低品位氧化铜矿选矿技术综述

1、概述

随着我国经济的高速发展，对铜的需求越来越大，这将使我国铜资源的供求矛盾越来越突出。我国的铜资源中，贫矿多、富矿少，同时受技术装备水平的限制，大量的低品位氧化矿、表外矿、含铜废石和浮选尾矿都被废弃，这些废石所含的铜矿是非常巨大的铜资源。近年来，由于高品位、易选铜矿越来越少，加上我国铜矿产资源的上述特点，开发利用低品位铜矿资源已显得特别重要。然而，传统的选冶方法根本无法经济的从这些低品位矿石中回收铜。因此，细菌浸矿技术则可以发挥巨大作用。

2、低品位氧化铜矿的处理方法

处理低品位氧化铜矿的方法主要为浮选法和化学选矿法。化学选矿法主要分为酸浸法、氢浸、离析，浮选法以及细菌浸出等。浮选法是处理低品位氧化铜矿常用的一种方法，根据所加的药剂不同，可分为直接浮选法和硫化浮选法。

2.1、氧化铜化学选矿

当低品位氧化铜矿石中的铜呈难选的硅孔雀石、赤铜矿、及呈被氢氧化铁铝硅酸锰所浸染的铜矿物或呈结合铜形态存在，铜矿物嵌布粒度极细，且结合铜含量高、矿泥含量高，用浮选法很难得到理想指标，通常采用化学选矿的方法处理这类矿石。

(1)酸浸法。酸浸法是湿法处理低品位氧化铜矿的主要手段，一般是用稀硫酸作浸取剂。酸浸工艺适合处理含酸性脉石为主的矿石，常用于从低品位、表外矿、残矿中提取铜。其缺点是不宜处理含钙镁碳酸盐的矿石。酸浸法主要包括：堆浸、池浸、原地浸和搅拌浸出。实际生产中获得铜的方法有浸出—置换法、浸出—沉淀—浮选法和酸浸—萃取—电积法等。

项则传对某难选氧化铜进行了堆浸—萃取—电积提铜的研究和实践，试验获得的阴极铜7000元/t，其经济效益十分可观。胡友善对西藏某氧化铜矿进行酸浸试验研究，对两种不同的氧化铜矿分别进行稀硫酸浸出和铁屑置换海绵铜，铜的浸出率分别为94%和85%，置换率分别达到了99%和96%。张大维对某氧化铜矿粉进行了制粒柱浸试验研究，由于矿样粒度细，如直接进行堆浸，通道堵塞，溶浸液不易渗透，堆浸无法顺利进行。在堆浸前须增加粉矿制粒（造球）工序，结果表明铜的浸出率达到89.81%%，该制粒柱浸工艺是加工利用铜矿粉的一种有效途径。谢福标对某氧化铜矿进行了搅拌浸出提铜的生产实践研究，取得了可浸铜总回收率大于95%，电流效率大于94%，阴极铜质量大于99.97%的良好技术经济指标。

(2)氨浸法。氨浸工艺适用于处理含大量碱性脉石和泥质较多的低品位氧化铜矿。在氨浸时，一般采用氨-铵作氨浸剂。氨在一般情况下能缓慢地浸取铜矿物，并生成铜氨络合物，但铜氨络合物在高温高压中不稳定，易分解成离子状态。从氨浸出液中回收铜可采用蒸氨法、萃取，电积法等。但氨浸工艺同时存在对设备要求高、污染环境、能耗高等不足。王成彦对某高碱性脉石氧化铜矿进行了氨浸工艺研究，通过扩大试验估算每吨电铜成本11635元，可见该工艺的经济效益较为明显。美国的肯尼科特厂，用氨浸处理含铜3%~5%的物料，铜的回收率高达88%。

(3)离析-浮选法。离析法是将矿石破碎至一定粒度，加入2%~3%的煤粉和0.5%~1%的食盐，在中性或还原性气氛下进行高温焙烧，低品位氧化铜矿物被还原为金属铜在煤粉颗粒表面上析出，然后用浮选法回收金属铜。用这种方法处理低品位氧化铜矿石可以获得较高的回收率和铜精矿品位。伴生的金银等金属亦可回收，但所需的成本较高。如石录铜矿利用离析一浮选法处理低品位氧化铜矿获得了较好的工艺技术指标。但此法并未获得广泛应用。

(4)微生物浸出。微生物浸出是利用细菌自身的氧化还原特性及其代谢产物，使金属矿物的某些组分氧化或还原，进而使有用组分以可溶性或沉淀的形式与原物质分离，最终得到有用组分的过程。细菌浸铜适用于处理硅酸盐型氧化铜矿石，碳酸盐含量较少的硫化铜、氧化铜以及含铜的炉渣等。我国的德兴铜矿采用细菌浸出技术已建成了年产2000t阴极铜的试验工厂。路殿坤和刘大星等对中条山低品位铜矿进行细菌浸出研究，试验结果表明，铜的浸出率为80%，比用硫酸和Fe3+盐联合浸出工艺的浸出率高约5%。

2.2、低品位氧化铜矿的浮选

浮选法是目前处理氧化铜矿的主要方法之一，主要分为直接浮选和硫化浮选。

(1)直接浮选就是在矿物不经过预先硫化的情况下，用脂肪酸及其皂类、高级黄药和其他捕收剂（如螫合剂）直接进行浮选的方法。其中包括：脂肪酸浮选法、胺类浮选法、乳浊液浮选和螯合剂浮选。由于多种原因，在工业上没有被广泛应用。同时很快被硫化黄药浮选法或其他方法取代。

(2)硫化黄药浮选就是用硫化钠、硫氢化钠等可溶性硫化物将铜矿物预先硫化，然后采用浮选硫化铜的捕收剂进行浮选。这是浮选氧化铜最广泛采用的方法，如我国的东川矿务局汤丹选厂，美国、赞比亚和前苏联等国家的选厂都采用这一方法处理氧化矿或混合矿。

为了进一步提高氧化铜的浮选，国内外的研究人员对氧化铜浮选进行了大量的研究，其中包括：捕收剂、活化剂、抑制剂、组合用药、外加电磁场的处理以及新型药剂和新的处理工艺等，并取得很大进展。