江西某混合铜矿选矿试验研究

摘要

铜与人类生活紧密相关，被广泛应用于电气、轻工、机械、建筑、国防等领域，是我国经济建设的重要战略资源，也是我国可持续发展的重要保障资源。随着铜矿资源的日益贫乏，复杂难选混合铜矿的选矿研究具有广阔而深远的前景。本文以某矿山的混合铜矿为研究对象，探究回收混合铜矿中铜金属的有效工艺。 纯矿物浮选试验结果表明，矿浆pH对黄铜矿浮选性能影响较小，对黄铁矿浮选性能影响较大，对硫化后的孔雀石浮选性能有一定影响；石灰对黄铜矿和孔雀石浮选性能影响较小而对黄铁矿浮选性能影响较大，是铜硫分离的有效pH调整剂和抑制剂。硫化钠和硫酸铵组合硫化剂不仅能有效硫化孔雀石，而且硫酸铵还可以改善过量硫化钠带来的不利影响，但由于硫化钠及硫酸铵在碱性条件下对黄铁矿均具有一定活化作用，因此需要控制添加量。新型捕收剂W-1是一种捕收能力强、选择性好的硫化矿捕收剂，适合作为黄铜矿及孔雀石硫化浮选的捕收剂。 通过对实际矿石性质的研究，结合纯矿物浮选试验结果，优化出―两次粗选、两次扫选、铜粗精矿再磨再选‖的闭路流程以及W-1作为捕收剂、石灰作为pH调整剂及黄铁矿的抑制剂、硫化钠和硫酸铵作为氧化铜矿物的组合硫化剂的药剂制度。最终获得铜品位22.68%、铜回收率79.87%的铜精矿。 溶液化学计算和矿物Zeta电位测试结果表明，石灰溶于水产生的Ca2+、Ca(OH)+和Ca(OH)2吸附在黄铁矿表面形成亲水性薄膜，从而抑制黄铁矿的浮选；硫化钠和硫酸铵组合硫化剂硫化氧化铜矿物的原因则是硫化钠溶于水生成的HS-附着在孔雀石表面，与孔雀石溶解产生的Cu(OH)2和CuCO3反应生成CuS薄膜，硫酸铵虽然对氧化铜矿物没有硫化作用，但能促进CuS薄膜在孔雀石表面稳定形成，从而加强硫化钠对氧化铜矿的硫化作用。 综合分析药剂吸附量测试和红外光谱，捕收剂W-1在黄铜矿表面发生了吸附，其受矿浆pH的影响较小，硫化钠和硫酸铵组合硫化剂能使孔雀石表面结构发生变化，进而促进捕收剂W-1在孔雀石表面的吸附作用。

目录

声明

第1章绪论

1.1 铜资源概况

1.1.1 铜资源分布

1.1.2 铜矿床的类型

1.1.3 铜资源的类型与性质

1.2 铜矿的利用现状

1.2.1 硫化铜矿

1.2.2 氧化铜矿

1.2.3 混合铜矿

1.3 铜矿浮选药剂研究现状

1.3.1 硫化铜矿

1.3.2 氧化铜矿

1.4 铜精矿质量标准

1.5 本课题研究内容及意义

1.5.1 研究内容

1.5.2 研究意义

第2章试样、试剂、仪器设备与试验方法

2.1 纯矿物试样

2.2 试验试剂

2.3 仪器设备

2.4 研究方法

2.4.1 工艺矿物学研究

2.4.2 纯矿物试验

2.4.3 实际矿石试验

2.4.4 红外光谱分析

2.4.5 吸附量测试

2.4.6 Zeta电位测定

第3章纯矿物浮选试验

3.1 黄铜矿纯矿物浮选试验研究

3.1.1 捕收剂种类及用量对黄铜矿浮选的影响

3.1.2 矿浆pH对黄铜矿浮选的影响

3.1.3 石灰用量对黄铜矿浮选的影响

3.1.4 硫化钠用量对黄铜矿浮选的影响

3.1.5 硫酸铵用量对黄铜矿浮选的影响

3.2 孔雀石纯矿物浮选试验研究

3.2.1 硫化钠用量对孔雀石浮选的影响

3.2.2 矿浆pH对孔雀石浮选的影响

3.2.3 石灰用量对孔雀石浮选的影响

3.2.4 捕收剂种类及用量对孔雀石浮选的影响

3.2.5 硫酸铵用量对孔雀石浮选的影响

3.3 黄铁矿纯矿物浮选试验研究

3.3.1 矿浆pH对黄铁矿浮选的影响

3.3.2 捕收剂种类及用量对黄铁矿浮选的影响

3.3.3 石灰用量对黄铁矿浮选的影响

3.3.4 硫化钠用量对黄铁矿浮选的影响

3.3.5 硫酸铵对黄铁矿浮选的影响

3.4 人工混合矿分离试验

3.4.1 黄铜矿与黄铁矿人工混合矿石的浮选分离试验

3.4.2 孔雀石与黄铁矿人工混合矿石的浮选分离试验

3.4.3 黄铜矿、孔雀石与黄铁矿人工混合矿石的浮选分离试验

3.5 小结

第4章 原矿性质研究与浮选工艺选择

4.1 原矿试验的采集与制备

4.2 原矿矿石性质研究

4.2.1 原矿多元素分析

4.2.2 原矿物相分析

4.2.3 矿石矿物嵌布特性

4.3 试验工艺流程方案

4.3.1 浮选药剂的选择

4.3.2 工艺流程的选择

4.4 小结

第5章混合铜矿浮选试验研究

5.1 一段磨矿细度

5.1.1 一段磨矿细度的测定

5.1.2 一段磨矿细度对浮选的影响

5.2 硫化铜浮选条件试验

5.2.1 石灰用量条件试验

5.2.2 捕收剂W-1用量条件试验

5.3 氧化铜浮选条件试验

5.3.1 硫化剂用量条件试验

5.3.2 W-1用量条件试验

5.4 扫选次数条件试验

5.5 铜硫分离条件试验

5.5.1 二段磨矿细度的测定

5.5.2 二段磨矿细度对浮选的影响

5.5.3 铜硫分离石灰用量条件试验

5.5.4 铜硫分离硫化剂用量条件试验

5.5.5 铜硫分离W-1用量条件试验

5.6 铜精选条件试验

5.6.1 铜精选石灰用量条件试验

5.6.2 铜精选次数条件试验

5.7 开路试验

5.8 闭路试验

5.9 小结

第6章机理分析

6.1 浮选溶液化学分析

6.1.1 石灰抑制黄铁矿的溶液化学分析

6.1.2 硫化钠硫化孔雀石的溶液化学分析

6.2 矿物表面动电位研究

6.2.1 黄铜矿表面Zeta电位变化规律

6.2.2 黄铁矿表面Zeta电位变化规律

6.2.3 孔雀石表面Zeta电位变化规律

6.3 矿物表面药剂吸附研究

6.3.1 药剂W-1的波长λ与吸光度Abs关系曲线及标准曲线测定

6.3.2 pH对W-1在黄铜矿与黄铁矿矿物表面吸附的影响

6.3.3 硫化钠用量对W-1在孔雀石矿物表面吸附的影响

6.4 药剂与矿物表面作用的红外光谱分析

6.4.1 W-1与黄铜矿表面作用的红外光谱分析

6.4.2 药剂与孔雀石表面作用的红外光谱分析

6.5 小结

第7章结论

致谢

参考文献

附 录 攻读硕士期间发表论文及参加科研情况