CN110823985B - 一种铜矿物单体解离度的测定方法 - Google Patents

一种铜矿物单体解离度的测定方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及铜矿湿法冶金技术领域，尤其涉及一种铜矿物单体解离度的测定方法；包括筛分粒级，化验铜品位，测量铜矿物组成比例，测量铜矿物含铜量，酸处理的步骤，本发明弥补了现有方法手段对粗粒级铜矿物解离度测量方面的空白，或是人为观查导致测量结果不精确的弊端，保证测试结果的准确性。尤其对于浸出工艺来讲，更贴合实际生产。

Description

一种铜矿物单体解离度的测定方法
技术领域
本发明涉及铜矿湿法冶金技术领域，尤其涉及一种铜矿物单体解离度的测定方法。
背景技术
铜矿资源一直是工业化发展的重要依托。因为整体矿石性质愈加复杂，新铜矿资源的勘探、开发及冶炼，对科研人员研究手段及研究能力不断提出更高的要求。
尤其是低品位铜矿石资源，或伴生有大量的泥质矿物，一般对于常规的浮选工艺来说，工艺指标难控，铜的回收率及精矿产品质量都不甚良好。
一般这部分矿产资源都不开采或开采后都暂时堆存，但随着堆放的时间增加，日晒雨淋这部分低品位铜矿石易被氧化，容易产生大量的含铜酸性溶液，造成周边环境的污染。
针对这一情况，可对这部分低品位铜矿资源采用生物堆浸-萃取-电积处理工艺来回收铜，但由于这一工艺的特殊性，目前没有良好的工艺矿物学手段对其铜矿物的单体解离度进行系统的研究。因为采用生物堆浸，矿石破碎后粒度有粗有细，粗粒级者可达150mm以上，常规的研究手段,比如显微镜或扫描电镜等，都难以处理及测定这些样品。但这部分粗粒级矿石中铜矿石资源却是重要的，需要研究甚至回收。
发明内容
为了克服上述问题，本发明提供一种铜矿物单体解离度的测定方法，适用于大块的含铜矿石样品中铜矿物单体解离度的测定，该方法在粗粒级以至于大块的样品中能有效的测定铜矿的单体解离度，测量数据有益于指导实际的现场生产。
一种铜矿物单体解离度的测定方法，包括以下步骤：
步骤一，将含铜矿石样品筛分为粒级小于0.074mm、0.074-2mm、2-10mm、10-20mm、20-40mm、40-70mm、70-100mm、100-150mm及大于150mm的共九个粒级样品，并记录每个粒级样品的产率，记为ai，其中i为1-9，对应所筛分的九个粒级；
步骤二，在步骤一得到的任一粒级样品中取样，破碎后化验铜品位，记为bi；
步骤三，在与步骤二相同粒级样品中取样，破碎后制作为相应的MLA样品，使用MLA仪器测量该MLA样品中各铜矿物的组成比例，其中MLA样品中的原生硫化铜含量记为eyi、次生硫化铜含量记为eci、结合氧化铜含量记为eji及自由氧化铜含量记为ezi，那么测得的原生硫化铜含量eyi：次生硫化铜含量eci：结合氧化铜含量eji：自由氧化铜含量ezi的比值记为cyi：cci：cji：czi；
步骤四，测得步骤三中MLA样品中各铜矿物的含铜量，其中测得的原生硫化铜的含铜量记为dyi、次生硫化铜的含铜量记为dci、结合氧化铜的含铜量记为dji及自由氧化铜的含铜量记为dzi；
步骤五，根据公式：cyi*dyi+cci*dci+cji*dji+czi*dzi＝ai*bi与eyi：eci：eji：ezi＝cyi：cci：cji：czi，求得所取粒级样品中的各铜矿物含量；
步骤六，取与步骤二相同粒级样品，用质量浓度为20％的硝酸浸泡120min，加水洗净烘干后称重，并记录经硝酸浸泡后的该粒级样品的产率，记为fi；其中该粒级样品的产率是指该粒级样品经硝酸浸泡并烘干后的质量占该粒级样品经硝酸浸泡前质量的百分比；
步骤七，在步骤六中得到的经硝酸浸泡并烘干后的粒级样品中取样，破碎后化验铜品位，记为gi；
步骤八，在步骤六中得到的经硝酸浸泡并烘干后的粒级样品中取样，破碎后制作为相应的MLA样品，使用MLA仪器测量该MLA样品中各种铜矿物的组成比例，其中该经硝酸浸泡并烘干后的粒级样品中原生硫化铜含量记为jyi、次生硫化铜含量记为jci、结合氧化铜含量记为jji及自由氧化铜含量记为jzi，那么测得的该经硝酸浸泡并烘干后的粒级样品中原生硫化铜含量jyi：次生硫化铜含量jci：结合氧化铜含量jji：自由氧化铜含量jzi的比值记为hyi：hci：hji：hzi；
