CN103191833A - 混合铜矿浮选中赤铜矿硫化过程强化的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种混合铜矿浮选中赤铜矿硫化过程强化的方法。针对高钙镁、高氧化率、赤铜矿为主的混合铜矿,首先采用黄药直接浮选硫化铜矿,将浮选硫化铜矿以后,含赤铜矿的矿浆添加硫酸高铁、过氧化氢、过硫酸铵,长时间搅拌,进行赤铜矿表面的预氧化。添加硫化铵、硫化钠进行赤铜矿表面的强化硫化。经过强化硫化后的赤铜矿矿浆添加黄药类捕收剂浮选回收氧化铜矿。赤铜矿表面的氧化亚铜转化为氧化铜,从热力学角度提高了硫化反应活性,起到了强化硫化的作用。预氧化后的赤铜矿表面采用硫化铵和硫化钠联合硫化,提高了药剂的使用效率。表面预氧化有效解决了赤铜矿难硫化的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种混合铜矿浮选中赤铜矿硫化过程强化的方法,属于选矿技术领域。
背景技术
混合铜矿中的硫化铜矿采用黄药直接浮选已经获得了良好的效果,得到广泛应用。其中的氧化铜矿目前最常用的方法是硫化黄药浮选法。对于氧化铜矿中的孔雀石、蓝铜矿等铜的碳酸盐矿物,硫化钠作为硫化剂能够获得良好的硫化效果,特别是在添加无机铵盐和乙二胺时,硫化过程得到催化、促进作用,硫化效果得到进一步提高,黄药浮选获得了满意的效果。但对于赤铜矿,常规的硫化效果不好,黄药浮选药剂耗量大,回收率低,导致以赤铜矿为主的氧化铜矿没有得到有效回收利用。
赤铜矿型氧化铜矿广泛存在于我国云南、四川、新疆、湖北、广东、广西,国外的赞比亚、刚果金、南非、哈萨克斯坦等国家也存在大量的赤铜矿型氧化铜矿,主要成矿原因为火山沉积成矿,由于氧的缺乏,导致铜的氧化程度不够,形成了赤铜矿。对于这种赤铜矿型氧化铜矿,如能寻找一种有效的硫化强化措施,提高硫化效果,采用黄药就能得到较好的浮选回收,对铜资源的有效利用具有重要的意义。
孔雀石、蓝铜矿、硅酸铜等二价铜的碳酸盐和硅酸盐,与硫化钠反应时,反应式和反应自由能变化如下:
孔雀石的硫化反应自由能变化:
CuCO3 .Cu(OH)2+2H2S=2CuS+3H2O+CO2
蓝铜矿的硫化反应自由能变化:
2CuCO3 .Cu(OH)2+3H2S=3CuS+4H2O+2CO2
由热力学计算可以看出,孔雀石、蓝铜矿、硅酸铜、赤铜矿虽然都能够被硫化,赤铜矿被硫化的难度最大,甚至比硅酸铜还难硫化,是一种难硫化的氧化铜矿物,也是硫化黄药浮选困难的氧化铜矿物。
发明内容
本发明的目的是针对高钙镁、高氧化率、赤铜矿为主的混合铜矿,提供一种混合铜矿浮选中赤铜矿硫化过程强化的方法,促进赤铜矿表面硫化,通过强化赤铜矿的硫化过程,实现赤铜矿的有效浮选和回收利用。
本发明通过以下技术方案来实现:
(1)将混合铜矿经过黄药浮选硫化铜矿以后,含赤铜矿的矿浆引入机械搅拌桶,矿浆浓度为25wt%~35wt%,添加硫酸高铁200~600g/t原矿,过氧化氢200~400g/t原矿,过硫酸铵200 g/t原矿,以300~400r/min的速度搅拌10~15分钟,实现赤铜矿表面的预氧化;
(2)将步骤(1)获得的矿浆引入另一个搅拌桶,添加硫化铵400~800g/t原矿,硫化钠600~1500g/t原矿,以300~400r/min的速度搅拌4~6分钟,实现赤铜矿表面的强化硫化。
经过强化硫化后的赤铜矿矿浆添加黄药类捕收剂浮选回收氧化铜矿。
本发明的技术原理:
(1)赤铜矿的表面氧化
Cu2O+H2O2=2CuO+H2O
Cu2O+Fe3++ H2O=2CuO+Fe2++2H+
Cu2O +(NH4)2S2O8+ H2O =2CuO +2NH4HSO4
过氧化氢和硫酸高铁的作用是将赤铜矿表面从氧化亚铜氧化成氧化铜。
(2)赤铜矿表面的硫化
CuO+H2S=CuS+H2O
由于氧化铜的硫化反应自由能变化远低于氧化亚铜的硫化反应自由能变化,所以赤铜矿的表面氧化起到了促进和强化硫化过程的作用。同时硫化铵、硫酸氢铵解离、水解生成的氨对氧化铜的硫化具有催化作用。
本发明具有以下优点和积极效果:
