铜和锌是地壳中常见的伴生金属。它们经常作为矿石共存于同一矿床中,形成铜锌矿。在黄铜矿、闪锌矿、方铅矿和红柱石中,都有铜锌伴生的情况。那么在选矿过程中如何分离铜和锌呢?我们知道浮选是常用的铜锌分离选矿工艺,除此之外,还有其他几种常用的铜锌伴生矿选矿工艺方法,下面我们一起来了解一下。
1、浮选工艺
浮选是常用的铜锌分离方法之一。在浮选过程中,通常通过不同的浮选药剂和操作条件将矿石中的铜锌矿物浮出。这可以通过利用铜锌矿物的表面特性、浮选药剂的选择和浮选机械的调整来实现分离。
常见的铜锌浮选分离工艺包括
(1) 优先浮选工艺
优先浮选流程主要针对铜品位低、锌品位高、矿物组成及嵌布关系相对简单的矿石。选择合理的药剂制度,铜锌依次优先浮选。
根据矿物之间的嵌布关系,优先浮选工艺采用一段磨矿一段选矿,即原矿粗磨后优先浮选铜,铜粗精矿磨矿选矿,铜尾矿选矿选锌,并采用抑制剂组合抑制毒砂和磁黄铁矿的浮选。
制药业还可以使用石灰和硫酸锌的组合来抑制锌和硫,使用丁基黄嘌呤和 2-巯基苯并噻唑的混合物来捕集铜。
(2) 混合浮选工艺
混合浮选主要用于处理铜锌品位相差不大、矿物嵌布关系复杂、共生关系密切的矿石。
其工艺流程主要是原矿经粗磨后进入混合浮选得到混合精矿,混合精矿直接分离或经再磨后再分离。
根据矿石性质的特殊性,在大量石灰介质中采用戊基黄药混合浮选铜锌,得到铜锌混合精矿后再磨矿再分离,铜锌矿得到较好的分离。
(3)半优先浮选工艺
半优先浮选工艺主要处理性质特殊、共生关系密切、矿物可浮性差异较大的铜锌矿石。
该工艺是对部分浮选性好的铜矿优先浮选,而对浮选性不好或嵌布关系很近的铜锌矿混合浮选,所得混合精矿直接分离或重新磨矿后再分离。
(4) 异步浮选工艺和等速浮选工艺
异步浮选和等浮选工艺在铜锌选矿中应用较少,多用于复杂难选的硫化铜锌矿。
异步浮选先对浮选效果好的铜锌混合矿石进行浮选,铜尾矿再浮选难浮选的锌矿石,得到的混合精矿再依次分离,资源得到综合回收。
待浮选的矿石在经过初步磨矿废渣处理后,再用抑制剂组合抑制锌和硫,使铜、锌、硫矿物得到有效分离。
(5) 浮选柱法
浮选柱法可以降低选矿成本,提高企业效益。与传统的机械搅拌浮选机相比,具有选矿成本低、精矿富集比高、产品质量好、工艺流程简单、操作控制方便、易于实现生产过程自动化控制等优点。
2、氧化还原分离法
通过调节氧化还原条件,铜或锌可以被选择性地氧化成可溶性氧化物,然后在适当的条件下进行分离。例如,锌可以被氧化成氧化锌(ZnO),而铜可以留在溶液中。
3、溶液浸出法
将矿石浸入适当的溶液中,使铜和锌溶解到溶液中,然后通过适当的分离方法(如萃取、电解等)将它们从溶液中分离出来。
4、沉淀分离法
通过控制溶液的条件,使其中的铜或锌以沉淀的形式析出,然后从溶液中分离出来。
5、萃取法
使用选择性萃取剂从矿石中分离出铜或锌。可以是有机溶剂萃取,也可以是离子交换树脂萃取等。
6、电积法
通过电解将溶液中的铜或锌沉积在电*上,从而实现分离。
7、气体分离法
在适当的气氛中,铜或锌可选择性地转化为气体形式,然后进行分离。
8、生物堆浸法
生物堆浸法主要用于处理大量品位低但值得回收的矿石。具体的工艺流程是先将矿石破碎堆筑,然后进行微生物堆浸,堆浸一段时间后,铜的回收率可以得到提高,再通过溶剂萃取-电积操作,95%的铜可以被提取出来,铜资源得到了很好的回收。
9、选冶联合工艺
选冶联合工艺主要用于处理一般选矿方法难以获得单一合格精矿的复杂多金属硫化矿。这类矿物采用普通物理选矿难以获得理想的选别指标,且易造成资源浪费,影响企业经济效益。因此,采用冶金联合流程的方法对浮选混合精矿进行再处理,是解决此类矿石开发利用问题的有效手段。
对于含泥量大、易淤泥的铜锌矿,采用先浮选、再搅拌浸出氧化锌的工艺,不仅生产成本高,而且固液分离困难;而采用破碎、造堆、堆浸、浮选、萃取-反萃取-电积等工艺联合冶金处理,可有效降低生产成本,简化操作,还能更大程度地回收有价金属。
总之,铜矿选矿设备工艺的方法有很多,浮选是比较常用的一种方法,但并不是每一种矿石都适用。因此,选别工艺的选择还是应该根据选矿试验的结果来确定,不能盲目照搬,合适的选矿工艺不仅可以使矿产资源的利用更加全面,还能为工厂带来更加丰厚的经济收益。
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