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摘要：在选矿工艺研究中，将达到单独回收工业品位的目的矿物命名，如某铜矿或某金矿。有时为方便矿石类型的描述，如果其中共生有其它有价元素也达到了工业品位要求，则将其中含量相对较高而经济价值高的作为主命名，如金铜矿石就是指金为工业主矿物，铜为副矿物。而铜金矿石是指铜为工业主矿物，金为副矿物。文章针对以氯铜矿为富铜矿物的金铜矿石开展选矿工艺研究，提供全面的工艺矿物信息，以矿物可浮性差异浮选分离铜、金，尾矿多种工艺回收氯铜矿的选矿研究手段，为该类矿产资源的综合利用以技术指引。
关键词：铜矿石；回收率；选矿新工艺
使用新的选矿技术方法，提高铜矿石中铜的回收率，除了能够给企业增加经济利润外，还有利于提高资源利用率，避免资源的浪费。我国铜矿资源虽然较为丰富，但是其中低品位、复杂难选铜矿资源的比例较高，如何实现这些特殊矿产资源的深度开发利用，不仅关系到企业自身的经济效益，也对国民经济发展产生了一定的影响。
一、主要矿物的工艺特征
（一）铜及含铜矿物
该矿石中铜多以氧化物的矿物形式赋存，主要为氯铜矿。氯铜矿化学式为 Cu2（OH）3Cl，为碱式氯化铜，氯铜矿平均含Cu63.99%，夹杂有微量（约0.96%）的Fe元素；性脆，摩氏硬度3~3.5，相对密度3.76g/cm3。氯铜矿是一种稀有矿物，属于卤化物矿物。酸类能溶解之成绿色溶液。该矿石中的铜矿物具有以下工艺特性：矿石中铜主要以氧化物的形式存在，以氯铜矿为主，少量含铜赤铁矿，微量黄铜矿、铜蓝、蓝辉铜矿等。氯铜矿多为胶状集合体，部分粒度粗大，呈条带状、脉状或不规则集合体分布，部分呈微粒状不均匀浸染分布，部分呈细小脉状充填裂隙分布，后两种存在形式多与赤铁矿伴生，少量呈单矿物集合体稀疏分布。
（二）金的赋存状态
该矿样中的金主要以自然金、银金矿的矿物形式存在。该矿石中可检测明金的粒度以中细粒较多，其中分布在 5 微米以下的约 10%，5 微米～20 微米的约 65%，20 微米以上的约 25%。从比重看，约56%的金来自20微米以上的颗粒，约98%的金来自5微米以上的颗粒。从金矿物与载体矿物的嵌生关系看，金矿物在矿石中的分布较分散，没有多颗粒聚群分布的现象。金矿物在主要矿石组成矿物中的分布偏重不明显。从统计结果可见，该矿样中的金主要以单体金为主，该矿样中的金矿物，与石英及铁钒关系密切，约占了总体金40%，其次为赤铁矿，约15%。从比重看，约 57.49%的金来自单体金颗粒，其次 20.10%的金包裹于铁帆，17.24%的金分布于石英孔隙和裂隙中，5.18%的金分布于赤铁矿裂隙及孔隙中。
二、原则流程的确定
本次工艺研究中目的主矿物是金，副矿物为氧化铜-氯铜矿，从工艺矿物学研究结果中可见，该矿石中的Au、Ag多以自然金、银金矿的矿物形式赋存，且以裂隙金较多，多充填分布于石英、赤铁矿的裂隙和孔隙中，铁钒也是金矿物的重要载体矿物，金多包裹于铁钒集合体中。金矿物粒度大小悬殊，细小的仅有2微米，个别大的可达到40微米以上。
（一）工艺矿物特点
该矿石中的金被脉石包裹较为严重，不易选别，从选矿工艺由简至难的研究角度出发，首先采用柱浸方式开展堆浸的可行性试验探索。堆浸是提取矿石中的金成本最低廉的选矿方式，在原矿品位偏低或选矿工艺过于复杂指标不佳时，一些企业会经常采用堆浸工艺以低廉的投入切入，去获取一定的经济利益。试验采用-10mm、10-20mm、+20mm三个粒级，试验均使用1.0%的CaO溶液，洗矿3天，调整pH至11～12，以阿希提金剂为浸出剂，浸出7天，隔日取样分析。浸出7 天后，三个粒级的金浸出贵液均小于0.1mg/L，说明该矿样不适合进行堆浸。分析其原因，堆浸需要喷淋液的顺畅渗透，而该矿样含有7%的石膏和大量易于泥化的脉石矿物较多有关，造成浸出环境恶劣金未被浸出。
（二）试验