1、赤铜矿直接硫化困难,采用表面预氧化后,使表面的氧化亚铜转化为氧化铜,显著降低了硫化反应的自由能变化值,从而起到了强化硫化的作用。
2、过氧化氢和硫酸高铁都是价格低廉的药剂,用量小,对环境没有污染,处理成本低,环境友好。
3、预氧化后的赤铜矿表面采用硫化铵和硫化钠联合硫化,由于氨对硫化具有催化作用,同时使用了硫化铵中的硫和解离出来的氨,提高了药剂的使用效率。
4、该方法只需在硫化铜矿浮选后增加一个预氧化搅拌桶和硫化搅拌桶,工程实施方面,不仅投资少,还能有效解决赤铜矿难选的技术问题。
具体实施方式:
实施例一:
赤铜矿型氧化铜含铜品位1.20%,氧化率80%,氧化铜矿主要为赤铜矿,孔雀石次之,少量硅孔雀石,赤铜矿中的铜占矿石含铜的50%,以碳酸盐形式存在的钙镁含量大于10%。
(1)将混合铜矿经过黄药浮选硫化铜矿以后,含赤铜矿的矿浆引入机械搅拌桶,矿浆浓度为25wt%~35wt%,添加硫酸高铁600g/t原矿,过氧化氢400g/t原矿,过硫酸铵200 g/t原矿,以300~400r/min的速度搅拌10分钟,实现赤铜矿表面的预氧化。
(2)将步骤(1)获得的矿浆引入另一个搅拌桶,添加硫化铵800g/t,硫化钠1500g/t,以300~400r/min的速度搅拌4分钟,实现赤铜矿表面的强化硫化。
经过强化硫化后的赤铜矿矿浆添加黄药类捕收剂浮选回收氧化铜矿。
铜的总回收率85%。
实施例二:
赤铜矿型氧化铜含铜品位0.90%,氧化率85%,氧化铜矿主要为赤铜矿,蓝铜矿、孔雀石次之,少量硅孔雀石,赤铜矿中的铜占矿石含铜的60%,以碳酸盐形式存在的钙镁含量大于10%。
(1)将混合铜矿经过黄药浮选硫化铜矿以后,含赤铜矿的矿浆引入机械搅拌桶,矿浆浓度为25wt%~35wt%,添加硫酸高铁350g/t原矿,过氧化氢300g/t原矿,过硫酸铵200 g/t原矿,以300~400r/min的速度搅拌12分钟,实现赤铜矿表面的预氧化。
(2)将步骤(1)获得的矿浆引入另一个搅拌桶,添加硫化铵650g/t原矿,硫化钠1200g/t原矿,以300~400r/min的速度搅拌5分钟,实现赤铜矿表面的强化硫化。
经过强化硫化后的赤铜矿矿浆添加黄药类捕收剂浮选回收氧化铜矿。
铜的总回收率80%。
实施例三:
赤铜矿型氧化铜含铜品位0.80%,氧化率75%,氧化铜矿主要为赤铜矿,蓝铜矿、孔雀石次之,赤铜矿中的铜占矿石含铜的50%,以碳酸盐形式存在的钙镁含量大于10%。
(1)将混合铜矿经过黄药浮选硫化铜矿以后,含赤铜矿的矿浆引入机械搅拌桶,矿浆浓度为25wt%~35wt%,添加硫酸高铁200g/t原矿,过氧化氢200g/t原矿,过硫酸铵200 g/t原矿,以300~400r/min的速度搅拌15分钟,实现赤铜矿表面的预氧化。
(2)将步骤(1)获得的矿浆引入另一个搅拌桶,添加硫化铵400g/t原矿,硫化钠600g/t原矿,以300~400r/min的速度搅拌6分钟,实现赤铜矿表面的强化硫化。
经过强化硫化后的赤铜矿矿浆添加黄药类捕收剂浮选回收氧化铜矿。
铜的总回收率78%。
Claims (2)
1.一种混合铜矿浮选中赤铜矿硫化过程强化的方法,其特征在于按以下步骤进行:
(1)将混合铜矿经过黄药浮选硫化铜矿以后,含赤铜矿的矿浆引入机械搅拌桶,矿浆浓度为25wt%~35wt%,添加硫酸高铁200~600g/t原矿,过氧化氢200~400g/t原矿,过硫酸铵200 g/t原矿,以300~400r/min的速度搅拌10~15分钟,实现赤铜矿表面的预氧化;
(2)将步骤(1)获得的矿浆引入另一个搅拌桶,添加硫化铵400~800g/t原矿,硫化钠600~1500g/t原矿,以300~400r/min的速度搅拌4~6分钟,实现赤铜矿表面的强化硫化;
经过强化硫化后的赤铜矿矿浆添加黄药类捕收剂浮选回收氧化铜矿。
2.根据权利要求1所述的混合铜矿浮选中赤铜矿硫化过程强化的方法,其特征在于所述的赤铜矿中含的铜占到矿石含铜50%以上,矿石氧化率大于70%,以碳酸盐形式存在的钙镁含量大于10%。
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