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銅礦選礦工藝

文章來源:河南宏科重工機械 發布時間:2014-12-16 08:57:20         瀏覽次數:1446      
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一、銅礦選礦工藝簡介

 

    浸染狀銅礦石的浮選一般采用比較簡單的流程,經一段磨礦,細度-200網目約占50%--70%,1次粗選,2--3次精選,1--2次掃選。如銅礦物浸染粒度比較細,可考慮采用階段磨選流程。處理斑銅礦的選礦廠,大多采用粗精礦再磨—精選的階段磨選流程,其實質是混合—優先浮選流程。先經一段粗磨、粗選、掃選,再將粗精礦再磨再精選得到高品位銅精礦和硫精礦。粗磨細度-200網目約占45%~50%,再磨細度-200網目約占90%~95%。

  致密銅礦石由于黃銅礦和黃鐵礦致密共生,黃鐵礦往往被次生銅礦物活化,黃鐵礦含量較高,難于抑制,分選困難。分選過程中要求同時得到銅精礦和硫精礦。通常選銅后的尾礦就是硫精礦。如果礦石中脈石含量超過20%~25%,為得到硫精礦還需再次分選。處理致密銅礦石,常采用兩段磨礦或階段磨礦,磨礦細度要求較細。藥劑用量也較大,黃藥用量100g/(t原礦)以上,石灰8~10kg(原礦)以上。
根據礦物的種類不同,礦石選礦工藝主要包括磁選、浮選和重選、磁化焙燒-磁選。
銅礦選礦工藝概述

 
     礦山一般選礦工藝 原礦→一段破碎→二段破碎→料倉→給料→球磨→分級→浮選→再浮選→濃縮 取樣 單金屬礦浮選原則流程 單金屬礦浮選原則流程的選擇,主要取決于礦石中有用礦物的嵌布粒度特 性。 一般多為不均嵌布, 由于有益礦物和脈石硬度不同, 易于泥化, 影響回收率, 制定選別流程的原則是盡最使有用礦物經粗選、掃選得粗精礦或中礦,然后再磨 再選,對于嵌布不均的有益礦物在粗磨的條件下能產出部分合格精礦,粗選尾礦 進行再磨再選或得粗精礦再磨再選,而得第二種合格精礦。處理復雜不均嵌布礦石時,由于該類礦石有用礦物嵌布不均,連生體解離范 圍較廣,有時要用三段磨礦三段選別的流程。處理含大量原生泥和可溶性鹽類礦石由于礦泥和礦砂選別工藝不一樣,一般用泥砂分選流程。

 

二、銅礦選礦工藝

 

1、碎礦

 

碎礦設備主要有:顎式破碎機、球磨機、雷蒙磨等破碎磨粉設備。

 

     碎礦最終粒度為-12mm; 為三段一閉路流程,碎礦產品經過兩段連續磨礦至-200目占70%,再經一次粗選、一次掃選,占70% 段連續磨礦至-200目占70%,再經一次粗選、一次掃選、兩次 精選獲得銅精礦;選銅作業的尾礦經一次磁粗選獲得粗精礦, 精選獲得銅精礦;選銅作業的尾礦經一次磁粗選獲得粗精礦, 再磨至92% 200目的細度 然后經過兩次精選獲得鐵精礦; 92%目的細度, 再磨至92%-200目的細度,然后經過兩次精選獲得鐵精礦;精 礦脫水為濃密、過濾兩段脫水作業,最終產品銅精礦含水14%,礦脫水為濃密、過濾兩段脫水作業,最終產品銅精礦含水14%,鐵精礦含水10%的設計流程。

 

2、磁選工藝及設備

 

    磁選是在不均勻磁場中利用礦物之間磁性的差異使不同礦物實現分離的一種選礦方法。磁選法是鐵礦石等黑色金屬礦最常用的選礦方法,根據磁場強度的不同分為弱磁選和強磁選兩大類。弱磁選工藝主要用于處理磁鐵礦等強磁性礦物,強磁選工藝主要用于處理赤鐵礦(紅礦)等弱磁性礦物。

 