步骤九，根据公式：hyi*dyi+hci*dci+hji*dji+hzi*dzi＝ai*fi*gi与jyi：jci：jji：jzi＝hyi：hci：hji：hzi，求得所取经硝酸浸泡并烘干后的粒级样品中的各铜矿物含量，即求得所取经硝酸浸泡并烘干后的粒级样品中的原生硫化铜含量jyi、次生硫化铜含量jci、结合氧化铜含量jji及自由氧化铜含量jzi；
步骤十，计算步骤一中筛分出的任一粒级样品中各种铜矿物的单体解离度，其中：
原生硫化铜单体解离度为Lyi＝1-fi*jyi/eyi；
次生硫化铜单体解离度为Lci＝1-fi*jci/eci；
自由氧化铜单体解离度为Lzi＝1-fi*jzi/ezi；
结合氧化铜单体解离度为Lji＝1-fi*jji/eji。
对应全样品的单体解离度为：
原生硫化铜单体解离度为Ly＝∑ai*Lyi；
次生硫化铜单体解离度为Lc＝∑ai*Lci；
自由氧化铜单体解离度为Lz＝∑ai*Lzi；
结合氧化铜单体解离度为Lj＝∑ai*Lji。
本发明的有益效果：
本发明具有可操作性，易于实现，并具有以下优点：
1.弥补了现有方法手段对粗粒级铜矿物解离度测量方面的空白，或是人为观查导致测量结果不精确的弊端，保证测试结果的准确性。
2.对于浸出工艺来讲，单体解离度并不是传统意义上的解离的意义，准确的将应该是裸露、暴露或者说是可接触药剂，本方法测量的这种解离更贴近于实际生产。
附图说明
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
一种铜矿物单体解离度的测定方法，包括以下步骤：
步骤一，对含铜矿石样品进行筛分粒级，将含铜矿石样品筛分为粒级小于0.074mm、0.074-2mm、2-10mm、10-20mm、20-40mm、40-70mm、70-100mm、100-150mm及大于150mm的共九个粒级样品，并记录每个粒级样品的产率，每个粒级样品的产率是指每个粒级样品的重量占含铜矿石样品总重量的百分含量，记为ai，其中i为1-9，对应所筛分的九个粒级；
步骤二，在步骤一得到的任一粒级样品中取样，破碎后化验铜品位，记为bi；
步骤三，在与步骤二相同粒级样品中取样，破碎后制作为相应的MLA样品(MLA是一种可以自动化测量矿物含量组成比例的仪器，MLA是mineral liberation analyser的首字母缩写)，使用MLA仪器测量该MLA样品中各铜矿物的组成比例，其中MLA样品中的原生硫化铜含量记为eyi、次生硫化铜含量记为eci、结合氧化铜含量记为eji及自由氧化铜含量记为ezi，那么测得的原生硫化铜含量eyi：次生硫化铜含量eci：结合氧化铜含量eji：自由氧化铜含量ezi的比值记为cyi：cci：cji：czi；
步骤四，测得步骤三中MLA样品中各铜矿物的含铜量，其中测得的原生硫化铜的含铜量记为dyi、次生硫化铜的含铜量记为dci、结合氧化铜的含铜量记为dji及自由氧化铜的含铜量记为dzi；
步骤五，根据公式：cyi*dyi+cci*dci+cji*dji+czi*dzi＝ai*bi与eyi：eci：eji：ezi＝cyi：cci：cji：czi，求得所取粒级样品中实际的各铜矿物含量，即求得所取粒级样品中实际的原生硫化铜含量eyi、次生硫化铜含量eci、结合氧化铜含量eji及自由氧化铜含量ezi；
实际来说，通过MLA仪器能够测得不同铜矿物的矿物含量，但不直接用测得的矿物含量值，是因为单矿物含量较低时，数据准确程度上有误差，相对来说矿物之间的比例是更为可信的，每种铜矿物的含铜量也是实测值，ai及bi也是实测值，通过上述两个公式，就能求得实际矿物的含量。
