研究分析铜矿的选矿技术进展

一、铜矿物的分布及赋存特征

铜矿物总计有200余种，自然界中常见的铜矿物大致有15种左右，主要有：自然铜、辉铜矿、铜蓝、斑铜矿、黄铜矿、黝铜矿、砷黝铜矿、赤铜矿、黑铜矿、蓝铜矿、孔雀石、硅孔雀石、胆矾、水胆矾、氯铜矿。在世界上有工业价值的铜矿石产量中，有80%的铜矿物是属于硫化物，其中大部分是辉铜矿，其他的为黄铜矿、斑铜矿、黝铜矿和蓝铜矿，自然铜仅占10%，其余5%为氧化物。我国铜矿床主要分为以下几类：

(1)斑岩型铜矿床。主要矿物为辉铜矿和黄铜矿，其含铜品位为1%～1.5%，伴生矿物为黄铁矿、闪锌矿、辉钼矿、铜-镍综合矿石及金。我国的山西铜矿峪、江西德兴、河北小寺沟等地均有分布。

(2)层状铜矿床。主要矿物有黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿、孔雀石、蓝铜矿、硅孔雀石，并见稀少的黝铜矿，共生矿物主要有方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、褐铁矿、赤铁矿、方解石、石英、重晶石等。

(3)黄铁矿型铜矿床。矿石以黄铁矿为主，占总量的95%以上，其中尚有黄铜矿、伴生有闪锌矿。另外含有金、银、铅、硒等共生元素，脉石矿物为绢云母、绿泥石、石英等。

(4)夕卡岩型铜矿床。主要由铁帽、孔雀石、黄铜矿所组成，其下部常有次生富集带，由致密辉铜矿、烟灰状辉铜矿所组成。此类矿床在我国分布较广，如安徽铜陵、湖北大冶、吉林天宝山、辽宁华铜、河北寿王坟等。

(5)脉状铜矿床。矿石中主要矿物有黄铜矿、黄铁矿、其次为闪锌矿、方铅矿、黝铜矿、磁黄铁矿、斑铜矿、辉铜矿等，脉石以石英、方解石、重晶石为主，其次有菱铁矿、绢云母、绿泥石、菱锰矿等。此外还有砂岩型铜矿床和铜镍硫化矿床以及安山玄武岩铜矿床。

在世界已探明的各类铜矿的总储量中，斑岩铜矿占60%以上，砂岩铜矿占25%～26%，含铜黄铁矿占5%以上，其他类型铜矿占10%以下。我国铜矿资源分布广泛，在已查明的矿产地除天津以外的所有省、自治区、直辖市，均有不同程度的分布。铜生产地集中在华东地区，该地区铜生产量占全国总产量的 51.84%，其中安徽、江西两省产量约占30%。铜的主要消费地则在华东和华南地区，二者消费量约占全国消费总量70%。我国现有铜矿资源保有储量 1915万t，基础储量3042万t，资源量3177万t，总量6218万t，在世界上排名第7位，国内主要的大型铜矿有江西德兴铜矿，云南易门矿物局，山西中条山，安徽铜陵，湖北铜绿山及封山铜矿等，共占到全国总资源的65.2%。

从已探明铜的储量来看，我国可利用的高品位矿石数量相对较少，虽然我国铜矿储量在世界上排第7位，但人均占有量却较低。这就从源头上制约了我国铜行业发展。由于受到铜资源的限制，铜矿的产能增长明显放缓，中国铜消耗量在2002年就已经超过美国成为世界第一大消费国，精铜的产量2004年仅有 206万t，比2003年增长了13.3%，而进口的精铜达到288万t，增长了7.8%。因此加强铜矿资源的选别技术研究与探讨，对铜矿资源的深化利用与保护意义重大。