磁選選礦生產線的流程大致為:(料倉)---- 給料機 ---- 顎式破碎機 ----顎式細碎機----球磨機----螺旋分級機----磁選機(可得到精粉)。其中間的機器之間可用輸送機相接。

 

3、浮選工藝及設備

 

     浮選工藝由顎式破碎機、球磨機、分級機、磁選機、浮選機、濃縮機和烘干機等主要設備,配合給礦機、提升機、傳送機可組成完整的選礦生產線。該生產線具有高效、低能、處理量高、經濟合理等優點。

 

    浮選技術近年來在鐵礦選礦中也得到了廣泛的應用,已成為弱磁性鐵礦石和鐵礦石伴生組分回收的重要方法,在磁鐵礦精礦的反浮選脫硅降雜方面也得到了成功應用。

 

    浮選是利用礦物表面物理化學性質(疏水-親水性質)的不同,來分選礦物的一種選礦方法。在浮選過程中,為增大有用礦物和脈石礦物表面性質的差異、提高浮選效率,通常需要添加各種浮選藥劑(調整劑、捕收劑、起泡劑),控制不同礦物的可浮性。

 

    浮選是在氣-液-固三相界面分選礦物的選礦方法。礦石經磨礦后,礦漿首先給人調漿槽,添加各種浮選藥劑;然后給入浮選機,在浮選機的充氣攪拌過程中,可浮性好的顆粒與礦漿中的氣泡碰撞并吸附于氣泡上,被攜帶至礦漿表面形成泡沫層;可浮選差的顆粒則留在浮選槽中作為尾礦排除,從而實現了對可浮性不同的礦物顆粒的分離。

 
三、氧化銅礦和混合銅礦處理的方法有下列兩類:

 

   1、重選工藝及設備

 

    重力選礦是根據礦石中有用礦物于脈石礦物之間密度的不同,在一定的流體介質中分選礦石的方法。重選法是目前最通用的幾種選礦方法之一,廣泛用于處理礦物密度差較大的礦石,是選別金、鎢、錫礦石及煤礦的傳統方法,在鐵礦選礦過程中,重選法主要用于弱磁性鐵礦石的預選和尾礦中鐵礦物的綜合回收。

 

    2、磁化焙燒—磁選工藝及設備

 

    磁化焙燒是一種熱化學處理赤鐵礦的方法,它能使弱磁性的赤鐵礦等氧化鐵礦物轉變為強磁性的磁鐵礦(Fe3O4)。經過磁化焙燒的弱磁鐵礦石即可用磁選法處理。

 

    赤鐵礦、褐鐵礦、菱鐵礦、黃鐵礦等礦物等礦物的磁性較低,用弱磁選無法回收,但可以利用磁化焙燒的方法將它們變成強磁性鐵礦物(磁鐵礦或γ-赤鐵礦),然后利用弱磁選的方法回收。

 

    磁化焙燒是礦石加熱到一定溫度后在相應氣氛中進行物理化學反應的過程。根據礦石不同,化學反應不同。磁化焙燒按其原理可分為還原焙燒、中性焙燒和氧化焙燒等。

 
銅礦設備工藝流程

 

(1)浸染狀銅礦石的浮選

 

   一般采用比較簡單的流程,經一段磨礦,細度-200網目約占50%--70%,1次粗選,2--3次精選,1--2次掃選。如銅礦物浸染粒度比較細,可考慮采用階段磨選流程。處理斑銅礦的選礦廠,大多采用粗精礦再磨—精選的階段磨選流程,其實質是混合—優先浮選流程。先經一段粗磨、粗選、掃選,再將粗精礦再磨再精選得到高品位銅精礦和硫精礦。粗磨細度-200網目約占45%--50%,再磨細度-200網目約占90%--95%。

 

(2)致密銅礦石的浮選

 

    致密銅礦石由于黃銅礦和黃鐵礦致密共生,黃鐵礦往往被次生銅礦物活化,黃鐵礦含量較高,難于抑制,分選困難。分選過程中要求同時得到銅精礦和硫精礦。通常選銅后的尾礦就是硫精礦。如果礦石中脈石含量超過20%--25%,為得到硫精礦還需再次分選。處理致密銅礦石,常采用兩段磨礦或階段磨礦,磨礦細度要求較細。藥劑用量也較大,黃藥用量100g/(t原礦)以上,石灰8--10kg(t原礦)以上。

