硫化铜矿浮选常用药剂知识

硫化铜矿浮选常用药剂知识

按选别的有用成分不同，硫化铜矿可分为如下几类：

（1）单一铜矿。其矿石比较简单，可以回收的有价成分只有铜。脉石主要是石英、硅酸盐类和碳酸盐类。

（2）铜硫矿。这种矿石除铜矿物外，还有硫化铁的矿物可以回收。硫的主要矿物是黄铁矿。这种矿石称为含铜黄铁矿。

（3）铜硫铁矿。其矿石中除铜矿物和黄铁矿可以回收外，还有值得回收的磁铁矿。

（4）铜钼矿。这种矿石的有用成分除铜矿物外，还含有辉钼矿。有的矿石除铜钼以外，尚有磁铁矿和黄铁矿可以回收。

（5）铜镍矿。其有用成分除铜矿物以外，还有含镍的矿物，如硫化镍矿和含镍的黄铁矿、磁黄铁矿等。

（6）铜钴矿。其有用成分除铜矿物以外，还有含钴的黄铁矿。将后者选出即为钴精矿。

主要硫化铜矿物、铁矿物及其可浮性

黄铜矿（CuFeS2）含Cu34.57%，是主要铜矿物。黄铜矿在中性及弱碱性介质中，能较长时间保持其天然可浮性，但在强碱性（PH＞10)介质中，由于表面结构受OH-侵蚀，形成氢氧化铁薄膜，其天然可浮性下降。在矿床表层的黄铜矿，因长期受氧化，硬度变小，易过粉碎，所以其可浮性变差。

浮选黄铜矿最常用的捕收剂是黄药和黑药。近年来也用硫氮类及硫胺酯。在国外，有人用异硫脲盐、丁黄烯酯等取代黄药浮选黄铜矿。

黄铜矿在碱性介质中，易受氰化物及氧化剂的作用而受到抑制。例如，在铜铅分离时，常用氰化物抑制黄铜矿；铜钼分离时，使用氧化剂使黄铜矿受抑制的方法，已得到广泛应用。有时用铜盐（如硫酸铜）活化被抑制的黄铜矿。

辉铜矿(Cu2S)含Cu79．8％，是最常见的次生硫化铜矿物，性脆，容易过粉碎泥化。国外许多大型斑岩铜矿的铜矿物为辉铜矿。辉铜矿的捕收剂主要是黄药。它在酸性和碱性介质中，都有较好的可浮性。由于辉铜矿中铜硫结晶的晶格能较小，铜离子半径小，硫离子半径大，易于暴露受到氧化，所以辉铜矿比黄铜矿易氧化。氧化以后，有较多的铜离子进入矿浆。这些铜离子的存在，会活化其他矿物，或者消耗药剂，造成分选的困难。

辉铜矿的抑制剂是Na2SO3、Na2S2O3、K3Fe(CN)6和K4Fe(CN)6，大量的Na2S对辉铜矿也有抑制作用。氰化物对辉铜矿的抑制作用较弱，这是因为辉铜矿表面铜离子不断溶解且与氰化物作用，因而使氰化物失效。只有不断加人氰化物，才能达到抑制的目的。

斑铜矿（Cu5FeS4）化学成分不固定，按分子式计算含Cu63. 3 %，有原生、次生两种。斑铜矿的表面性质及可浮性，介于辉铜矿和黄铜矿之间。用黄药作捕收剂时，在酸性及弱碱性介质中均可浮，当PH＞10以后，其可浮性下降。在强酸性介质中，其可浮性也显著变坏，容易受氰化物抑制。

其他硫化铜矿物，如铜蓝（CuS），铜蓝的可浮性与辉铜矿相似。砷黝铜矿3Cu2S·As2S3，属原生铜矿。它是等轴晶系结晶，实际上不解离，有很多同分异构体，硬度小，脆性高，容易过磨泥化。用丁黄药浮选砷黝铜矿时，最适宜的PH是11～12。介质调整剂用碳酸钠比用石灰好，因为当游离CaO高于400 g/m3时，对砷黝铜矿有抑制作用。在硫化钠用量较低（30 mg/L）时，由于硫化了氧化的表面，则可以改善其可浮性，但提高用量，可以完全抑制砷黝铜矿的浮选。

