氧化铜矿回收利用研究进展

氧化铜矿回收利用研究进展

高腾跃，秦广林 ,徐超

山东黄金矿业科技有限公司选冶实验室分公司

摘要：进入２１世纪以来，我国国民经济快速增长，有色金属的消耗量日益增大，其中铜的消耗量每年增长约１０％，是铜消耗量增长最快的国家。随着铜资源的不断开采利用，易处理的铜矿资源日益减少。因此，如何高效经济地处理低品位铜矿及废石、尾矿等含铜矿物对我国社会主义现代化建设及经济发展具有重要意义。因此，本文对氧化铜矿回收利用进行研究，以提高氧化铜矿回收利用率。

关键词：氧化铜矿；回收利用；研究

引言

全球氧化铜矿约占世界铜矿资源基础储量的10%以上，每年铜金属总产量的25%由氧化铜矿中提取且所占比例还在逐年攀升，我国绝大多数铜矿床上部均覆盖有氧化带，同时还有相当数量独立的大中型氧化铜矿床。目前，铜矿石开采品位逐年下降、难处理矿石急剧增加导致选矿成本逐年攀升，因此，本文对氧化铜矿回收利用进行研究具有十分重要的意义。

1氧化铜矿分选的方法

1.1浮选法

浮选法是最常用的选分矿石的一种方法，可分为直接浮选法和硫化—浮选法两种，先用硫化钠等硫化剂对氧化铜矿物表面进行预先硫化生成疏水基较强的硫化铜，再用黄药类捕收剂对其进行浮选，得到铜品位高的铜矿石，该法的优点是操作简单，铜回收效果好并能克服细泥对浮选过程的不利影响，从而使氧化铜矿得到有效的浮选。硫化浮选法虽然处理氧化铜矿石效果较好，但对于高碱性脉石型低品位氧化铜矿石由于其钙镁含量高、氧化率高、结合率和含泥量大的特点，难以得到有效的回收，所以采用选冶联合法处理这类氧化铜矿石。氨浸硫化沉淀浮选法就是将氨浸工艺和浮选法相结合的选冶联合新工艺，先通过加压氨浸工艺使矿石的铜以铜铵络合物转移到溶液，再用硫粉将铜铵络合物中的铜沉淀为硫化铜，最后浮选回收硫化铜。离析—浮选法适合处理钙镁含量高的碱性氧化铜矿，将氧化铜矿物混以少量的食盐和还原剂进行焙烧，矿石中的金属铜以气态氯化铜挥发出来并在还原剂的作用下被还原在碳粒表面以熔融态金属铜析出，离析出来的铜经过水冷研磨后用浮选进行富集，浮选分离后的铜精矿经熔炼得到铜产品。

1.2氨浸法

氨浸一般应用于高碱性脉石矿物含量高的矿石，其主要作用机理为:氨与氧化矿物的金属发生反应，在溶液中生成金属与氨的络合物，再通过浸出液提取回收金属．研究表明浸出的条件直接影响浸出效率，铜的浸出速度与浓度、时间、温度、搅拌速度等呈正相关性，而与液固比和物料粒度等呈负相关性．使用组合氨－铵盐对氧化铜矿浸出有一定的强化效果，毛莹博等研究了氨－铵盐浸出法的浸出速率，其中氨－氨基甲酸，氨－碳酸铵，氨－氯化铵的浸出速率相对较快;而氨－氟化铵，氨－碳酸氢铵，氨－硫酸铵等速度慢于前三种体系．碳酸铵也能有效浸出氧化铜矿，宋志鹏等仅用碳酸铵对非洲氧化铜矿进行浸出试验，试验所得的最优条件为:碳酸铵浓度1.55mol/L、液固比4∶1、温度65℃左右、时间2h、搅拌速度350r/min，并获得了较好技术指标．

