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摘要：含铜多的金属矿分布广泛，由于矿石的矿物组成复杂，理化性质处于多变的状态，能够综合回收的金属矿物很多。含铜金属矿石的分选工作是矿山开采的重点内容，分选要取得良好效果，就需要对矿石的类型、内涵物质有足够的认知。文章从三个方面阐述了含铜金属分选的相关工艺，从技术应用角度分析了提高含铜金属分选效果的方法。
关键词：含铜金属；金属分选；矿产资源；矿山开采；铜金属回收 文献标识码：A
中图分类号：TD164 文章编号：1009-2374（2015）16-0155-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.16.076
我国是资源大国，矿产资源占据我国资源总数的大部分份额。含铜金属矿主要包括铜铅锌矿石、铜锌矿石、铜钼矿石、银铜矿石、铜金矿石。这些矿石的内部组成较为复杂，通过分选工艺的应用，能够回收的金属数量巨大。但是各个金属矿石之间的浮性差异很小，这就会给各个物质的分离工作带来困难。矿石浮选工艺是铜金属回收的主要方法，但是随着矿山资源的贫乏，必须要有新的工艺进行资源整合，才能够提高含铜金属的高效分选。良好的工艺能够提高生产效益，更能够降低成本减少污染，实现经济效益和社会效益的双平衡。
1 铜矿物和矿床的状态和类型
1.1 铜矿物状态
铜矿物是天然产出的物质，铜化合物的种类多达200多种，具有工业价值的矿物质有15种左右。铜金属是工业生产中重要的资源类型，能够为工业发展提供重要的原料。铜金属矿物显著特点是含硫矿物居多。铜金属从岩浆源阶段开始到次富集带阶段，在各个阶段铜矿物都有大量的硫化物。具有工业价值的铜矿中，80%的铜矿物都是硫化物。这方面的代表就是辉铜矿，其次就是黄铜矿、斑铜矿、黝铜矿和铜兰。在这些矿石中，自然铜的产量能够占到1/10，还有一部分为氧化物，例如孔雀石、水胆矾或者氯铜矿等物质。
1.2 铜矿床的类型
我国现有的铜矿大约有900多个，其中大型矿床数量很少，中型矿床大约占10%，数量最多的就是小型矿床，能够占据88%的份额。我国的铜资源储量平均品位是0.71%，高品位的铜资源含量较低。但是，铜矿床的类型较多，大致可以分为斑岩型铜矿床（也叫细脉浸染型铜矿）、层状铜矿床、黄铁矿型铜矿床、矽卡岩型铜矿床、脉状铜矿床、砂岩型铜矿床、铜镍硫化矿床、安山玄武岩铜矿床。
2 铜矿石的分类
2.1 铜矿石的分类主要是按照分选的角度确定的
大致可以分为三种：一是氧化矿，氧化率在30%以上，这种矿石铜矿物以碳酸盐的形式呈现，硫酸盐和氧化物同时存在；二是硫化矿，氧化率在10%以下，主要成分是铜的硫化物，铜与硫化物是最容易亲和；三是混合矿，混合矿就是氧化率在10%～30%之间，混合矿的存在是非常广泛的。
2.2 按照矿石含有的矿物质种类可以分为单一铜矿石和多金属铜矿石
含有铜金属较多的为黄铁矿石，再有就是铜锌矿石、铜铅锌矿石、钢钼矿石、铜镍矿石、钢金矿石等。
2.3 按照铜矿石中铜的含量分类
铜矿石中铜金属含量因地质情况而产生差异。根据铜含量可以分为大于2%的，称为富铜矿，等于1%～2%含量的称为中等铜矿，含量在0.7%～1%的被称为贫铜矿，小于0.7%铜含量的被称为极贫铜矿。
3 铜金属矿物的分选
3.1 铜硫铁矿的特点和分选技巧