对硫化铜矿物的可浮性，可以归纳出如下几条规律：

（1）凡是不含铁的矿物，如辉铜矿、铜蓝，可浮性相似，氰化物、石灰对它们的抑制作用较弱。

（2）凡是含铁的铜矿物，如黄铜矿、斑铜矿等，在碱性介质中，易受氰化物和石灰的抑制。

（3）黄药类捕收剂，主要与阳离子Cu2+起化学吸附，所以表面含Cu2+多的矿物，与黄药作用强。作用强弱的次序为：辉铜矿＞铜蓝＞斑铜矿＞黄铜矿。

（4）硫化铜矿物的可浮性，还受到结晶粒度、嵌布粒度和原生、次生等因素的影响。结晶及嵌布过细的，比较难浮。次生硫化铜矿容易氧化，比原生铜矿难浮。

几乎所有的硫化铜矿石都有含铁的硫化物，所以在某种意义上说，硫化铜矿的浮选实质上是硫化铜与硫化铁的分离。铜矿石中常见的硫化铁矿物有黄铁矿和磁黄铁矿。

黄铁矿（FeS2）含S53.4%，在硫化矿中分布很广，几乎各类矿床中都有。由于黄铁矿是制硫酸的主要原料，所以习惯上常把黄铁矿精矿称为硫精矿。

黄铁矿在酸性、中性及弱碱性矿浆中都可以用黄药作捕收剂。经过酸（硫酸、盐酸）处理的黄铁矿可浮性很好（用黄药时，PH＝4.5最好）。在PH＝7～8的弱碱性矿浆中，用黄药捕收也是工业上经济有效的方法。对黄铁矿的捕收力，黑药比黄药弱。

黄铁矿的抑制剂是氰化物和石灰。黄铜矿、闪锌矿与黄铁矿的分离，主要是用石灰作黄铁矿抑制剂。被抑制的黄铁矿，可用硫酸降低PH进行活化，也可用碳酸钠或二氧化碳活化。活化时常加硫酸铜。

磁黄铁矿（Fe5S6～Fe16S17）其含硫量一般比黄铁矿低。容易氧化和泥化，是比较难浮的硫化铁矿物。

在碱性和弱酸性矿浆中浮磁黄铁矿，要先用Cu2+离子活化，或用少量硫化钠活化，再用高级黄药捕收。

磁黄铁矿的抑制剂有石灰、氰化物和碳酸钠等。在特殊情况下，可用高锰酸钾，如毒砂或镍黄铁矿与磁黄铁矿分离时，可用高锰酸钾抑制磁黄铁矿，而用硫酸铜或硫化钠活化毒砂、镍黄铁矿。

磁黄铁矿在矿浆中氧化时，会消耗矿浆中的氧。而矿浆中的氧对硫化矿的浮选，是很重要的。矿石中有磁黄铁矿时，用黄药浮选其他硫化矿，在氧与磁黄铁矿反应之前，其他硫化矿不浮，而且只有矿浆中剩余有氧，使其他硫化矿表面部分氧化，才能使它们浮游。因此，矿石中有磁黄铁矿的硫化矿浮选时，矿浆搅拌充气调节显得十分重要。

磁黄铁矿的活化剂，还有硫酸铜加硫化钠、氟硅酸钠和草酸等。我国的矽卡岩型铜矿中，含硫矿物有很大一部分是磁黄铁矿。由于磁黄铁矿不易浮又兼有磁性，夹杂于磁选铁精矿中，所以它是造成铁精矿中含硫高的主要原因。

白铁矿（FeS2）化学成分与黄铁矿相同，但结晶不同。黄铁矿为等轴晶系，白铁矿是斜方晶系。

白铁矿可浮性与黄铁矿相似，但比黄铁矿好。几种硫化铁矿用黄药捕收的可浮性顺序是：白铁矿＞黄铁矿＞磁黄铁矿。