 

多金屬礦浮選原則流程

 

     多金屬礦浮選是指兩種有益礦物以上的金屬礦浮選, 一般有優先浮選、混合浮選然后分離浮選和優先、混合浮選兼有的選別流程。如鉛鋅礦一般有 鉛鋅依次的優先浮選和鉛鋅混合浮遠得混合精礦經再磨(或不再磨)后分離浮選 得鉛精礦和鋅精礦。又如銅、鉛鋅、硫化鐵的多金屬礦,其浮選流程一般為先優 先浮選銅鉛,進行銅鉛分離,優先浮選銅鉛的尾礦進行鋅、硫混合浮選然后分離鋅硫或依次優先浮選鋅、硫得鋅精礦、硫精礦。某些礦石可利用礦物的可浮性使 用選擇性捕收劑優先選出已解離的部分礦物,然后再進行混合浮選、分離浮選。 流程中有否再磨工序,視礦物解離情況而定。

 

優先浮選和混合浮選的優缺點如下:

 

(1)混合浮選磨礦細度較直接優先浮選為粗,可節省磨礦費用。

 

(2)混合浮選的浮選機用量少于優先浮選,浮選藥劑也節省些。

 

(3)優先浮選生產操作較易,容易達到精礦品位.而混合浮選的分離浮選, 生產操作較優先浮選困難些。 上述是一般的優缺點比較,多金屬礦選別流程要進行試驗,對優先、混合浮 選的設計方案進行比較選定。

 
四、銅礦礦物原料分布

 
     目前,在地殼上已發現的銅礦物約有250多種,大約1/3是硫化物和硫酸鹽類。方銅礦、閃鋅礦等是冶煉銅鋅的主要工業礦物原料。銅礦石一般是銅的硫化物或氧化物與其他礦物組成的集合體,與硫酸反應生成藍綠色的硫酸銅。自然銅礦物有各種各樣的顏色。黃銅礦呈亮黃色,斑銅礦呈暗銅紅色,氧化后變為藍紫斑狀;輝銅礦(硫化二銅)鉛灰色;銅藍(硫化銅)靛藍色;黝銅礦是鋼灰色;藍銅礦(古稱曾青或石青)呈鮮艷的藍色。在古代文獻中,青色即指深藍色。 全世界探明的銅礦儲量約6億多噸,儲量最多的國家是智利,約占世界儲量的三分之一。我國有不少著名的銅礦,如江西德興、安徽銅陵地區、山西中條山、甘肅白銀廠、云南東川、黑龍江多寶山、西藏江達縣玉龍、墨竹工卡縣驅龍等。在金屬王國里,銅的導電性僅次于銀。銅礦比銀礦多且價格便宜。當今世界,一半以上的銅用于電力和電訊工業。

 

    南美洲的智利,號稱“銅礦之國”。那里有個大銅礦,也是外國人根據孔雀石發現的,那是18世紀末葉的一個趣聞。當時,智利還在西班牙殖民者的統治下。一次,有個西班牙的中尉軍官,因負債累累而逃往阿根廷去躲債。他取道智利首都圣地亞哥以南50英里的卡佳波爾山谷,登上1600米高的安第斯山時,無意中發現山石上有許多翠綠色的銅綠。他的文化素養使他認識到這是找銅的“礦苗”,于是帶著礦石標本去報礦。后經勘查證實,這是一個大型富銅礦。這座銅礦特命名為“特尼恩特”(西班牙文意為“中尉”)。它是目前世界上最大的地下開采銅礦,年產銅錠30萬噸。