铜硫铁矿的特点是储量较小，品位不高。铜矿物应该以黄铜矿为主，铜硫矿存在于硫化矿，含有硫化铜物，一般分为致密块状含铜黄铁矿和浸染状含铜黄铁矿。致密块状含铜黄铁矿中脉石矿物很少，经常采用的方法就是浮选硫化铜矿物，经过铜分离后尾矿留下就是硫精矿。浸染状含铜黄铁矿的特点就是铜矿物和硫化铁矿物含量较低，以浸染的形态分布于脉石中，脉石的含量很高，对这种矿石应该采用混合浮选流程，通过浮选工艺把硫化铜和硫化铁混合浮出，通过对混合精矿的再磨后将物质慢慢分离。铜矿石浮选的可以采用两种方案，分别是先磁后浮，或者先浮后磁。先磁后浮在操作时容易出现黄铁矿进入磁铁矿的精矿，造成物质之间的混合。在实际操作中，最常使用的方式就是先浮后磁。先浮后磁的方法能够有效阻止物质之间的混合。浮选时要注意强化对硫化铁的浮选，最大限度地将铁矿物质进行分离。铜金属矿物分离需要掌握技巧，要根据铜硫矿的具体情况而定。选择的方法要减少分离的时间，提高分离的效果。
3.2 铜锌矿的分选工艺
在铜金属的分离效果中，铜锌矿的分离是相对比较困难的。铜锌矿难分离的主要原因是铜和锌在生长过程中紧密共生，在矿床之间形成紧密的物质。特别是在高温型矿床中，黄铜矿多数呈细小颗粒存在，通过浸染状态存在于锌矿中，铜金属与锌结合过于紧密，很难单独进行分离。这是铜和锌的物理性质决定的，也是矿床形成的过程造成的。在传统的分离方法中，很难解决这个问题。铜与锌的紧密结合，使分离工作变得艰难。铜离子以其作用，将锌表面活化，这些表面的物质与铜和锌都非常相似，在分离中无法准确知道物质之间的差异，在分离过程中，无法第一时间有效分离。但是随着分离工艺的增强，可以采用三个措施进行有效分离：一是将矿浆中的铜离子进行沉淀，这样可以防止闪锌矿的活化，采用的制剂是硫化钠，硫化钠可以有效将矿浆中的铜离子进行分离；二是脱除铜离子。这个方法就是脱除吸附在锌矿表面的铜离子，使用的制剂是氰化钠和硫酸；三是运用混合精矿脱药，将铜锌混合的矿石进行分离，采用制剂一般为活性炭或者硫化钠。
3.3 铜铅分选技术应用
铜与铅的分离一般可以按照两种方案进行：一种方法是浮铜抑铅；一种方法是浮铅抑铜。传统的方法是重铬酸盐法。通过这个方法可以实现抑铅浮铜。矿石中含有容易氧化的物质时，就可以采用这种方法。对于受过氧化的铅矿抑制力，这种方法更有效。该方法的弊端就是存在污染，因此，在选用的时候需要考虑矿区的环境。氰化物法对黄铜的抑制力比较强，对铅产生作用微小，利用这个方法能够抑铜浮铅，是很好的分离方法。再有就是氧硫法，通过二氧化硫进行抑制浮选黄铜。或者运用加温方法，用蒸汽将铜铅混合物加温到60℃，在表面放置补收剂，将表面氧化的物质解吸下来，黄铜自然就浮上来。采用这种方法不用添加药剂，可以有效减少污染。
4 结语
矿山开采是一项工艺复杂的生产劳动，在同一个地区会存在不同程度的矿石，对矿石的认知和组织结构了解尤为重要。含铜金属矿石的提纯过程需要从矿石本质的性质入手，通过对原有经验，运用新的工艺方法，才能够提高工作效率。含铜金属分选过程的实施需要运用科学化、专业化的工作原则，在设备应用、工艺水平、整体控制上，都要符合现代矿业生产的规律。含铜金属分选整体效果的提升，能够为工业生产提供优质的原料，有利于我国矿业生产的整体进步。
参考文献
[1] 郭杰.破碎-分选废弃电路板中非金属粉的资源化利用研究[D].上海交通大学，2011.
[2] 胡海祥，李广，刘俊.某铜硫铁复杂多金属矿分选新工艺试验研究[J].矿山机械，2012，（9）.
[3] 罗仙平，王淀佐，孙体昌.某铜铅锌多金属硫化矿电位调控浮选试验研究[J].金属矿山，2006，（6）.
[4] 马晶，任金菊，原连肖.某难选多金属硫化矿浮选分离试验研究[J].有色金属，2008，（3）.
[5] 严海军，向宇，宋永胜.复杂钼铜铁多金属矿的综合利用研究[J].稀有金属，2011，（1）.
