王志海
哈密天隆镍业有限责任公司 新疆 哈密 839000
摘 要：使用新的选矿技术方法，提高铜矿石中铜的回收率，除了能够给企业增加经济利润外，还有利于提高资源利用率，避免资源的浪费。我国铜矿资源虽然较为丰富，但是其中低品位、复杂难选铜矿资源的比例较高，如何实现这些特殊矿产资源的深度开发利用，不仅关系到企业自身的经济效益，也对国民经济发展产生了一定的影响。文章以某铜矿为例，首先就该矿的矿石性质进行了概述，随后对比分析了当前几种主流的选矿方法，随后结合试验分析，证明了选矿新工艺的实际应用价值。
关键词：铜矿石;回收料;铜品味;选矿新工艺
1 铜矿石性质分析
该矿的主要金属矿物包括黄铜矿、磁黄铁矿、黄铁矿、菱角矿，另外还有少量的辉铜矿、斑铜矿。另外，这一矿脉的主要矿物包括黑云母、白云母、石英等矿物。黄铜矿常浸染在脉石中或者是镶嵌在黄铁矿与脉石颗粒的缝隙中，互相包裹，致密共生。黄铜矿与脉石的关系非常的密切，以中、细粒鑲嵌在脉石中，而且大小、粗细分布极为不均。主要元素比例为：SiO2占51.1%，Al2O3占13.7%，S占6.4%，Fe占5.5%，CaO占5.2%，MgO占3.4%，Cu占1.6%。
2 几种选矿方法的对比
目前国内关于铜矿石的选矿方式，主要分为优先浮选、混合浮选等几大种类，在具体选矿方法的选择上，还要综合考虑多种因素，例如技术成本、矿石性质等，很多时候还需要将多种选矿方法进行拼接、组合，通过延长选矿流程提高铜的回收率。
2.1 优先浮选
结合上文中铜矿石元素占比数值可以发现，该矿的铜矿石中，除了一些氧化物外，硫、铁的含量也比较高。对于这些矿石中同时含有多种优势矿种的情况，就需要使用优先浮选技术，将这些不同的金属矿石分离开来，优先获取目标矿石。浮选中，为了进一步提高矿石中铜的捕收力，要求加入特殊的分离剂。目前常用的分离剂，按照其成分的不同，可以分为黄药类和酯类两种。以黄药类为例，丁黄药是一种成本较低且捕收针对性较强的一种，应用较为广泛。在优先浮选中，添加丁黄药可以防止铜流失，这也是提高铜回收率的关键。
2.2 铜硫混选再磨
在铜矿石选矿、回收中，增加矿单体的解离度，一方面是能够将铜矿石中铜、硫、铁等单体分离开，为进行单体回收提供了便利条件;另一方面是降低了后期磨矿成本，有利于获得更高品位的铜。在铜硫混选再磨工艺中，需要注意控制好磨矿细度，如果磨矿细度低于标准范围，不仅导致磨矿成本上升，还会增加了选矿难度。后期要想从低细度的矿石中提取铜，需要加入更多的分离剂，成本有所上升;如果磨矿细度高于标准，矿石粒度较大，也不利于提高铜的回收率。基于上述特点，同时综合考虑该矿的矿石特征，决定使用先粗磨，将粗磨后所得矿石在混合精矿进行再磨的方案，铜硫分析效果明显提升。
2.3 铜硫混选分离
在铜硫混选分离中，也需要借助于捕收剂提高目标矿石的捕收率，另外对于提高铜以外其他元素的回收效果也有一定的帮助。酯类捕收剂适用于酸性较强的环境，利用铜元素化学性质不活泼的特性，可以将矿石中其他活泼金属杂质筛除，从而达到提高铜回收率的目的。在中性及碱性介质中，通常选择黄药类捕收剂。这里仍然以丁黄药为例，根据相关试验，在进行铜硫矿的混选时，按照120g/t的比例，向矿石中加入丁黄药，相比于普通混选可以将铜回收率提高10%-15%，在一些铜占比较高的铜硫矿石中，最终铜的回收率可以达到80%以上。
2.4 化学选矿法
浸出法是化学选矿法中一种常用的方法，主要包括酸浸出、细菌浸出、氨浸出三种形式。