五、銅礦物理性質

 
     銅是人類從銅礦石中提煉出來的較早的金屬之一。它是最軟的重金屬,也是比重大的金屬之一,具藍灰色,硬度1.5,比重11.34,熔點327.4℃,沸點1750℃,展性良好,易與其他金屬(如鋅、錫、銻、砷等)制成合金。鋅從銅礦石中提煉出來的金屬較晚,是古代7種有色金屬(、錫、銅、金、銀、汞、鋅)中最后的一種。鋅金屬具藍白色,硬度2.0,熔點419.5℃,沸點911℃,加熱至100~150℃時,具有良好壓性,壓延后比重7.19。鋅能與多種有色金屬制成合金或含鋅合金,其中最主要的是鋅與銅、錫、銅等組成的黃銅等,還可與鋁、鎂、銅等組成壓鑄合金。 銅鋅用途廣泛,用于電氣工業、機械工業、軍事工業、冶金工業、化學工業、輕工業和醫藥業等領域。此外,銅礦選礦設備屬在核工業、石油工業等部門也有較多的用途。

 

  硬度:3.5-4.0
  比重:5.8-6.4g/cm3
  解理:解理在[011]晶帶內
  斷口:貝殼狀斷口
  顏色:鋼灰色、鐵黑色到黑色等
  條痕:黑色
  透明度:不透明
  光澤:金屬光澤 
  發光性:無
  其他:性脆
  光學性質:薄片中褐色。二軸晶Nm = 2.63(紅光)。具明顯多色性,Nm-亮褐,Ng-暗褐。
  光性方位:Nm//b,Np∧a=0°±。反射色亮灰白帶黃。
  反射率Rm:20 (紅光),27.1(藍光)。雙反射白到灰白。

 
六、銅礦原料開采分類分布

 

     1、海相火山巖黃鐵礦型銅礦床。產于下古生代石英角斑巖和細碧巖中。呈透鏡狀﹑似層狀。礦石礦物以黃銅礦﹑黃鐵礦為主。銅品位一般大于1%。如中國甘肅白銀廠﹑青海紅溝等礦床。

 

     2、超基性巖中的熔離型銅鎳硫化物礦床。產于下古生代純橄巖﹑輝橄巖﹑橄輝巖巖體的中﹑下部。呈似層狀﹑透鏡狀。礦石礦物以黃銅礦﹑鎳黃鐵礦為主。銅品位一般小于1%。如中國甘肅金川﹑新疆喀拉通克等礦。

 

     3、變質巖層狀銅礦床。產于中元古代白云巖﹑大理巖﹑片巖片麻巖中﹐沿層產出。礦體呈層狀﹑似層狀﹑透鏡狀。礦石礦物以黃銅礦﹑斑銅礦為主。銅品位一般大于1%。如云南東川湯丹﹑山西中條山胡家峪等礦。

 

     4、夕卡巖型銅礦床。產于中酸性侵入巖體和碳酸鹽巖的接觸帶內外。礦體以似層狀﹑透鏡狀﹑扁豆狀為主。礦石礦物主要為黃銅礦﹑黃鐵礦。銅品位一般大于1%。如安徽銅官山﹑江西城門山等礦。

 

     5、斑巖銅礦床。產于中生代﹑新生代花崗閃長斑巖﹑二長斑巖﹑閃長斑巖等及其圍巖中。礦體呈似層狀﹑透鏡狀。礦石礦物以黃銅礦為主。銅品位一般小于 1%。礦床常為大﹑中型。如江西銅廠﹑黑龍江多寶山﹑西藏玉龍、驅龍等礦。

 

     6、砂巖型銅礦床。產于中生代陸相砂巖與砂頁巖中。礦體呈似層狀﹑透鏡狀。礦石礦物以輝銅礦為主﹐其次為斑銅礦﹑黃銅礦等。銅品位多大于1%。如云南郝家河﹑四川大銅廠等礦。

 

七、銅的主要性能

 

     銅具有良好的導電性、導熱性、耐腐蝕性和延展性等物理化學特性。導電性能和導熱性能僅次于銀,純銅可拉成很細的銅絲,制成很薄的銅箔。純銅的新鮮斷面是玫瑰紅色的,但表面形成氧化銅膜后,外觀呈紫紅色,故常稱紫銅。

 

