠-黄药体系中的浮选行为变化和作用机理,以及铵(胺)盐对人工混合铜矿硫化-黄药浮选的影响情况,并用实际混合铜矿试验进行验证。铵(胺)盐对孔雀石硫化浮选试验表明:除了磷酸氢二铵外,四种无机铵盐(硫酸铵、碳酸铵、碳酸氢铵、氯化铵)和乙二胺磷酸盐对孔雀石的硫化浮选行为产生活化效应,组合铵-胺盐的活化效果比单一铵(胺)盐的活化效果更为显著。孔雀石表面SEM-EDS和XPS分析结果分别表明:组合铵-胺盐加入后,矿物表面絮状物明显增多,S质量浓度由直接硫化的2.3%增加到15.16%,且矿物表面检测到了微量N、P元素的特征峰,强化硫化效果明显;组合铵-胺盐能够使得孔雀石表面Cu 2p电子结合能降低,增加铜原子活性,S在矿物表面以S2-和Sn2-形式存在,矿物表面也检测到了 N的特征峰,可能是铜胺络合物(如类似[Cu(en)2])存在于矿物表面上,且P原子没有吸附于孔雀石表面上。铵(胺)盐对黄铜矿浮选试验表明:五种无机铵盐能够对黄铜矿直接黄药浮选产生轻微活化作用,乙二胺磷酸盐不起任何作用;黄铜矿经过150 mg/L硫化钠处理后,五种无机铵盐和乙二胺磷酸盐能够在不同程度上消除硫化钠的抑制作用,组合铵-胺盐对消除抑制效果的影响结果不尽相同,其中氯化铵和乙二胺磷酸盐组合效果最佳,能够完全消除硫化钠对黄铜矿的抑制作用。铵(胺)盐能够消除硫化钠对黄铜矿的抑制作用是由于在铵(胺)盐-硫化钠-黄铜矿体系中,低价态的二价硫离子更容易受到溶液中的Cu、铜胺络合离子等过渡离子的催化作用,而被氧化为高价态的含氧酸根,且黄铜矿为半导体矿物,铵盐属于强电解质能够增加溶液的导电性,这些因素都能够促进S2-氧化过程进行。动态跟踪硫离子试验结果表明,乙二胺磷酸盐单独作用时,对S2-离子消耗无影响,黄铜矿、Cu、铜氨络合离子都能够促使得S2-离子消耗速度加快,而氯化铵、组合铵-胺盐能使S2-离子消耗速度变得更快,电位下降速度更快。黄铜矿表面SEM-EDS表明氯化铵能够对矿物表面起到了清洁作用,S元素浓度从33.65%下降到26.85%;乙二胺磷酸盐加入后,检测到了 N、P元素,且P元素的含量为2.46%,磷酸根离子能够吸附在矿物表面上,这也阻碍了溶液中S2-离子吸附在矿物表面上;黄铜矿表面XPS分析表明,氯化铵没有在矿物表面上发生吸附,没有新物质生成,乙二胺磷酸盐与矿物表面发生一定作用,表面检测到铜胺络合物的特征峰,且硫被检测到多种形式,表明硫在矿物表面发生氧化。铵(胺)盐在混合铜矿硫化浮选中的作用表现为:一方面能够强化氧化铜矿的硫化过程,稳定在氧化铜矿表面生成的硫化膜,提高其疏水性;另一方面,能够削弱剩余硫化钠中硫离子对黄铜矿的抑制作用,促使其氧化成高价态硫氧酸根离子,提高硫化铜的可浮性,最终使得总铜回收率提高。当硫化钠用量为200mg/L时,在氧化率为30%的人工混合铜矿中,黄铜矿回收率为59.36%,孔雀石回收率为47.58%,总铜回收率为65.82%;当添加组合铵-胺盐后,黄铜矿的回收率能达到91.32%,孔雀石的回收率维持在41%左右,总铜回收率为76.23%,相比较后,总铜回收率提高了 10.41个百分点。在氧化率为27.42%的实际混合铜矿硫化-黄药浮选试验中,组合按-胺盐的添加能够使全铜回收率提高了 4.79个百分点,氧化铜矿相回收率提高了 9.66个百分点,硫化铜矿相回收率提高了 2.95个百分点,该试验结果进一步证实了纯矿物浮选试验的结论。

