硫化铜矿山废石的浮选分离药剂及其应用、选矿方法

本公开涉及硫化铜矿山废石利用和选矿，例如涉及一种硫化铜矿山废石的浮选分离药剂及其应用、选矿方法。

背景技术：

1、铜(cu)因具有优良的导电性、导热性、耐腐蚀性以及延展性等性质而被广泛地应用于电力、电子、交通运输以及机械等行业。铜矿资源是一种战略性矿产资源，随着各行各业的迅速发展，我国对于铜矿资源的需求量快速增长。我国对于铜矿资源的保障程度低，对外依存度高达70％以上。同时，我国的铜矿富矿床少，铜矿资源日趋“贫、细、杂”，铜矿开采品位下降，赋存有占铜矿资源储量三分之二以上的低品位硫化铜资源采用传统选冶技术开发，成本高、能耗大、环保压力大，资源利用率低，这些均为制约其高效开发利用和改善供需矛盾的瓶颈原因。

2、在上世纪至21世纪初期的采选领域中，对于采矿后搁置的铜矿废石，多数由于其中所含的可用金属铜的含量低且选冶成本较高，而不再进行选矿开发。然而，随着可供开采的矿石的品质降低和开采难度加大，提高废石的利用率成为大趋势。此外，选冶技术的进步使得废弃矿石中的铜被重新利用，因而选矿废石成为了不可缺少的重要铜矿资源。

3、例如，甘肃某铜矿在经过几十年的开采后堆积了大量的含铜废石。目前，该铜矿废石堆场内存放的废石主要为早期的部分氧化矿以及后期的低品位表外矿和含铜矿岩，堆场现存废石大于2亿吨，其中含铜金属超40万吨；该铜矿废石的主要目的金属为铜，铜矿物以硫化铜矿为主，部分为氧化铜矿物。该铜矿废石资源量较大，堆放集中，运输方便，适合大规模开发利用。然而，该铜矿废石由于长时间堆积，表皮氧化和泥化程度较高，因此，要开发利用该含铜废石资源，必须选择经济、适用的工艺技术。

4、目前，生物浸出是处理低品位铜矿废石的研究热点之一，采用生物浸出工艺处理低品位铜矿废石可有效氧化硫化矿，提取有价金属铜，具有环境友好、节能减排以及降低成本等优势。然而，生物浸出虽然在美国、智利以及澳大利亚等国家均有被应用的案例，但在我国生物浸出的多数案例还处于小规模的实验室研究。此外，由于生物浸出存在浸出周期长和浸出率低等问题，这也延缓了生物浸出在我国的推广进程，因此，国内生物浸出产业化的实例较少。

5、针对国家能源战略发展需求和经济发展需求，需要聚焦我国铜矿资源的铜品位下降和铜回收率不高的问题，目前亟待开发先进有效且适应性强的针对硫化铜矿山废石的新工艺和新药剂，以使矿石中的铜得到高效利用，这对提高我国低品位铜矿资源的利用率具有重要的现实意义，是实现科技增储的重要途径。

技术实现思路

1、本公开的目的在于针对目前国内的铜矿资源现状，克服现有技术中存在的无法对低品位铜矿废石(例如，硫化铜矿山废石)中的可用金属铜进行高效利用的不足，提供一种硫化铜矿山废石的浮选分离药剂及其应用、选矿方法，以达到不仅能够在选用简单的选矿药剂的条件下获得稳定的铜回收效果，从而提高和强化浮选回收指标，而且能够有效缩短选矿流程的效果。

2、本公开的目的是通过以下技术方案来实现的：

3、一方面，提供一种硫化铜矿山废石的浮选分离药剂。所述浮选分离药剂包括矿泥抑制剂、铜矿捕收剂、调整剂以及起泡剂；其中，所述矿泥抑制剂包括葡萄糖酸钠和柠檬酸三钠中的一种；所述铜矿捕收剂包括第一捕收剂和第二捕收剂，其中，所述第一捕收剂包括乙基黄药和丁基黄药中的一种；所述第二捕收剂包括乙硫氨酯和叔十二硫醇中的一种；所述调整剂包括活化调整剂和ph调整剂，其中，所述活化调整剂包括硫化钠和硫酸铜中的一种。