通过实验证明，对于一些低品位的氧化铜采用这种方法的浸出效果非常的显著，浸出率高于90%，酸耗率仅为6%。而且铜矿浸出后，其颗粒仍旧保持完好。地下融浸采矿法也是效果较好的一种化学方法，他是把某种化学溶剂注入地下的矿岩中，把一些有价值的金属溶解出来，对溶液进行收集。
化学选矿的优点在于不需要前期投入大量的成本建设矿场，对于设备、人力等方面的依赖程度相对较低，从而帮助企业节约了成本。除了经济效益外，化学选矿在环保效益上也有明显的优势。例如上文中提及的几种选矿工艺，或多或少都会存在废料污染的情况，而化学选矿工艺则不存在这类问题。另外，近年来国内研发的“浸出-萃取-电积”工艺流程，能够大幅度提高铜回收率，在试验阶段最高回收率可以达到90%左右，未来随着技术逐渐成熟，有希望在国内推广使用。
3 试验分析
3.1 闭路试验
闭路试验能够模拟铜矿石的选矿过程，并且能够对一些选矿技术细节进行直观的表示，例如捕收剂的用量、铜品位的变化以及最终的回收率等。闭路试验在操作流程上，与开路试验大体相同，但是对于试验所得的中间产物，例如精选尾矿等，则要收集起来，继续投入到下一次试验中。另外，为了提高闭路试验结果的精度和准确性，在实施闭路试验时，还要注意以下事项：
（1）对中间产物进行再次试验加工时，要注意适当的减少捕收剂的用量。
（2）中间产物可能会带有一部分的水分，在试验时还要注意减少冲洗水的用量，避免对试验结果造成误差影响。
可以发现选择优先浮选、再磨分选的組合工艺，能够将铜矿石中铜品位和铜的回收率都进行一定程度的提升，其中铜精矿的品位是24.1%，铜的回收率则为89.2%，相比于之前的选矿工艺，提升效果明显。但是也要注意的，在复合选矿工艺中，由于选矿流程延长，也造成了尾矿细度较小，在一定程度上增加了尾矿中铜的回收利用难度。这也是今后选矿工艺创新和改进的方向之一。
3.2 工业试验
由于闭路试验是模拟铜矿石选矿流程进行的，其试验结果只能作为理论参考。因此在闭路试验的基础上，还要在矿区进行一次现场工业试验。本次工业试验持续2周，完成试验后将工业试验结果与该矿的实际生产指标进行比对。
可以发现，新工艺在矿山实际应用中，也有较为明显的提升，在铜品位上提高了2.1个百分点，在铜的回收率上提升了15.4个百分点。从整体上来看，与闭路试验的结构保持一致。综合两次试验结果，表明使用优先浮选、再磨分选的选矿新工艺，对提高铜矿石回收率有显著作用。
4 试验效果
优先浮选、混选精矿，并对其进行再磨的工艺，适应了该矿粒度粗细分布不均的特点，并且降低了磨矿的成本。在对铜矿部分的选别中，而且在不加石灰的前提下，采用Z-200和丁黄药作为捕收剂，不但有利于保证精矿的品位，而且还有利于提高铜的回收率，使得部分可浮性好的铜矿物能够获得较高的回收，提高了铜精矿的品位。
5 结束语
矿山开采年限的增加，表层铜矿资源储量急剧下降，只能从地下更深层挖掘矿石。但是随着开采深度的增加，矿石成分也变得更加复杂，共生矿、变质矿等比例升高，给铜矿石的分选工作带来了更高的难度。在这种情况下，就需要在现行选矿工艺上进行不断的创新。本文提出的一种优先浮选、再磨分选的工艺，通过闭路试验和工业试验，均有良好效果，具有推广应用价值。
参考文献：
[1]谭欣，王中明，刘书杰，等.提高某高硫铜矿石伴生金银指标的试验研究[J].有色金属（选矿部分），2018（2）.
[2]严伟平，陈晓青，周家云，等.提高拉拉铜矿资源综合利用率的选矿新工艺研究[J].矿产综合利用，2016（6）：49-54.
[3]胡海祥，范作鹏，牛桂强，等.半优先浮选与中矿再磨工艺提高硫化铜矿石的选铜回收率[J].有色金属（选矿部分），2015（4）：14-17.