关键词：混合铜矿黄铜矿孔雀石硫化钠铵(胺)盐

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非洲赞比亚难选混合铜矿工艺矿物学研究

有色金属（选矿部分） 2021年第3期 15-20页

作者：白旭林伊琳文书明刘建方健昆明理工大学省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室昆明650093 昆明理工大学国土资源工程学院昆明650093

非洲赞比亚穆利亚希混合铜矿中铜品位为1.46%,铜矿物氧化率高,为76.92%,其中难选的结合氧化铜含量较高,结合率为39.16%,导致该矿石的选别难度极大。采用显微镜观察、矿物参数自动定量分析系统(MLA)等手段进行工艺矿物学研究,发现矿石中... 详细信息

非洲赞比亚穆利亚希混合铜矿中铜品位为1.46%,铜矿物氧化率高,为76.92%,其中难选的结合氧化铜含量较高,结合率为39.16%,导致该矿石的选别难度极大。采用显微镜观察、矿物参数自动定量分析系统(MLA)等手段进行工艺矿物学研究,发现矿石中存在铁质矿物浸染结合铜和包裹氧化铜的现象,硅孔雀石和孔雀石与褐铁矿和黑云母包裹且嵌布粒度较细,造成矿石选别困难。依据工艺矿物学研究结果确定了适宜的选别流程,浮选闭路采用一粗一精一扫流程,可得到铜精矿品位为29.89%,回收率为30.56%,浮选尾矿采用加温酸浸法,可得到铜浸出率为82.19%,高效回收了难选混合铜矿中的铜资源。

关键词：混合铜矿结合铜工艺矿物学选冶联合回收

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云南楚雄某低品位混合铜矿浮选试验

矿产综合利用 2015年第6期 38-41页

作者：王丹刘四清刘海林赵阳昆明理工大学国土资源工程学院云南昆明650093

云南楚雄某铜矿含铜0．46％，氧化率达14．91％，属于低品位混合铜矿。工艺矿物学研究结果表明有价矿物中铜以黄铜矿、斑铜矿、孔雀石和硅孔雀石的形式存在，脉石矿物以石英为主，白云石、方解石次之。矿物结构以中粒浸染为主，粗磨即... 详细信息

云南楚雄某铜矿含铜0．46％，氧化率达14．91％，属于低品位混合铜矿。工艺矿物学研究结果表明有价矿物中铜以黄铜矿、斑铜矿、孔雀石和硅孔雀石的形式存在，脉石矿物以石英为主，白云石、方解石次之。矿物结构以中粒浸染为主，粗磨即可实现铜矿物的有效解离。通过对单因素（磨矿细度、丁黄药用量、硫化钠用量、2#油用量）条件试验的研究，获得粗选较佳条件为磨矿细度-0．074mm70％，硫化制硫化钠用量200g／t，捕收剂丁黄药用量125g／t，2#油用量20g／t。在增加两次精选一次扫选的基础上进行全流程闭路试验获得铜精矿含铜Cu22．10％，回收率83．12％的较好指标。