作者简介：王洋（1979-），男，内蒙古赤峰人，中国冶金地质总局山东局哈密市腾源盛矿业有限责任公司工程师，研究方向：选矿技术（矿物加工工程）。
（责任编辑：蒋建华）
关键词：含铜金属；金属分选；矿产资源；矿山开采；铜金属回收 文献标识码：A
中图分类号：TD164 文章编号：1009-2374（2015）16-0155-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.16.076
我国是资源大国，矿产资源占据我国资源总数的大部分份额。含铜金属矿主要包括铜铅锌矿石、铜锌矿石、铜钼矿石、银铜矿石、铜金矿石。这些矿石的内部组成较为复杂，通过分选工艺的应用，能够回收的金属数量巨大。但是各个金属矿石之间的浮性差异很小，这就会给各个物质的分离工作带来困难。矿石浮选工艺是铜金属回收的主要方法，但是随着矿山资源的贫乏，必须要有新的工艺进行资源整合，才能够提高含铜金属的高效分选。良好的工艺能够提高生产效益，更能够降低成本减少污染，实现经济效益和社会效益的双平衡。
1 铜矿物和矿床的状态和类型
1.1 铜矿物状态
铜矿物是天然产出的物质，铜化合物的种类多达200多种，具有工业价值的矿物质有15种左右。铜金属是工业生产中重要的资源类型，能够为工业发展提供重要的原料。铜金属矿物显著特点是含硫矿物居多。铜金属从岩浆源阶段开始到次富集带阶段，在各个阶段铜矿物都有大量的硫化物。具有工业价值的铜矿中，80%的铜矿物都是硫化物。这方面的代表就是辉铜矿，其次就是黄铜矿、斑铜矿、黝铜矿和铜兰。在这些矿石中，自然铜的产量能够占到1/10，还有一部分为氧化物，例如孔雀石、水胆矾或者氯铜矿等物质。
1.2 铜矿床的类型
我国现有的铜矿大约有900多个，其中大型矿床数量很少，中型矿床大约占10%，数量最多的就是小型矿床，能够占据88%的份额。我国的铜资源储量平均品位是0.71%，高品位的铜资源含量较低。但是，铜矿床的类型较多，大致可以分为斑岩型铜矿床（也叫细脉浸染型铜矿）、层状铜矿床、黄铁矿型铜矿床、矽卡岩型铜矿床、脉状铜矿床、砂岩型铜矿床、铜镍硫化矿床、安山玄武岩铜矿床。
2 铜矿石的分类
2.1 铜矿石的分类主要是按照分选的角度确定的
大致可以分为三种：一是氧化矿，氧化率在30%以上，这种矿石铜矿物以碳酸盐的形式呈现，硫酸盐和氧化物同时存在；二是硫化矿，氧化率在10%以下，主要成分是铜的硫化物，铜与硫化物是最容易亲和；三是混合矿，混合矿就是氧化率在10%～30%之间，混合矿的存在是非常广泛的。
2.2 按照矿石含有的矿物质种类可以分为单一铜矿石和多金属铜矿石
含有铜金属较多的为黄铁矿石，再有就是铜锌矿石、铜铅锌矿石、钢钼矿石、铜镍矿石、钢金矿石等。
2.3 按照铜矿石中铜的含量分类
铜矿石中铜金属含量因地质情况而产生差异。根据铜含量可以分为大于2%的，称为富铜矿，等于1%～2%含量的称为中等铜矿，含量在0.7%～1%的被称为贫铜矿，小于0.7%铜含量的被称为极贫铜矿。
3 铜金属矿物的分选
3.1 铜硫铁矿的特点和分选技巧
