一种难选氧化自燃矿石中富集铜的方法与流程

本发明涉及矿物加工工程与资源回收领域，尤其涉及一种难选氧化自燃矿石中富集铜的方法。

背景技术：

1、在矿物加工过程中，随着矿山开采情况的变化，由于露天氧化、矿场堆积，产生了一批难选的氧化自燃矿石，主要表现为所含的有价值的矿物质相对较难被提取或分离出来，并且含硫高，容易自发进行氧化反应，并产生热量，发生自燃，导致矿石性质发生改变。难选氧化自燃矿石性质的变化导致原有的工艺流程、药剂制度等选矿条件无法达到理想的选矿指标。同时，在难选氧化自燃矿中，铁离子含量非常高，会对铜的浮选会产生抑制作用，且原矿经过加温火烧之后导致矿物中的铁更容易溶解，石灰等碱性抑制剂都会被铁离子消耗。目前，在矿物加工领域中，浮选是回收铜硫矿石最常用的方法。浮选主要通过浮选药剂的选择性吸附和选择性抑制作用来分离和提取矿物。通常采用优先浮选工艺流程，优先浮选铜。这种工艺流程常采用高碱度(游离cao含量>600～800g/m3)、高浓度的捕收剂。在难选氧化自燃矿石中，高含量的硫会产生大量的可溶性硫酸盐，影响铜的回收。对此一般采用石灰作为抑制剂，但由于矿浆中的fe2+过多，消耗了大量的石灰，导致矿浆ph值变化，设备容易堵塞结垢，并且铜回收率降低。

2、通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

3、一是难选氧化自燃矿氧化程度高，在磨矿时容易产生大量的可溶性硫酸盐，影响浮选矿浆ph值，导致抑制剂石灰的大量消耗，无法起到抑制作用；

4、二是矿物与杂质嵌布关系紧密，需要较长时间磨矿，但长时间磨矿容易导致矿物泥化，与矿物中的高岭土等粘土矿物一起恶化浮选，最终致使浮选效果不理想；

5、三是磨矿矿浆中产生的fe2+过多，与石灰进行反应，消耗石灰，导致精矿品位低，浮选铜困难。

6、解决上述问题的难度：

7、一是寻找一种合理的工艺流程和药剂制度，实现对可溶性硫酸盐的抑制；

8、二是降低矿物中的杂质夹带造成的影响，降低溶解的fe2+等杂质离子造成的药剂消耗；

9、三是寻找一种在难选氧化自燃矿石中选铜的新方法，解决其难处理、难选择性回收问题；

10、四是降低浮选药剂，特别是调整剂的用量，实现浮选指标。

11、解决上述问题的优势和意义：

12、一是能够针对难选氧化自燃矿石中实现铜资源的回收利用，解决其难处理、难选择性回收问题；

13、二是可除去矿浆中溶解的fe2+等杂质离子，降低可溶性盐造成的药剂消耗，同时降低调整剂的用量，节约生产成本；

14、三是药剂制度合理简单，能够在处理原生矿的同时处理难选氧化自燃矿石，为企业创造效益。

技术实现思路

1、针对上述现有技术存在的问题及缺陷，本发明要解决的技术问题是提供一种难选氧化自燃矿石中富集铜的方法。

2、一种难选氧化自燃矿石中富集铜的方法，包括：

3、步骤一，制备矿样和工艺矿物学分析：

4、破碎、筛分、混匀、缩分、加工和配样，mla测试，扫描电镜bse分析、eds分析和xrd分析；

5、矿样粒度较粗，需要进行破碎筛分后才能制样，根据原矿物质组成研究和试验研究的需要，进行筛分、破碎、混匀、缩分、加工、取样分析等加工工序制取原矿化验样，筛分到-2mm，最后通过环锥法堆分4次混匀，缩分取样装袋，每袋500g，留待试验用；

6、将-2mm代表性固体矿样破碎至-0.2mm，缩取代表性样品经过筛分和水析获得四个粒级产品：+0.1mm，-0.1+0.04mm，-0.04+0.02mm，-0.02mm，烘干后分别用环氧树脂进行两次冷镶，制成直径30mm的光片，经研磨抛光后进行mla测试；

7、xrd测定样品的矿物组成，扫描电镜与eds对水溶物蒸发结晶后产物进行分析；

8、步骤二，带预处理的浮选：

9、将步骤一制好的试样在预处理后进行多次探索条件试验、开路试验和闭路试验，确在工艺矿物学的基础上，探索难选氧化自燃矿铜硫矿石最佳的磨矿细度及磨矿时间后，分别进行抑制剂种类、用量和捕收剂种类、用量及矿浆ph的条件试验，确定最佳的药剂制度，再以此为基础确定最佳浮选流程，得到最佳的浮选结果。