4、需要说明的是，本公开提供的所述浮选分离药剂采用所述葡萄糖酸钠或所述柠檬酸三钠作为所述矿泥抑制剂，在将所述矿泥抑制剂用于所述硫化铜矿山废石的浮选分离时，由于所述矿泥抑制剂中阴离子基团的种类多且活性强，因而其抑制能力强且选择性好，浮选效果显著优于常规的抑制剂(例如，水玻璃或羧甲基纤维素钠)；其中，在一些示例中，所述矿泥抑制剂为柠檬酸三钠；在另一些示例中，所述矿泥抑制剂为葡萄糖酸钠。

5、在一些实施例中，所述ph调整剂包括碳酸钠和氧化钙中的一种。

6、在一些实施例中，所述起泡剂包括二乙二醇二甲醚和甲基异丁基甲醇中的一种。

7、在一些实施例中，在所述硫化铜矿山废石中，铜(cu)品位为0.1％～0.3％，硫(s)品位为1.5％～5％。

8、另一方面，提供一种如上述实施例中的任一项所述的浮选分离药剂在硫化铜矿山废石的浮选分离中的应用。

9、在一些实施例中，在所述硫化铜矿山废石中，铜(cu)品位为0.1％～0.3％，硫(s)品位为1.5％～5％。

10、又一方面，提供一种硫化铜矿山废石的选矿方法。所述选矿方法使用如上述实施例中的任一项所述的浮选分离药剂。所述选矿方法包括：向原矿中添加所述调整剂，进行磨矿，得到入浮物料；向所述入浮物料中依次添加所述矿泥抑制剂、所述铜矿捕收剂以及所述起泡剂，进行粗选，得到铜粗精矿和粗选尾矿；向所述铜粗精矿中添加所述矿泥抑制剂，进行精选，得到最终铜精矿；以及向所述粗选尾矿中添加所述矿泥抑制剂、所述铜矿捕收剂以及所述起泡剂，进行扫选，得到扫选精矿和最终尾矿。

11、应当理解的是，在本公开提供的所述选矿方法中，所述调整剂在所述磨矿前添加，并在所述磨矿后与所述原矿经过所述磨矿得到的磨细物料一同作为所述入浮物料进入所述粗选。

12、在一些实施例中，所述入浮物料中粒度为-0.074mm的矿物的质量百分比为78％～83％。

13、在一些实施例中，在所述磨矿中，所述ph调整剂的用量为2000～5000g/t·原矿，所述活化调整剂的用量为100～400g/t·原矿。

14、在一些实施例中，在所述粗选中，所述矿泥抑制剂的用量为1000～3000g/t·原矿，所述第一捕收剂的用量为10～20g/t·原矿，所述第二捕收剂的用量为5～15g/t·原矿，所述起泡剂的用量为10～30g/t·原矿。

15、在一些实施例中，所述精选的次数为三次，所述扫选的次数为一次。

16、在一些实施例中，所述精选包括第一次精选、第二次精选以及第三次精选。

17、所述第一次精选得到第一铜中矿和第一铜精矿；其中，所述第一铜中矿和所述扫选精矿合并返回至所述粗选，所述第一铜精矿进入所述第二次精选；在所述第一次精选中，所述矿泥抑制剂的用量为200～800g/t·原矿。

18、所述第二次精选得到第二铜中矿和第二铜精矿；其中，所述第二铜中矿返回至所述第一次精选，所述第二铜精矿进入所述第三次精选；在所述第二次精选中，所述矿泥抑制剂的用量为0～100g/t·原矿。

19、所述第三次精选得到第三铜中矿和所述最终铜精矿；其中，所述第三铜中矿返回至所述第二次精选；在所述第三次精选中，所述矿泥抑制剂的用量为0～50g/t·原矿。

20、在一些实施例中，在所述扫选中，所述矿泥抑制剂的用量为700～1500g/t·原矿，所述第一捕收剂的用量为5～10g/t·原矿，所述第二捕收剂的用量为5～10g/t·原矿，所述起泡剂的用量为3～8g/t·原矿。