测得第三个粒级的产率为a3＝10％，品位b3＝0.5％，各矿物比例cy3：cc3：cj3：cz3＝1:1:1:1，含铜量dy3＝33％、dc3＝67％、dj3＝65％、dz3＝34％，设cy3为x，由于ey3：ec3：ej3：ez3＝cy3：cc3：cj3：cz3＝1:1:1:1，那么公式eyi*dyi+eci*dci+eji*dji+ezi*dzi＝ai*bi可简化为x*0.33+x*0.67+x*0.65+x*0.34＝0.1*0.5，求得x＝0.025，既该粒级样品中实际的原生硫化铜含量ey3、次生硫化铜含量ec3、结合氧化铜含量ej3及自由氧化铜含量ez3都为0.025％。
步骤六，取与步骤二相同粒级样品，用质量浓度为20％的硝酸浸泡120min，加水洗净烘干后称重，并记录经硝酸浸泡后的该粒级样品的产率，记为fi；其中该粒级样品的产率是指该粒级样品经硝酸浸泡并烘干后的质量占该粒级样品经硝酸浸泡前质量的百分比；
步骤七，在步骤六中得到的经硝酸浸泡并烘干后的粒级样品中取样，破碎后化验铜品位，记为gi；
步骤八，在步骤六中得到的经硝酸浸泡并烘干后的粒级样品中取样，破碎后制作为相应的MLA样品，使用MLA仪器测量该MLA样品中各种铜矿物的组成比例，其中该经硝酸浸泡并烘干后的粒级样品中原生硫化铜含量记为jyi、次生硫化铜含量记为jci、结合氧化铜含量记为jji及自由氧化铜含量记为jzi，那么测得的原生硫化铜含量jyi：次生硫化铜含量jci：结合氧化铜含量jji：自由氧化铜含量jzi的比值记为hyi：hci：hji：hzi；
步骤九，根据公式：hyi*dyi+hci*dci+hji*dji+hzi*dzi＝ai*fi*gi与jyi：jci：jji：jzi＝hyi：hci：hji：hzi，求得所取经硝酸浸泡并烘干后的粒级样品中实际的各铜矿物含量，即求得所取经硝酸浸泡并烘干后的粒级样品中实际的原生硫化铜含量jyi、次生硫化铜含量jci、结合氧化铜含量jji及自由氧化铜含量jzi；
测得第三个粒级的产率为a3＝10％，f3＝95％，品位g3＝0.45％，各矿物比例hy3：hc3：hj3：hz3＝1:1:1:1，含铜量dy3＝33％、dc3＝67％、dj3＝65％、dz3＝34％，设hy3为x，由于jy3：jc3：jj3：jz3＝hy3：hc3：hj3：hz3＝1:1:1:1，那么公式hyi*dyi+hci*dci+hji*dji+hzi*dzi＝ai*fi*gi可简化为x*0.33+x*0.67+x*0.65+x*0.34＝0.1*0.45*0.95，求得x＝0.02375，既该粒级样品中实际的原生硫化铜含量jy3、次生硫化铜含量jc3、结合氧化铜含量jj3及自由氧化铜含量jz3都为0.02375％。
步骤十，计算步骤一中筛分出的任一粒级样品中各种铜矿物的单体解离度，其中：
原生硫化铜单体解离度为Lyi＝1-fi*jyi/eyi；
次生硫化铜单体解离度为Lci＝1-fi*jci/eci；
自由氧化铜单体解离度为Lzi＝1-fi*jzi/ezi；
结合氧化铜单体解离度为Lji＝1-fi*jji/eji。
上述所取第三个粒级(产率ai＝10％)的原生硫化铜单体解离度为
Ly3＝1-0.95*0.02375/0.025＝9.75％
对应全含铜矿石样品的单体解离度为：
原生硫化铜单体解离度为Ly＝∑ai*Lyi；
次生硫化铜单体解离度为Lc＝∑ai*Lci；
自由氧化铜单体解离度为Lz＝∑ai*Lzi；
结合氧化铜单体解离度为Lj＝∑ai*Lji。
划分的九个粒级产率分别为a1＝5％、a2＝8％、a3＝10％、a4＝12％、a5＝15％、a6＝19％、a7＝16％、a8＝10％及a9＝5％，对应原生硫化铜单体解离度分别为1％、7％、9.75％、10％、11％、14％、18％、20％及23％，则Ly＝∑
ai*Lyi＝0.05*0.01+0.08*0.07+0.1*0.0975+0.12*0.1+0.15*0.11+0.19*0.14+0.16*0.18+0.1*0.2+0.05*0.23＝13.125％
所述步骤一中本发明所述筛分粒级为9个粒级，实际工作中可自行调整，贴合生产工艺为佳。而且小于2mm的粒级可以使用MLA直接测量其解离度，这样节省一部分工作量。本发明主要针对的是粗粒级，确切的是指大于2mm的样品，小于这个粒度的样品使用传统方法同样可以测量；
步骤二中取样并破碎，其具体要求以满足化验要求为准，具体操作可设置为-200目含量80-90％，且越细越有利于取样的代表性与分析；