10、具体为：

11、a、考察-0.074mm占65%、70%、75%、80%、85%不同磨矿细度条件下，磨矿细度对铜选矿指标的影响；b、考察不同捕收剂种类和用量对铜浮选指标的影响；c、考察cao、硫-砷抑制剂两种抑制剂对铜浮选指标的影响；d、考察ph等其他条件对铜浮选指标的影响；e、在探索条件基础上开展开路试验，确定最佳的流程；f、进行闭路实验，确定最终条件。

12、步骤三，增加原生矿比例的浮选：

13、条件实验同步骤二。在原生矿、难选氧化自燃矿配比为1:1、2:1、1:2等不同比例条件下分别进行多次条件试验和开路试验。

14、步骤四，不预处理、增加原生矿比例的浮选：

15、条件实验同步骤二。基于步骤二直接探索不预处理下不同配比的试验。

16、进一步的，还包括对粗选前的矿浆上清液进行简易的滴定试验，重新换水之后再进行粗选，滴定使用浓度为0.5mol/l的氢氧化钠溶液。

17、进一步的，所述水溶物蒸发结晶后产物占原矿含量大于20%，主要成分为水铁矾。

18、进一步的，所述步骤一中磨矿细度-0.074mm为80%-85%；所述步骤二、三、四中z-200作为浮选的捕收剂，其用量为25-35g/t；硫-砷抑制剂作为浮选的抑制剂，其用量为50-150g/t；石灰作为浮选的调整剂，用量为1-3kg/t。

19、进一步的，所述步骤二、三、四中铜粗选1次、精选1次、铜精选2次、铜精选3次和铜扫选1次的浮选时间分别为5min、3min、3min、3min和3min。

20、本发明具有以下优点：

21、1、本发明能够在不影响现有处理原生矿工艺的前提下，同时处理回收难选氧化自燃矿石；

22、2、本发明能够有效回收难选氧化自燃矿石中的铜资源，提高资源利用率；

23、3、本发明通过预处理可以解决矿浆中的一部分可溶性盐问题，减少了调整剂和抑制剂的使用量，从而实现资源的节约和利用率的提高。

技术特征：

1.一种难选氧化自燃矿石中富集铜的方法，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种难选氧化自燃矿石中富集铜的方法，所述方法的对象为所含的有价值的矿物质相对较难被提取或分离出来，并且含硫高，容易自发进行氧化反应，并产生热量，易发生自燃的矿石。

3.根据权利要求1所述的一种难选氧化自燃矿石中富集铜的方法，其特征在于，还包括对粗选前的矿浆上清液进行简易的滴定试验，重新换水之后再进行粗选，滴定使用浓度为0.5mol/l的氢氧化钠溶液。

4.根据权利要求1所述的一种难选氧化自燃矿石中富集铜的方法，其特征在于，所述水溶物蒸发结晶后产物占原矿含量大于20%，主要成分为水铁矾。

5.根据权利要求1所述的一种难选氧化自燃矿石中富集铜的方法，其特征在于，所述步骤一中磨矿细度-0.074mm为80%-85%；所述步骤二、三、四中z-200作为浮选的捕收剂，其用量为25-35g/t；硫-砷抑制剂作为浮选的抑制剂，其用量为50-150g/t；石灰作为浮选的调整剂，用量为1-3kg/t。

6.根据权利要求1所述的一种难选氧化自燃矿石中富集铜的方法，所述步骤二、三、四中铜粗选1次、精选1次、铜精选2次、铜精选3次和铜扫选1次的浮选时间分别为5min、3min、3min、3min和3min。

技术总结
本发明公开了一种难选氧化自燃矿石中富集铜的方法，该方法属于矿物加工工程与资源回收领域。针对露天氧化、矿场堆积产生的难选氧化自燃矿石，提出了一种富集铜的方法，通过制备矿样和工艺矿物学分析；对浮选前的矿浆上清液进行简易的滴定试验，换水后再浮选等步骤，同时，通过控制浮选工艺及流程，确定浮选工艺为优先浮选，浮选流程为一粗三精一扫，对于难选氧化自燃矿铜硫矿石浮选回收过程，确定Z‑200作为捕收剂，硫‑砷抑制剂作为抑制剂，石灰作为调整剂，最终成功的从难选氧化自燃矿石中回收了铜资源。本发明能够在处理原生矿的同时处理难选氧化自燃矿石，实现了对难选氧化自燃矿石中铜资源的有效回收，解决了其难以处理回收的问题。

技术研发人员：赵冠飞,钟国建,刘群
受保护的技术使用者：广东省大宝山矿业有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16