21、在一些实施例中，在所述硫化铜矿山废石(即，所述原矿)中，铜(cu)品位为0.1％～0.3％，硫(s)品位为1.5％～5％。

22、值得注意的是，本公开提供的选矿方法为了保证最终铜精矿中的cu品位和cu回收率，采用了加药磨矿、粗选、精选以及扫选结合的方式，并且在每个阶段添加了不同的选矿药剂：

23、1)在磨矿时，通过提前添加活化调整剂和ph调整剂，能够延长具有活化作用的选矿药剂与矿石中含铜矿物的作用时间，将部分被氧化的铜矿物活化，从而有效地保证铜矿被充分活化；

24、2)在粗选时，考虑到矿浆中含有微细粒杂质矿泥，容易和铜矿物发生吸附作用，而这会严重阻碍捕收剂在铜矿物表面的吸附，因此优先加入兼具分散作用的矿泥抑制剂(即，葡萄糖酸钠或柠檬酸三钠)，使浮选矿浆处于分散状态，使杂质矿物表面亲水，再加入铜矿捕收剂，其中的第一捕收剂(即，乙基黄药或丁基黄药)对硫化铜矿物具有较好的普适应捕收能力，而第二捕收剂(即，乙硫氨酯或叔十二硫醇)对硫化铜矿物具有较好的选择性捕收能力，二者组合使用可以产生协同作用，强化对硫化铜矿物的选择性捕收能力，从而更好地实现对铜矿物的高效回收；

25、3)在精选时，为了实现对铜粗精矿的有效提质降杂，并未加入捕收剂，而是加入矿泥抑制剂，从而强化对于硅酸盐类等非目的矿物的选择性抑制，使得最终铜精矿的cu品位得到显著提高；

26、4)与精选不同，在扫选时，由于矿浆中目的矿物的含量低，且多为较微细粒的铜矿物，添加铜矿捕收剂有利于对微细粒的硫化铜矿的回收；同时，为了减少非目的矿物的夹带，还需要进一步添加矿泥抑制剂。

27、本公开提供的选矿方法的原理包括：在磨矿前添加调整剂，使得调整剂参与磨矿，能够保证调整剂与矿物有充分的作用机会；在此基础上，结合粗选、精选以及扫选等多次选别工艺，并且分别添加适宜的选矿药剂，利用矿泥抑制剂选择性分散和抑制非目的矿物，利用铜矿捕收剂的协同作用强化目的矿物的回收，强化了选矿药剂作用的选择性，不仅能够在选用简单的选矿药剂的条件下获得稳定的铜回收效果，从而提高和强化浮选回收指标，而且能够有效缩短选矿流程。

28、综上所述，本公开提供的一种硫化铜矿山废石的选矿方法，是一种比较理想的硫化铜矿山废石的选矿方法，能够实现对废弃铜矿资源的高效利用，支撑铜资源“科技增储”。

29、结果显示，本公开能够实现低品位铜矿废石(例如，硫化铜矿山废石，其中cu品位为0.26％)中的可用金属铜的高效回收，获得cu品位为19.05％且cu回收率为87.28％的最终铜精矿。

30、本公开的有益效果是：

31、1.本公开提供的一种硫化铜矿山废石的选矿方法，针对低品位硫化铜矿山废石中铜的高效利用，采取加药磨矿、粗选、扫选、精选、中矿逐级返回等步骤，不仅有效开发了硫化铜矿山废石的短流程选矿回收工艺，而且在经济角度层面分析，还起到了转“废”为宝的效果。

32、2.本公开提供的一种硫化铜矿山废石的选矿方法，通过在磨矿前加入调整剂，起到了调整剂前置的效果，有效延长了铜矿物与活化调整剂的作用时长，在此基础上，加入兼具分散作用的矿泥抑制剂，再进一步合理利用铜矿捕收剂的协同作用，能够在不同选别作业做到对症下药，既保证了浮选效果，也有效缩短了流程，降低了成本。

33、3.本公开提供的一种硫化铜矿山废石的选矿方法，工艺稳定可靠，在采用由常规、经济、廉价的选矿药剂组合得到的浮选分离药剂的条件下获得了稳定的浮选分离效果，铜浮选指标优异，是一种理想的硫化铜矿山废石的选矿方法。