二、铜矿的加工技术

1、硫化铜矿石浮选新工艺

对于硫化铜矿石的处理，国内大多采用单一浮选法，其中以优先浮选和混合-优先浮选流程为主，等可浮流程也较为常见。对于难选矿石则多通过泥- 砂分选、阶段磨矿、阶段选别等复杂流程实现有效分选。此外，某些极难选硫化铜矿还需采用焙烧-浮选及浸出-浮选等联合选矿工艺。近年来，在硫化铜矿的浮选工艺研究中，低品位、复杂难选硫化铜矿的浮选回收逐渐成为研究重点。

以某低品位硫化铜矿石为分选对象，对其开展了系统的铜硫分离试验研究。通过使用高效捕收剂LP-01，采用分步优先浮选和中矿再磨再选的工艺流程，实现了铜硫的低碱、高效分离，获得了铜品位为18.43%、选矿回收率为87.54%的铜精矿，分选指标较为理想。

2、氧化铜矿石处理技术研究进展

我国的氧化铜矿石大多具有品位较低及矿物嵌布复杂的特点，因此氧化铜矿石的分选往往较为困难。近年来科技工作者对此进行了大量的试验研究工作，在低品位氧化铜矿处理技术取得了长足的发展。氧化铜矿的处理方法大体可分为浮选法和化学选矿法两大类。

2.1氧化铜矿石浮选工艺

我国选矿研究者对氧化铜矿浮选工艺进行了大量的试验研究，并提出了多种浮选方法，其中包括硫化浮选法、脂肪酸浮选法、乳浊液浮选法以及螯合剂 -性油浮选法等。目前，我国氧化铜矿的浮选以硫化浮选法为主，其它方法为辅。采用碳酸钠为矿浆pH调整剂、丁基黄药为捕收剂、2#油为起泡剂，矿石经过一次粗选和两次扫选，可获得铜精矿品位为16.25%、回收率为78.08%的浮选技术指标，与选矿厂生产流程相比，铜回收率有了较大程度的提高。

2.2氧化铜矿石化学选矿工艺

对于某些结构和组成极为复杂的氧化铜矿石，通过浮选难以实现铜的合理有效回收，通常采用化学选矿的方法处理。近年来，化学选矿成为氧化铜矿选矿的研究热点，并在实践中得到了广泛应用，取得了良好的效果。

3、铜矿石浮选新药剂研究进展

铜矿石的浮选技术指标在很大程度上取决于浮选药剂性能，因此铜矿石浮选药剂的研究一直备受关注，针对捕收剂、抑制剂以及活化剂的研制与应用开展了一系列卓有成效的研究工作。

3.1捕收剂，采用新型捕收剂AP对新疆某斑岩型铜矿石进行浮选，通过一段粗选、两段扫选、粗精矿再磨以及三段精选，最终取得铜品位为 24.41%、回收率为90.04%的铜精矿，这表明捕收剂AP对于提高斑岩型铜矿石的浮选技术指标是极为有效的。江铜FH为江铜选矿药剂公司自主研发的一种新型铜矿物强效捕收剂，将其用于山西某铜矿的浮选生产实践，此药剂对铜和银的回收效果优于原捕收剂MB，铜和银的回收率分别提高了2.13%、 2.73%，企业的经济技术指标获得提高。OK2033是针对赞比亚谦比希西矿体的氧化铜矿石开发的新型捕收剂。探讨了OK2033对我国氧化铜矿的捕收效果及其对矿石性质的适应性。研究发现，将此药剂用于吉林某氧化铜矿石的浮选，作用效果好于羟肟酸，粗选回收率比采用羟肟酸时高1.5%以上，同时铜粗精矿品位也有所提高。研究了以酯105作为捕收剂时酒钢桦树沟铜矿石的浮选效果，并与丁黄药的作用效果进行了对比。结果表明，采用相同的浮选流程，酯105 所获铜精矿品位为22.51%，比采用丁黄药时的铜精矿品位高出3.72个百分点，而且使用酯105还具有药剂制度简单、药剂成本低、尾矿水水质好等优点。