提高丰山铜矿铜及伴生金银回收率的研究

摘要

现有工业矿床有向贫、细、杂转移的趋势。因此，对浮选作业提出了更高的要求。丰山铜矿属矽卡岩型铜矿床，矿石中除富含铜外，尚伴有钼、金、银、硫等可供综合回收。金属矿物主要有黄铁矿、黄铜矿、斑铜矿、磁铁矿、辉铜矿、铜蓝、辉钼矿等；金银矿物为自然金、金银矿、自然银、碲银矿、碲金银矿等。金银矿物嵌布较为复杂，其特点：一是金银矿物在脉石矿物中呈不均匀星点状分布；二是金银矿物与黄铜矿、斑铜矿紧密共生。现场采用一粗二扫三精、粗精矿再磨单独处理铜硫分离流程。在原矿含铜0.9％、金0.2～0.4g/t、银7～10g/t的情况下，获得铜精矿含铜20.47％、金5.16g/t、银162.27g/t，铜回收率85.26％，硫精矿品位36.5％，实际金回收率54％、银回收率57％的结果。本研究试图在现有选别技术指标的基础上，将金、银的回收率进一步提高。 在对原矿进行矿物组成、物相分析、金属矿物嵌布特征、粒度组成分析的基础上，分别采用混合浮选，优先浮选等方法，分别对石灰用量、调整剂用量、原矿磨矿细度、捕收剂用量以及闭路流程对浮选指标的影响进行了试验研究。研究证明：通过调整现场现有工艺流程有关参数，采用混合浮选流程，可使铜的回收率达到85％～88％，金的回收率达到75％左右，银的回收率达到72％左右。综合矿样(A)在原矿磨矿细度65％-0.074mm的条件下，可使铜的回收率达93.58％，金的回收率达82.09％，银的回收率达76.81％，硫的回收率达69.41％。对于B矿样，在磨矿细度为70％-0.074mm时，铜的回收率为92.72％～94.64％，金的回收率63.02％，银的回收率65.76％～67.34％，表明采用混合浮选流程是成功的。 论文采用电化学方法，研究了黄铜矿和黄铁矿与黄药的作用机理，结果表明：双黄药的形成是导致黄铜矿和黄铁矿浮选的主要因素，但并不是唯一的疏水实体，黄铜矿和黄铁矿表面还有其它疏水物质生成。黄铁矿在石灰介质中腐蚀电化学研究表明，石灰体系对矿物的溶解有强烈的抑制作用，捕收剂的加入对黄铁矿表面的反应没有明显影响，矿物不可浮。 利用密度泛函以及从头算法，对黄铁矿表面电子结构以及浮选电化学过程中的电子转移进行了计算与分子动力学模拟，研究表明，对于本征黄铁矿表面来说，电子由黄药向黄铁矿表面转移，黄药将会在其表面发生吸附。对于S空位的黄铁矿(100)来说，由于表面导带与价带交叠，矿物表面具有较高的电子和空穴浓度，在适当条件下表面可与捕收剂强烈作用。对于Fe空位的黄铁矿表面来说，由于表面费米能级较高，因此捕收剂难于在矿物表面发生电子传递。石灰与黄铁矿作用的分子动力学模拟表明，CaOH+和OH-两种离子在黄铁矿表面的吸附能力都强，因此石灰作为调整剂时，黄铁矿会受到抑制。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章文献综述

1.1有色金属硫化矿浮选发展简况

1.2铜硫化矿浮选工艺的研究现状

1.3铜硫化矿浮选理论研究进展

1.3.1浮选捕收剂的发展

1.3.2铜硫化矿浮选电化学研究进展

1.4丰山铜矿浮选简况及本研究要解决的问题

第二章实验方法

2.1实验样品

2.2浮选试验

2.3电化学测试

2.4物相分析

第三章丰山铜矿工艺矿物学研究

3.1矿石的矿物组成及铜物相分析

3.2主要金属矿物的嵌布特征

3.3金、银元素的赋存状态及嵌布特征

3.4主要金属矿物的粒度组成

本章小结

第四章提高铜及金、银选别指标的研究

4.1混合浮选

4.1.1调整剂对粗选的影响

4.1.2原矿磨矿细度对粗选的影响

4.1.3粗精矿再磨细度对铜、硫分离的影响

4.1.4调整剂对铜粗精矿铜、硫分离的影响

4.1.5综合矿样A选别流程

4.2优先浮选

4.2.1优先浮选工艺调整剂对粗选的影响

4.2.2优先浮选工艺粗精矿精选再磨细度试验

4.2.3优先浮选工艺闭路流程试验

4.3矿样B浮选试验

4.3.1混合浮选

4.3.2优先浮选流程

本章小结

第五章铜硫化矿与捕收剂作用机理

5.1硫化矿与捕收剂作用的混合电位模型

5.2黄铜矿与黄药的作用机理

5.3黄铁矿与黄药的作用机理

5.4丁黄药电化学平衡与黄铜矿、黄铁矿浮选关系

5.5丁黄药与丁铵黑药结构与捕收性能

5.6黄铁矿与捕收剂作用的分子模拟

5.6.1黄药的结构与性质

5.6.2黄铁矿表面能带结构分析

5.6.3黄药与黄铁矿作用的分子模拟

本章小结

第六章黄铁矿与调整剂作用机理

6.1黄铁矿与石灰的作用机理

6.2黄铁矿在石灰介质中表面反应的腐蚀电化学研究

6.3黄铁矿与石灰作用的动力学模拟

本章小结

第七章结论

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间主要的研究成果