关键词：低品位混合铜矿浮选

火焰原子吸收光谱法测定混合铜矿中Cu,Fe,Ni,Zn,Mg,K

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冶金分析 2000年第1期20卷 54-55页

作者：烟伟新疆教育学院化学系!乌鲁木齐830043

用火焰原子吸收光谱法对新疆某地的混合铜矿进行分析测定,并探讨了酸度、干扰离子对测定结果的影响,取得了满意的结果。

关键词：火焰原子吸收法混合铜矿元素测定

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某混合铜矿选矿试验研究

矿产综合利用 2016年第4期 31-34,20页

作者：王显强戈保梁伏彦雄张晋禄杨春刚昆明理工大学云南昆明650093

四川某铜矿含Cu 0.77%,Ag 8.2 g/t,铜矿物以辉铜矿等硫化铜为主,氧化铜矿物主要为孔雀石,氧化率为16.88%,其中结合氧化铜占10.39%,属于低品位混合铜矿。针对矿石性质,确定了优先浮选硫化矿再浮选氧化矿的浮选工艺。在适宜的磨矿细度和... 详细信息

四川某铜矿含Cu 0.77%,Ag 8.2 g/t,铜矿物以辉铜矿等硫化铜为主,氧化铜矿物主要为孔雀石,氧化率为16.88%,其中结合氧化铜占10.39%,属于低品位混合铜矿。针对矿石性质,确定了优先浮选硫化矿再浮选氧化矿的浮选工艺。在适宜的磨矿细度和药剂制度下,采用一段磨矿,两次粗选,一次精选,一次扫选的闭路试验流程,最终取得了铜精矿品位为25.76%,回收率为85.74%,含Ag 258.21 g/t的指标。

关键词：混合铜矿优先浮选工艺流程药剂制度

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玻利维亚图皮萨混合铜矿选矿试验

矿产综合利用 2016年第1期 41-44页

作者：陈军吴师金黄六老周渝江西省地质调查研究院江西南昌330030

玻利维亚图皮萨铜矿石属于混合铜矿石,含铜1.65%,铜的氧化率为28.48%。针对该矿石性质进行了浮选试验研究,采用直接浮选先浮硫化铜矿物,再用硫化浮选法浮氧化铜矿物,硫化浮选以丁基黄药+丁基铵黑药+羟肟酸组合作为捕收剂强化对氧化铜矿... 详细信息

玻利维亚图皮萨铜矿石属于混合铜矿石,含铜1.65%,铜的氧化率为28.48%。针对该矿石性质进行了浮选试验研究,采用直接浮选先浮硫化铜矿物,再用硫化浮选法浮氧化铜矿物,硫化浮选以丁基黄药+丁基铵黑药+羟肟酸组合作为捕收剂强化对氧化铜矿物的捕收。闭路试验获得铜品位为20.48%,铜回收率为61.77%的硫化铜精矿及铜品位为13.29%,回收率为19.28%的氧化铜精矿,总铜回收率为81.05%,试验研究为该矿的开发利用提供了技术依据。

关键词：混合铜矿硫化浮选羟肟酸

西藏甲玛难处理混合铜矿工艺矿物学特性及硫化浮选试验研究

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西藏甲玛难处理混合铜矿工艺矿物学特性及硫化浮选试验研究

作者：李尧昆明理工大学

学位级别：硕士

我国铜资源储量丰富,随着铜矿资源的不断开采,易处理铜矿资源逐渐减少,使得难处理铜矿资源成为重点处理对象。复杂难处理铜矿资源的新工艺和新技术,对我国铜矿资源的高效回收利用具有重要的现实意义。本论文以西藏甲玛难处理混合铜矿为... 详细信息

