1. 混合浮选机
一、从铜矿石中提取铜的方法
对于含铜品位较低的矿石,需要经过选矿,使品位富集成为铜精矿(按冶金部1976年颁发的标准,铜精矿要求含铜品位为8~28%。在实践生产中含铜品位一般10~20%,个别有达30%者),然后将精矿冶炼成冰铜(为硫化铜与硫化铁的合金,含铜品位一般30~45%),冰铜经过吹炼而成为粗铜(含铜品位97~99%),粗铜再经过火法精炼或电解精炼而得到精铜(含铜品位99.9%以上)。有少量富铜矿石(一般含铜大于5%)可以不经过选矿,而与铜精矿混合直接入炉冶炼。
二、铜矿石的选矿方法和对铜矿石的质量要求
铜矿石的选矿主要用浮选法,有的配合使用磁选法、重选法或湿法冶炼等。
为正确选用各种选矿方法,要研究铜矿石的物质组份和结构构造;查明铜矿石的自然类型和工业类型;还要了解矿石中难选矿物的含量及其大致分布情况等。
铜矿石的自然类型一般按其含氧化铜和硫化铜的比例不同,分为硫化矿石(含氧化铜在10%以下)、混合矿石(含氧化铜10~30%)和氧化矿石(含氧化铜在30%以上)三种。现将不同类型铜矿石常用的选矿方法简介如下:
1.单一硫化铜矿石的选矿。一般采用浮选法选矿。
2.多金属硫化矿石的选矿。一般根据其主要组份而形成的不同加工技术特性,分别采用混合浮选法、优先浮选法、混合优先浮选法、浮选和重选联合选矿法、浮选和磁选联合选矿法,以及浮选和湿法冶炼联合进行处理等。
3.混合矿石选矿。一般均可采用浮选法,它可以单独处理,或与硫化矿石一起处理;也可采用浮选和湿法冶炼联合处理,即先用浮选法选出铜精矿,再将浮选后的尾矿用湿法冶炼处理。
4.氧化矿石的选矿。一般用浮选与湿法冶炼联合处理或用离析法与浮选联合处理;含结合式氧化铜高的矿石,一般用湿法冶炼处理。
三、铜矿石的冶炼方法和对铜矿石的质量要求
铜矿石的冶炼方法主要是火法冶炼,其次是湿法冶炼。冶炼方法的选择主要取决于矿石的性质和物质组份。所以要求认真研究矿石类型、物质成分、难熔的矿物和有害组份锌、砷、氟、镁等的含量、赋存状态及其分布范围。
1.火法冶炼是最常用的铜矿冶炼方法,又分鼓风炉熔炼、反射炉熔炼、电炉熔炼、闪速炉熔炼、诺兰达连续炼铜法等。鼓风炉熔炼效率较低,电炉熔炼耗电量大,反射炉熔炼采用的较多,而后两种是较新的冶炼方法。
反射炉熔炼主要是处理浮选后的铜精矿,-般要求精矿的含铜品位不得低于8%,最好为15~20%。
铜精矿中的有害杂质砷、氟、锌、镁等,影响冶炼工艺和污染环境卫生,在矿料入炉时要进行控制,或在冶炼中加以回收处理。
砷:以氧化状态存在,在冶炼过程中容易挥发,进入烟尘后污染大气,对人体有害;冰铜中的砷通过转炉吹炼后,进入制酸系统的砷在转化器里使触媒逐渐失去活性而降低转化率。因此,一般要求铜精矿中砷的含量小于0.3%。
氟:以氟化氢(HF)状态进入炉气,带入制酸车间,腐蚀破坏生产设备。一般要求铜精矿中氟的含量小于0.1%。
锌:在冶炼过程中一部份以氧化锌(ZnO)状态进入渣中,增大渣的粘度,夹杂铜和影响铜的熔解;一部份以硫化锌(ZnS)的状态进入冰铜中,使冰铜呈粘滞或泡沫状,不利与渣分离。另外,当冰铜温度低于1200℃时,硫化锌(ZnS)结晶析出,形成炉结阻塞放铜口。因此,一般要求铜精矿中锌的含量小于6%;否则,要进行优先浮选。