所述步骤三只分析铜矿物比例，而不具体测量铜矿物含量，也主要是基于准确性考虑，结合化验分析品位，计算得到的矿物含量的数据相对更为准确；
所述步骤三中所述各铜矿物的比例指各铜矿物之间的含量之比，结合矿物比例与化验全铜品位，这样换算的矿物含量更为准确，尤其是对于低品位的矿石，际上低品位铜矿资源结合氧化铜矿物一般含量很低，且生物堆浸对这部分铜处理效果也不理想，故在实际计算过程中忽略不计；
所述步骤四中铜矿物含铜量，一般为其平均含铜量。

Claims (1)

1.一种铜矿物单体解离度的测定方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一，将含铜矿石样品筛分为粒级小于0.074mm、0.074-2mm、2-10mm、10-20mm、20-40mm、40-70mm、70-100mm、100-150mm及大于150mm的共九个粒级样品，并记录每个粒级样品的产率，记为ai，其中i为1-9，对应所筛分的九个粒级；
步骤二，在步骤一得到的任一粒级样品中取样，破碎后化验铜品位，记为bi；
步骤三，在与步骤二相同粒级样品中取样，破碎后制作为相应的MLA样品，使用MLA仪器测量该MLA样品中各铜矿物的组成比例，其中MLA样品中的原生硫化铜含量记为eyi、次生硫化铜含量记为eci、结合氧化铜含量记为eji及自由氧化铜含量记为ezi，那么测得的原生硫化铜含量eyi：次生硫化铜含量eci：结合氧化铜含量eji：自由氧化铜含量ezi的比值记为cyi：cci：cji：czi；
步骤四，测得步骤三中MLA样品中各铜矿物的含铜量，其中测得的原生硫化铜的含铜量记为dyi、次生硫化铜的含铜量记为dci、结合氧化铜的含铜量记为dji及自由氧化铜的含铜量记为dzi；
步骤五，根据公式：cyi*dyi+cci*dci+cji*dji+czi*dzi＝ai*bi与eyi：eci：eji：ezi＝cyi：cci：cji：czi，求得所取粒级样品中的各铜矿物含量；
步骤六，取与步骤二相同粒级样品，用质量浓度为20％的硝酸浸泡120min，加水洗净烘干后称重，并记录经硝酸浸泡后的该粒级样品的产率，记为fi；其中该粒级样品的产率是指该粒级样品经硝酸浸泡并烘干后的质量占该粒级样品经硝酸浸泡前质量的百分比；
步骤七，在步骤六中得到的经硝酸浸泡并烘干后的粒级样品中取样，破碎后化验铜品位，记为gi；
步骤八，在步骤六中得到的经硝酸浸泡并烘干后的粒级样品中取样，破碎后制作为相应的MLA样品，使用MLA仪器测量该MLA样品中各种铜矿物的组成比例，其中该经硝酸浸泡并烘干后的粒级样品中原生硫化铜含量记为jyi、次生硫化铜含量记为jci、结合氧化铜含量记为jji及自由氧化铜含量记为jzi，那么测得的该经硝酸浸泡并烘干后的粒级样品中原生硫化铜含量jyi：次生硫化铜含量jci：结合氧化铜含量jji：自由氧化铜含量jzi的比值记为hyi：hci：hji：hzi；
步骤九，根据公式：hyi*dyi+hci*dci+hji*dji+hzi*dzi＝ai*fi*gi与jyi：jci：jji：jzi＝hyi：hci：hji：hzi，求得所取经硝酸浸泡并烘干后的粒级样品中的各铜矿物含量，即求得所取经硝酸浸泡并烘干后的粒级样品中的原生硫化铜含量jyi、次生硫化铜含量jci、结合氧化铜含量jji及自由氧化铜含量jzi；
步骤十，计算步骤一中筛分出的任一粒级样品中各种铜矿物的单体解离度，其中：
原生硫化铜单体解离度为Lyi＝1-fi*jyi/eyi；
次生硫化铜单体解离度为Lci＝1-fi*jci/eci；
自由氧化铜单体解离度为Lzi＝1-fi*jzi/ezi；
结合氧化铜单体解离度为Lji＝1-fi*jji/eji；
对应全样品的单体解离度为：
原生硫化铜单体解离度为Ly＝∑ai*Lyi；
次生硫化铜单体解离度为Lc＝∑ai*Lci；
自由氧化铜单体解离度为Lz＝∑ai*Lzi；
结合氧化铜单体解离度为Lj＝∑ai*Lji。
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