常見的硫化銅礦物是按照其有用成分來劃分的,主要可分為七種。
七種硫化銅礦物
1、單一銅礦:其礦石比較簡單,可以回收的有用成分只有銅。脈石礦物主要為石英、碳酸鹽及硅酸鹽類。
2、銅硫礦:這種礦石稱為含銅黃鐵礦,礦石中除銅礦物外,還有硫化鐵的礦物可以回收。硫的主要礦物是黃鐵礦。
3、銅硫鐵礦:其礦石中除銅礦物可以回收外,還有黃鐵礦和磁鐵礦值得回收。我國的矽卡巖型銅礦中有不少屬于此類型。
4、銅鉬礦:這種礦石的有用成分除銅物外,還含有輝鉬礦。有的礦石除銅鉬礦物以外,還有磁鐵礦和黃鐵礦可以回收。
5、銅鎳礦:其礦石中除銅礦物以外,還有含鎳的礦物,如硫化鎳礦和含鎳的黃鐵礦、磁黃鐵礦等。
6、銅鈷礦。其有用成分除銅礦物以外,還有含鈷的黃鐵礦及其他鈷礦物。
7、含砷硫化銅礦。其礦石中砷含量很高,砷主要以毒砂形式存在。這類礦石的浮選主要是解決銅砷分離問題,盡可能降低銅精礦中的含砷量。
主要硫化銅礦物的可浮性
自然界硫化銅礦物種類很多,但有工業(yè)價(jià)值的主要硫化銅礦物有:黃銅礦、輝銅礦。斑銅礦、銅藍(lán)、黝銅礦、砷黝銅礦等。
1、黃銅礦(CuFeS2)。黃銅礦(含Cu34.57%)是我國銅礦中最常見的銅礦物,有原生的、也有次生的,可浮性較好。黃銅礦不易受氧化,在中性及弱堿性礦漿中,能較好長時(shí)間保持天然可浮性。但在強(qiáng)堿性(pH>10)的礦漿中,由于表面受OH-侵蝕,形成親水性的氫氧化鐵薄膜,可浮性變差。位于礦床表層的黃銅礦,長期受氧化,硬度較小,易過粉碎,可浮性也變差。
浮選黃銅礦最常用的捕收劑是黃藥,在較寬的pH值范圍(3~12)黃銅礦易為黃藥類捕收劑全部浮出。而黑藥、硫氮類及硫氨酯在處理含銅黃鐵礦時(shí)更有選擇性。黃銅礦在堿性礦漿中易受氰化物及氧化劑的作用而被抑制。過量的石灰以及硫化鈉和硫化銨在堿性礦漿中也可抑制黃銅礦。被氰化物抑制的黃銅礦可用硫酸銅進(jìn)行活化。
2、輝銅礦(Cu2S):輝銅礦是一種最常見的次生銅礦物,性脆,易過粉碎泥化,在酸性和堿性礦漿中,都有良好的可浮性。國內(nèi)外許多大型斑巖銅礦的銅礦物為輝銅礦。
由于輝銅礦中銅硫結(jié)晶的晶格能較小,銅離子半徑小,硫離子半徑大,易于暴露受到氧化,所以輝銅礦比黃銅礦易氧化。氧化以后,有較多的銅離子進(jìn)入礦漿。在多金屬硫化物,或者消耗藥劑,使浮選過程復(fù)雜化,增加分選困難。
輝銅礦的捕收劑主要是黃藥和黑藥。有效的抑制劑是硫化硫酸鈉、亞硫酸鈉、鐵氰化鉀和亞鐵氰化鉀,大量的硫化鈉對輝銅礦也有抑制作用。氰化物對輝銅礦的抑制作用較弱,這是因?yàn)檩x銅礦表面的銅離子不斷溶解并與氰化物作用生成絡(luò)離子,使氰化物的抑制作用下降。
3、斑銅礦(Cu5FeS4):斑銅礦有原生和次生兩種,它的表面性質(zhì)及可浮性介于輝銅礦和黃銅礦這間。
當(dāng)用黃藥作捕收劑時(shí),在酸性及弱堿性介質(zhì)中均可浮,當(dāng)pH值大于10以后,其可浮性下降。在強(qiáng)酸性介質(zhì)中,其可浮性也顯著變壞,容易受氰化物抑制。
其他硫化銅礦物,如銅藍(lán)(CuS)的可浮性與輝銅礦相似。黝銅礦(4Cu2S·Sb2S3)、砷黝銅礦(4Cu2S·As2S3)的可浮性與黃銅礦相似。
根據(jù)上面對各種硫化銅礦可浮性分析,得出以下幾條規(guī)律:
(1)其化學(xué)組織中不含鐵的銅礦物(如輝銅礦、銅藍(lán))可浮性相似。氰化物、石灰對它們的抑制作用較弱,所以在銅硫分離時(shí)可以加入大量石灰去抑制黃鐵礦,而不至于嚴(yán)重影響銅礦物的可浮性。
(2)其化學(xué)組成中含鐵的銅礦物(如黃銅礦、斑銅礦)可浮性相似,在堿性礦漿中易受氰化物和石灰抑制,所以銅硫分離較難,要求嚴(yán)格控制氰化物和石灰的用量。
(3)在礦物的化學(xué)組成中,銅含量高,可浮性好,較易獲得高品位的精礦;鐵含量高,可浮性差。常見的硫化銅礦物可浮性按下列順序減?。狠x銅礦>銅藍(lán)>斑銅礦>黃銅礦。
(4)硫化銅礦物的可浮性,還受到結(jié)晶粒度、嵌布粒度和原生、次生等因素影響。結(jié)晶及嵌布粒度過細(xì)的,比較難浮。次生硫化銅礦容易氧化,比原生銅礦難浮。