铜硫铁矿的特点是储量较小，品位不高。铜矿物应该以黄铜矿为主，铜硫矿存在于硫化矿，含有硫化铜物，一般分为致密块状含铜黄铁矿和浸染状含铜黄铁矿。致密块状含铜黄铁矿中脉石矿物很少，经常采用的方法就是浮选硫化铜矿物，经过铜分离后尾矿留下就是硫精矿。浸染状含铜黄铁矿的特点就是铜矿物和硫化铁矿物含量较低，以浸染的形态分布于脉石中，脉石的含量很高，对这种矿石应该采用混合浮选流程，通过浮选工艺把硫化铜和硫化铁混合浮出，通过对混合精矿的再磨后将物质慢慢分离。铜矿石浮选的可以采用两种方案，分别是先磁后浮，或者先浮后磁。先磁后浮在操作时容易出现黄铁矿进入磁铁矿的精矿，造成物质之间的混合。在实际操作中，最常使用的方式就是先浮后磁。先浮后磁的方法能够有效阻止物质之间的混合。浮选时要注意强化对硫化铁的浮选，最大限度地将铁矿物质进行分离。铜金属矿物分离需要掌握技巧，要根据铜硫矿的具体情况而定。选择的方法要减少分离的时间，提高分离的效果。
3.2 铜锌矿的分选工艺
在铜金属的分离效果中，铜锌矿的分离是相对比较困难的。铜锌矿难分离的主要原因是铜和锌在生长过程中紧密共生，在矿床之间形成紧密的物质。特别是在高温型矿床中，黄铜矿多数呈细小颗粒存在，通过浸染状态存在于锌矿中，铜金属与锌结合过于紧密，很难单独进行分离。这是铜和锌的物理性质决定的，也是矿床形成的过程造成的。在传统的分离方法中，很难解决这个问题。铜与锌的紧密结合，使分离工作变得艰难。铜离子以其作用，将锌表面活化，这些表面的物质与铜和锌都非常相似，在分离中无法准确知道物质之间的差异，在分离过程中，无法第一时间有效分离。但是随着分离工艺的增强，可以采用三个措施进行有效分离：一是将矿浆中的铜离子进行沉淀，这样可以防止闪锌矿的活化，采用的制剂是硫化钠，硫化钠可以有效将矿浆中的铜离子进行分离；二是脱除铜离子。这个方法就是脱除吸附在锌矿表面的铜离子，使用的制剂是氰化钠和硫酸；三是运用混合精矿脱药，将铜锌混合的矿石进行分离，采用制剂一般为活性炭或者硫化钠。
3.3 铜铅分选技术应用
铜与铅的分离一般可以按照两种方案进行：一种方法是浮铜抑铅；一种方法是浮铅抑铜。传统的方法是重铬酸盐法。通过这个方法可以实现抑铅浮铜。矿石中含有容易氧化的物质时，就可以采用这种方法。对于受过氧化的铅矿抑制力，这种方法更有效。该方法的弊端就是存在污染，因此，在选用的时候需要考虑矿区的环境。氰化物法对黄铜的抑制力比较强，对铅产生作用微小，利用这个方法能够抑铜浮铅，是很好的分离方法。再有就是氧硫法，通过二氧化硫进行抑制浮选黄铜。或者运用加温方法，用蒸汽将铜铅混合物加温到60℃，在表面放置补收剂，将表面氧化的物质解吸下来，黄铜自然就浮上来。采用这种方法不用添加药剂，可以有效减少污染。
4 结语
矿山开采是一项工艺复杂的生产劳动，在同一个地区会存在不同程度的矿石，对矿石的认知和组织结构了解尤为重要。含铜金属矿石的提纯过程需要从矿石本质的性质入手，通过对原有经验，运用新的工艺方法，才能够提高工作效率。含铜金属分选过程的实施需要运用科学化、专业化的工作原则，在设备应用、工艺水平、整体控制上，都要符合现代矿业生产的规律。含铜金属分选整体效果的提升，能够为工业生产提供优质的原料，有利于我国矿业生产的整体进步。
参考文献
[1] 郭杰.破碎-分选废弃电路板中非金属粉的资源化利用研究[D].上海交通大学，2011.
[2] 胡海祥，李广，刘俊.某铜硫铁复杂多金属矿分选新工艺试验研究[J].矿山机械，2012，（9）.
[3] 罗仙平，王淀佐，孙体昌.某铜铅锌多金属硫化矿电位调控浮选试验研究[J].金属矿山，2006，（6）.
[4] 马晶，任金菊，原连肖.某难选多金属硫化矿浮选分离试验研究[J].有色金属，2008，（3）.
[5] 严海军，向宇，宋永胜.复杂钼铜铁多金属矿的综合利用研究[J].稀有金属，2011，（1）.
作者简介：王洋（1979-），男，内蒙古赤峰人，中国冶金地质总局山东局哈密市腾源盛矿业有限责任公司工程师，研究方向：选矿技术（矿物加工工程）。
（责任编辑：蒋建华）