1.3细菌浸出法

细菌浸出法是将细菌培养与湿法冶金技术相结合，利用细菌代谢作用以及代谢产物来分离矿石中有用矿物的方法。目前，浸矿细菌可分为酸性浸矿细菌和碱性浸矿细菌，酸性浸矿细菌多属于自养型细菌，通过氧化硫化矿中铁离子和元素硫等来获得能量，常用于处理低品位硫化矿和氧硫混合矿，而高碱性脉石低品位氧化铜矿缺乏细菌生长代谢所需的能量物质，已知的酸性浸矿细菌难以应用。根据生长方式不同，碱性浸矿细菌可将其分为碱性化能自养型和碱性化能异养型两种。其中产氨菌属于碱性化能异养型细菌，产氨菌通过脲酶分解尿素产生氨，氨溶于铵盐溶液形成氨溶液来浸出高碱性脉石矿物，同时培养基pH值随时间而上升，在碱化作用下，硅酸盐矿物中的Si-O键被断开，矿物被溶解。

1.4选冶联合法

选冶联合法是指将冶金方法与选矿方法联合使用的工艺方法，当矿石性质复杂或者品位较低的氧化铜矿难以被浮选法或浸出法回收利用时，采用选冶联合的方法可以得到较好的效果．焙烧硫化－浮选法是在高温下添加硫化剂将金属氧化物表面转化成硫化物，再利用浮选法富集．在焙烧过程中，细颗粒矿泥的比表面积大幅度减少，较大程度地减少了矿泥对浮选指标的影响，从而有利于氧化矿物的富集。早期研究表明，利用焙烧硫化法来回收孔雀石是可行的，在适当条件下，孔雀石经过焙烧硫化的产物接近于辉铜矿，使用常规浮选法即可有效富集．周晓东等对氧化铜矿微波加热－硫化法进行了实验，通过微波辐照硫化装置实现高温加热，再使用硫化钠进行硫化，通过对比发现其精矿品位明显提高，而回收率基本没有变化．相比较于焙烧硫化法，其加热速度较快，能耗低，能够连续生产．采用氯化焙烧法可以回收工业中难以选别的低品位氧化铜矿。

2氧化铜矿选矿展望

铜是重要的战略金属资源，但容易富集的硫化铜矿资源严重短缺，因此有效利用难以选别的氧化铜矿是迫在眉睫的问题．针对氧化铜矿的综合回收利用现状，应加强以下几方面的深入研究:(1)应着重开发高效浮选药剂，提高氧化铜矿的综合回收指标;(2)对氧化铜矿硫化浮选机理进行更深层次的探究，提高硫化效果，提高矿物的回收率;(3)应加强选冶联合新工艺流程的研究，提高含泥量大、嵌布粒度细的氧化铜矿的综合利用率．

3提高氧化铜矿回收利用的具体措施

3.1加大铜矿安全管理工作创新力度

在明确安全管理工作目标同时，需以提高工作效率为导向，不断探索安全管理更优途径，积极引入新技术、新模式、新资源，解决铜矿高效生产与安全管理并行难题。例如，为避免给矿机、皮带输送机、破碎机、螺旋分级机等设备在铜矿生产进程中发生故障并造成安全事故，技术人员可在安全管理前提下规设传感器，积极应用自动化技术，将设备安全运行参数录入到传感器中，传感器与中央集控室相连，设备运行情况可显示在终端服务器上，若设备出现故障，服务器进入响应状态，如亮起红灯、发出蜂鸣声等，同时技术人员移动设备终端会收到相关信息，用以明确设备故障范围及诱发故障内因，为技术人员赶赴现场或远端操控排除故障给予支持，使铜矿能尽快恢复生产。

3.2提升技术培训工作

要能够完成采矿人员的技术培训工作。让采矿人员在质量标准化的意识方面获得全面提高，按照相关标准来进行工作，对所有的职工都要能够划分职能工资以及工资等级。引导，并且督促职工可以自发的学习相关的安全业务知识。全员培训和重点培训相互结合。把重点培训能够当作主要培训任务，内部培训和外培训相互结合，把那培训当作主要培训任务，对新入职的工人以及岗位核心的技术都要强化进行培训。从而使职工的积极性以及安全业务的素质被全面调动起来。给之后的安全生产打下更加坚实的基础。

结束语

我国可开采的铜矿资源匮乏，但铜消耗量巨大，每年需大量进口，近些来，随着铜富矿资源的日益减少，氧化铜资源的开发利用愈加必要。长期以来研究者对氧化铜矿的回收利用进行了许多有益的工作，希望能给相关人员带来一些思考。

参考文献

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