自然界中含铜矿物种类较多,已知的达170多种,但有工业价值的仅十几种。浮选处理的常见硫化铜矿物列于表1。绿洲选矿设备公司欢迎与各界人士共同探讨选矿知识
几乎所有的硫化铜矿石中都含有铁的硫化物,常见的硫化铁矿物有黄铁矿和磁黄铁矿等。硫化铜矿石浮选的主要任务是将硫化铜矿物与硫化铁和脉石分离。当矿石伴生有金、银等元素时,必须考虑它们的综合回收。
主要硫化剂、铁矿物的可浮性如下。
黄铜矿(CuFeS2)是我国***常见的铜矿物,含铜34.57%。有原生的也有次生的,可浮性较好,在中性及弱碱性矿浆中,能较长时间保持其天然可浮性,但在强碱性(PH>11.5)介质中,由于表面结构受OH- 侵蚀,形成亲水性的氢氧化铁薄膜,会使可浮性变差。
浮选黄铜矿***常用的捕收剂是黄药和黑药,而硫氮类及硫氨酯类更具选择性。
黄铜矿在碱性矿浆中易受氧化剂的***,过量的石灰或***也可***黄铜矿。被***的黄铜矿可用***铜活化。
辉铜矿(Cu2S)。含铜79.8%,是***常见的此生硫化铜矿物,性脆易泥化,在酸性和碱性矿浆中都有较好的可浮性。比黄铜矿易氧化,氧化后有较多的铜离子进入矿浆,会活化其他矿物或消耗药剂,造成分选困难。
辉铜矿的捕收剂主要是黄药。在铜钼分离中国外常用氧化剂,矿浆加温及低温焙烧等工艺来***辉铜矿浮选辉钼矿。在铜铅分离中常用***和锌铬合物混用***辉铜矿。对辉铜矿的***作用较弱,这是因为辉铜矿表面铜离子不断溶解,生成络离子。
斑铜矿(Cu3FeS4)。有原生和次生两种,由于斑铜矿中常含有黄铜矿,辉铜矿等固溶包体,其化学成分变化较大,Cu可为52%~65%。
斑铜矿的表面性质及可浮性,介于辉铜矿和黄铜矿之间,用黄药作捕收剂时,酸性及弱碱性介质中均可浮,当PH>10以后,其可浮性下降,在强酸性介质中,其可浮性也显著变坏。
铜蓝(CuS)主要产于含铜硫化物的氧化矿石中,自然界分布少。在铜蓝的晶格构造中,Cu有Cu+和Cu2+两种,S也有单硫离子[S2]2-两种,所以铜蓝分子式合理的写法应是Cu2S·CuS。铜蓝的可浮性与辉铜矿相似。
***黝铜矿(4Cu2S·AS2S2)属原生铜矿物,硬度小脆性高,容易泥化和氧化。
用丁黄药浮选***黝铜矿时,***适宜的PH值11~12,介质调整剂用碳酸钠比用石灰好,因为当游离CaO高于400g/m时,对***黝铜矿有***作用。
根据上面的分析,对硫化铜矿物的可浮性,可用归纳出如下几条规律:
(1)凡是含铁的铜矿物,如黄铜矿、斑铜矿等,可浮性相似,在碱性矿浆中石灰***,所以铜硫分离较难,要求严格控制石灰的用量。
(2)凡是不含铁的铜矿物,如辉铜矿、铜蓝,可浮性相似,石灰对它们的***作用较弱,所以在铜硫分离时可用加入大量石灰去***黄铁矿,而不至于严重影响铜矿物的可浮性。
(3)硫化铜矿物的可浮性,受到结晶粒度、嵌布粒度和原生次生等因素的影响。结晶及嵌布过细的,比较难浮。次生硫化铜矿容易氧化,氧化后比原生铜***浮。
(4)黄药类捕收剂阴离子,主要与矿物表面的Cu2+发生化学吸附,铜含量高的矿物,其表面含Cu2+亦多,易与黄药作用。可浮性好,并且较易获得高品味的精矿。常见的硫化铜矿物可浮性次序为:辉铜矿>斑铜矿>黄铜矿。
黄铁矿(FeS2)含S53.45%,是分布***广的一种硫化物,几乎各类矿床中都有。由于黄铁矿是制***的主要原料,习惯上把黄铁矿精矿称为硫精矿。
黄铁矿的可浮性随其结晶构造,化学组成及表面氧化程度的不同而变化,不同类型矿床的黄铁矿因成矿条件不同其可浮性有时差异也较大。研究指出:呈八面体结构的黄铁矿比呈六面体结构的更易浮:化学组成中S/Fe接近2时,在酸性介质中易浮,而在强碱性介质中易受石灰***,当S/Fe偏离2(小于2)、结构不完整时,在酸性介质中可浮性变坏,而在碱性介质中不易受石灰***,中等氧化程度的黄铁矿,其可浮性随氧化速度增加而增大,这与表面氧化而生成元素硫有关,过度氧化时,则可浮性降低。
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