     銅除了純銅外,銅可以與錫、鋅、鎳等金屬化合成具有不同特點的合金,即青銅、黃銅和白銅。在純銅(99.99%)中加入鋅,則稱黃銅,如含銅量80%,含鋅量20%的普通黃銅管用于發電廠的冷凝器和汽車散熱器上;加入鎳稱為白銅,剩下的都稱為青銅,除了鋅和鎳以外,加入其它金屬元素的所有銅合金均稱做青銅,加入什么元素就稱為什么元素,最主要的青銅是錫磷青銅和鈹青銅。如錫青銅在我國應用的歷史非常悠久,用于鑄造鐘、鼎、樂器和祭器等。錫青銅也可用作軸承、軸套和耐磨零件等。

 

     與純銅的導電性有所不同,借助于合金化,可大大改善銅的強度和耐銹蝕性。這些合金有的耐磨,鑄造性能好,有的具有較好的機械性能和耐腐蝕性能。

 
八、銅的發展歷程及用途

 

     由于銅具有上述優良性能,所以在工業上有著廣泛的用途。包括電氣行業、機械制造、交通、建筑等方面。目前,銅在電氣和電子行業這一領域中主要用于制造電線、通訊電纜和其他成品如電動機、發電機轉子及電子儀器、儀表等,這部分用量約占工業總需求量的一半左右。銅及銅合金在計算機芯片、集成電路、晶體管、印刷電路版等器材器件中都占有重要地位。例如,晶體管引線用高導電、高導熱的鉻鋯銅合金。最近,國際知名計算機公司IBM已采用銅代替硅芯片中的鋁,這標志著人類最古老的金屬在 半導體技術應用方面的最新突破。 

 

     80年代中期,美國、日本和西歐國家的精銅消費中,電氣工業所占比重最大,中國也不例外。而進入90年代以后,國外在建筑行業中管道用銅增幅巨大,成為國外消費銅的大頭。據位于紐約的銅發展協會(CDA)發表的報告說:1997年,建筑業仍是美國銅產品的最大的最終用途市場,建筑業常利用銅的耐腐蝕性用于制造水管、屋頂及其他給排水設施,此外,還因其美觀的外表而被用于建筑裝修,建筑業用銅占美國銅產品總消費量的第一位。

 

     據中國有色集團內部統計,1997年我國銅的消費構成中電氣行業(包括電線電纜)占77.7%,成為用銅的最大市場。

 

     1997年的中國銅消費結構數據來源于Simon Hunt的“1990~1997年中國銅消費調查報告”一文,為了避免重復計算,1997 年中國的電線電纜包括在電氣行業中,而以前都計算在機械制造行業里。

 

     隨著科學技術的日新躍益,銅的應用范圍在拓寬,銅在醫學、生物、超導及環境方面開始發揮作用。如,當聚氨酯塑料泡沫含有銅或氧化銅時,能大大減少這種塑料燃燒時所釋放出致命的有毒氣體-氫氰化物(HCN)。大量研究資料證明,銅的殺菌作用可以有效地降低肺炎病菌的傳播,能抑制細菌生長,保持飲用水清潔衛生,所以,未來國內建筑業銅管的發展前景將十分廣闊。

 

元素用途:

 

銅是與人類關系非常密切的有色金屬,被廣泛地應用于電氣、輕工、機械制造、建筑工業、國防工業等領域,在我國有色金屬材料的消費中僅次于鋁。

 

銅在電氣、電子工業中應用最廣、用量最大,占總消費量一半以上。用于各種電纜和導線,電機和變壓器的繞阻,開關以及印刷線路板等。

 

在機械和運輸車輛制造中,用于制造工業閥門和配件、儀表、滑動軸承、模具、熱交換器和泵等。

 

在化學工業中廣泛應用于制造真空器、蒸餾鍋、釀造鍋等。

 

在國防工業中用以制造子彈、炮彈、槍炮零件等,每生產100萬發子彈,需用銅13~14噸。

 

在建筑工業中,用做各種管道、管道配件、裝飾器件等。

 

以下是各行業銅消費占銅總消費量的比例:

 

行業                      銅消費量占總消費量的比例

 

電子(包括通訊)                  48%

 

建筑                                24%

 

一般工程                          12%

 

交通                                 7%

 

其他                                 9%

 

 

另:轉載請注明河南宏科重工球磨機網(http://www.sffvfh.live/

 

  
  
  
  

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