我国铜资源储量丰富,随着铜矿资源的不断开采,易处理铜矿资源逐渐减少,使得难处理铜矿资源成为重点处理对象。复杂难处理铜矿资源的新工艺和新技术,对我国铜矿资源的高效回收利用具有重要的现实意义。本论文以西藏甲玛难处理混合铜矿为主要试验研究对象,首先进行工艺矿物学特性研究,在此基础上开展了混合铜矿硫化浮选试验研究以及现场小型验证试验,最终获得了较为理想的选别指标,对该类型铜矿资源的回收具有一定的参考价值。工艺矿物学研究表明,该矿石中可以回收的有价矿物主要为铜矿物,同时还包含钼、金、银等伴生矿物。硫化铜矿物主要是斑铜矿、辉铜矿、黄铜矿、铜蓝,氧化铜矿物以硅孔雀石和孔雀石为主,矿石中脉石矿物主要成分为硅灰石、钙铁榴石、方解石、石英等。主要有用矿物与脉石矿物紧密连生,包裹共生,矿石硬度较低,极易破碎。矿石中含铜1.04%,氧化率为29.80%,其中游离氧化铜和结合氧化铜的含量分别为15.38%和14.42%;伴生金属钼含量为0.023%,贵金属金、银含量分别为0.5g/t和24.6g/t。矿石中的有价金属可以随铜矿物一并回收,以增加有价金属综合回收价值。针对难处理混合铜矿的工艺矿物学特征,对混合铜矿进行硫化浮选试验,研究了磨矿细度、调整剂用量、捕收剂种类和用量、辅助捕收剂用量及浮选时间等参数对浮选指标的影响,确定了最佳磨矿细度及浮选药剂制度,制定了合理的选矿工艺,最终进行浮选开路和闭路试验,并取得了良好的浮选指标。闭路试验采用两粗两精两扫试验流程,在磨矿细度为-0.074mm粒级含量占70%,硫化钠总用量为900g/t,柴油总用量为150g/t,丁基黄药总用量为660g/t,丁铵黑药总用量为150g/t,2号油总用量为84g/t的条件下,最终得到铜品位为24.30%,铜回收率为72.54%;钼品位为0.127%,回收率为10.39%;金品位为8.8g/t,回收率为73.72%;银品位为399.8g/t,回收率为64.22%的精矿产品。通过在西藏甲玛高寒高海拔地区进行现场小型验证试验,其中现场小型验证试验采用与实验室相同的药剂制度和工艺流程,最终获得铜品位为24.47%,铜回收率为70.72%;伴生金属钼品位为0.324%,钼回收率为39.24%;伴生贵金属金品位为8.75g/t,回收率为61.16%;银品位为662.97g/t,回收率为81.35%的浮选闭路指标,试验指标较为理想,与实验室闭路试验指标吻合。还对矿区采出的低氧化率铜钼矿进行了改进试验,通过药剂制度的适当调整,对其进行闭路浮选试验,低氧化率铜钼矿获得了铜品位为21.93%,铜回收率为87.22%;钼品位为0.574%,钼回收率为71.41%;金品位为12.18g/t,回收率为68.90%;银品位为425.51g/t,回收率为87.17%的浮选闭路指标,浮选指标达到预期要求。

关键词：混合铜矿工艺矿物学硫化浮选现场小型验证试验

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四川美姑混合铜矿选矿试验研究

四川美姑混合铜矿选矿试验研究

作者：王显强昆明理工大学

学位级别：硕士

铜是我国重要的战略资源之一,在国民经济中占有重要地位。随着铜资源的开采,易选的硫化铜矿资源逐渐减少,开发与利用混合铜矿和氧化铜矿显得尤为重要。本文以孔雀石纯矿物和实际矿石为研究对象。孔雀石纯矿物来源于广东石箓铜矿,经人工... 详细信息