镁:以氧化镁(MgO)状态存在于含镁矿物中,铜矿石中含有滑石、蛇纹石、绿泥石、橄榄石等含镁高的矿物,易泥化,采用浮选时,多与铜矿物一起浮出,分选困难,而且容易形成泥饼,使磨矿流程不畅通。此外,含氧化镁(MgO)高的铜精矿入炉后使炉渣产生粘性,熔点增高并导致熄炉。因此,一般要求铜精矿中氧化镁(MgO)的含量小于5%。
2.湿法冶炼主要适用于处理氧化矿石或含自然铜不高的单一矿石。由于使用的浸出剂不同,又分:
硫酸浸出法——用以处理二氧化硅含量很高的酸性氧化矿石 ;
氨浸出法——用以处理含多量碱性矿物的氧化矿石或自然铜贫矿;
细菌浸出法——用以处理低品位硫化矿石。
2. 搅拌式浮选机
答洗煤厂浮选司机将药剂倒入搅拌池里,再向搅拌池里加水进行搅拌。根据浮选机里的泡沫来决定药剂液体浓度。用水管开关控制加入浮选机。
3. 浮选分离机
浮选脱硅的原理是利用铝矿物捕收剂吸附铝矿物增加其疏水性,使其富集在液相气泡表面而上浮,并利用抑制剂阻止硅矿物上浮,从而实现铝、硅矿物分离的一种脱硅工艺,其实质是抑制铝硅酸盐脉石矿物,用阴离子型捕收剂浮选一水硬铝石。
4. 磁选机浮选机
摇床选矿的原理:摇床的选矿过程是在具有复条的倾斜床面上进行的,矿粒群从床面上角的给矿槽送入,同时由给水槽供给横向冲洗水,于是矿粒在重力,横向流水冲力,床面作往复不对称运动所产生的惯性和摩擦力的作用下,按比重和粒度分层,并沿床面作纵向运动和沿倾斜床面作横向运动。因此,比重和粒度不同的矿粒沿着各自的运动方向逐渐由A边向B边呈扇形流下,分别从精矿端和尾矿侧的不同区排出后,被分成精矿,中矿和尾矿。
5. 新型浮选设备
矿浆搅拌设备、浮选机、浮选精煤脱水设备(压滤机、过滤机、加压过滤机等)、尾煤处理设备(浓缩机、压滤机)、及给料泵等
6. 浮选机结构
黄药:烃基黄原酸盐;乙基黄药;丁基黄药;异丙基黄药;异丁基黄药;戊基黄药;己基黄药;硫化矿捕收剂;烃基二硫代碳酸盐;yellowcatchingagent
它是目前应用最广泛的硫矿捕收剂,因呈黄色,故称黄药。黄药的化学名称是烃基黄原酸盐或烃基二硫代碳酸盐,通式中Me为钠或钾,也有制成铵盐的,R为不同的烷基、烷芳基、环烷基、烷氧基等。黄药的品种很多,常用的有乙基黄药、丁基黄药、异丙基黄药、异丁基黄药、戊基黄药、己基黄药等。黄药的分子结构与浮选性能有密切关系,一般而言,黄药分子中的碳链越长,其捕收能力越强,即随着醇基分子量的增加而增大;带有支链的同系异构体较直链的捕收作用强。
7. 新型浮选机
螺旋溜槽是综合了螺旋选矿机、螺旋溜槽、摇床、离心选矿机的特点,是采矿、选矿的最佳设备,特别是海滨、河畔、砂滩、溪道的砂矿开采更为理想。适用于分选粒度0.3--0.02毫米细料的铁矿、钛铁矿、铬铁矿、硫铁矿、锆英石、金红石、独居石、磷乙矿、钨矿、锡矿、钽矿、铌矿以及具有比重差异的其他有色金属、稀有金属和非金属矿物体。
8. 充气式浮选机
现代的浮选过程一般包括一下作业:1、磨矿。先将矿石磨细,使有用矿物与其他矿物(或脉石矿物)解离。2、调浆加药。调整矿浆浓度适合浮选要求,并加入所需的浮选药剂,以提高效率。3、浮选分离。矿浆在浮选机中充气浮选,完成矿物的分选。4、产品处理。浮选后的泡沫产品和尾矿产品进行脱水分离。
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