继而采用全泥浸出和酸法搅拌浸出工艺流程来进行回收金、铜的探索试验。试验采用的将矿石磨至-200 目占 80%的细度进行浸出试验，浸出时间24小时，浸出浓度25%。提金剂浸金工艺流程探索试验：将矿浆p H值调至10-11，浸出2小时，再加金蝉提金剂浸出24小时，简称浸1。酸浸-提金剂试验：（1）矿浆用3%的硫酸浸出3小时后再调p H值至10-11，加金蝉提金剂浸出24小时，简称浸2。（2）矿浆用3%的硫酸浸出3小时后，将矿浆过滤洗涤后再调pH值至10-11，加金蝉提金剂浸出24小时，（3）矿浆用4%的硫酸浸出3小时后，将矿浆过滤洗涤后再调p H值至10-11，加金蝉提金剂浸出24小时，简称浸4。
（三）试验结果
（1）浸1流程探索试验中，金和铜的浸出率很低，金的浸出率低于 15%，铜的浸出率低于 8%，也就是说，该矿样不适用提金剂浸出金的工艺流程。（2）浸2流程探索试验中，金和铜的浸出率较低，金的浸出率低于60%，铜的浸出率低于30%，也就是说，该矿样不适用于原矿酸浸浸出铜，不洗涤再加提金剂浸出金的工艺流程。（3）浸 3 和浸 4 流程探索试验中，金的浸出率较低，低于 60%，可是铜的浸出率很高，随着酸度的增加，基本接近 90%不变，也就是说，该矿样中的铜可通过酸浸工艺得到很好的回收，但是金无法通过原矿酸浸-洗涤后，再加提金剂浸出金的工艺流程得到很好的回收。综上所述，采用酸浸工艺可有效回收铜，但是采用浸出工艺无法有效回收金。因此，可确认采用单一搅拌浸出的工艺流程，无法有效的同时回收金和铜。
三、浮选工艺流程回收金、铜的探索试验
浮选工艺流程回收金、铜的探索试验流程见图1和图2。
图2 探索试验流程
（1）探索流程1中，活化剂硫化钠与铜的高效捕收剂Z-200搭配使用，用于优先浮选铜，粗精矿1中铜的品位为6.78%，铜的回收率仅为13.77%。但金的回收率达到70%左右，而且品位较高，一次粗选即达到销售品位。因此，可以通过浮选工艺尽可能多的回收金，同时使得更多的铜保留在浮选尾矿中。（2）探索流程2和探索流程3中，采用浮选金的高效捕收剂，进行快速浮选，粗精矿1中金的品位分别为85.00g/t和49.30g/t，而回收率却均低于60%。从粗精矿1中金的品位和回收率来说，探索流程2和探索流程3与其他两个探索流程相比，没有明显的优势。（3）探索流程4中，粗精矿1中金的品位和回收率分别为51.00g/t和68.05%，虽然金的品位略低于探索流程1的粗精矿1，但是回收率却高了1.54%，同时对比粗精矿1中铜的回收率从13.77%降至3.49%。
（二）试验结果
利用自然金与氯铜矿的可浮性差异，采用浮选方式尽可能的首先分离该矿样中的金和铜，即金尽可能多的回收进浮选精矿中，同时应尽可能多的使铜遗留至浮选尾矿中。再利用矿石中氧化铜矿物酸法易浸和硫化可浮的特点进行铜的回收，是最适合该矿样的选矿原则流程。
总之，（1）以氯铜矿为富铜矿物的含铜金矿石是较为稀有的一种矿石类型，本次研究全面的开展了该类型矿石的选矿工艺研究，获得了合理的技术指标和技术成果。（2）从试验结果可以看到，氯铜矿属于酸法易浸且相对其它氧化铜来说可浮性属于易于浮选的矿物。只是其较为稀少，未能成为铜冶炼的重要供应原料。（3）该类型矿石的选矿工艺路线在实际工业生产建设可依照当地环境要求、投资规模控制、技术掌握能力等多方因素衡量考虑，开展好资源综合利用和清洁生产的工作。
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论文作者:马辉
论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期
论文发表时间:2019/11/22
标签：铜矿论文; 矿物论文; 矿石论文; 工艺论文; 流程论文; 回收率论文; 矿浆论文; 《基层建设》2019年第24期论文;