铜是我国重要的战略资源之一,在国民经济中占有重要地位。随着铜资源的开采,易选的硫化铜矿资源逐渐减少,开发与利用混合铜矿和氧化铜矿显得尤为重要。本文以孔雀石纯矿物和实际矿石为研究对象。孔雀石纯矿物来源于广东石箓铜矿,经人工挑拣后,试样含铜56.50%,纯度为97.98%。实际矿石来源于四川美姑铜矿,含Cu0.77%,Ag8.2g/t,矿石中的铜矿物以辉铜矿、孔雀石为主,氧化率为26.88%,属于混合铜矿。为提高氧化铜矿物的选矿指标,分别从孔雀石纯矿物、人工混合矿和矿物表面硫化机理三个方面研究硫酸铵在孔雀石硫化浮选中的作用,并将研究成果应用于实际矿石选矿试验中。通过孔雀石纯矿物浮选试验,在不同pH值、硫化钠用量、捕收剂用量及搅拌强度的条件下,分别考察硫酸铵对浮选结果的影响。结果表明:较于单独使用硫化钠作为硫化剂,硫化钠和硫酸铵混合加药使矿浆pH值、硫化钠用量及搅拌强度对孔雀石的浮选影响减弱,孔雀石最佳浮出率所需的丁基黄药用量由6×10-4mol/L降低为4×10-4mol/L。人工混合矿试验结果表明:混合加药有利于浮选指标的提升,降低了硫化钠用量及搅拌时间对孔雀石浮选的不利影响,与孔雀石纯矿物浮选结果相吻合。利用Zeta电位测定、接触角测定、吸附量测定、扫描电镜和能谱元素半定量分析等方法对硫酸铵强化硫化浮选机理进行分析。研究表明:硫酸铵与硫化钠混合加药使孔雀石表面ζ电位在较大pH值范围内呈较高负电位,扩大了黄药与孔雀石表面的接触角,提高了丁基黄药在孔雀石表面的吸附量和吸附强度,增强了硫化薄膜在孔雀石表面的稳定性。这一系列条件的改善有利于孔雀石的浮选。浮选溶液化学研究表明:硫酸铵能够促进固相中铜离子的溶解并络合,使矿物表面结构发生变化,有利于CuX2的吸附;液相中的[Cu(NH3)4]2+与丁基黄药作用生成的[Cu(NH3)4]X2能够吸附在相界面上,并增强捕收过程的稳定性。此外,硫酸铵电离、水解产生的氢离子,能够抑制硫化钠的水解、电离,消除溶液中的过剩硫离子,从而减轻过剩硫离子对矿物的抑制作用。结合孔雀石纯矿物浮选及机理研究结果,对实际矿石进行浮选试验。试验结果表明,采用硫化矿两次粗选,一次精选,氧化矿一次粗选,一次扫选,两次精选,中矿依次返回再选的闭路试验流程,氧化铜矿在硫化钠和硫酸铵的硫化作用下用丁基黄药浮选,最终获得总精矿含Cu 24.48%、回收率为88.09%,含Ag 258.21g/t,银回收率为87.23%的浮选指标,其中氧化铜矿物的回收率为17.13%,品位为17.56%。相较于不加硫酸铵时,氧化铜矿物中铜的回收率提高了13.82%,品位提高了7.27%。

关键词：孔雀石混合铜矿硫酸铵硫化浮选

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某低品位混合铜矿选矿试验研究

黄金科学技术 2013年第5期21卷 71-75页

作者：郑锡联黄思捷魏转花厦门紫金矿冶技术有限公司福建厦门361101

某低品位混合铜矿原矿含铜0.32%,其中氧化铜占50.73%,属品位低且氧化率较高的铜矿石。为了充分利用该部分铜矿资源,针对该混合铜矿矿石特点,采用优先浮选硫化铜再活化浮选氧化铜矿,分别通过一粗三精一扫流程工艺,进行了一系列条件试验,... 详细信息

某低品位混合铜矿原矿含铜0.32%,其中氧化铜占50.73%,属品位低且氧化率较高的铜矿石。为了充分利用该部分铜矿资源,针对该混合铜矿矿石特点,采用优先浮选硫化铜再活化浮选氧化铜矿,分别通过一粗三精一扫流程工艺,进行了一系列条件试验,并根据条件试验所得的最佳工艺参数进行闭路试验,获得了铜精矿铜品位18.58%、回收率77.55%以及伴生金回收率70.67%的良好指标。该工艺流程和药剂制度简单合理,适用性强,易于实现工业化生产。

关键词：低品位高氧化率混合铜矿浮选