硫化銅浮選後污水中有哪些成分

A. 任務銅礦石的物相分析

任務描述

一個礦床是否具有價值，不僅與元素的含量有關，更與元素的賦存狀態有關。有時，某些元素的含量雖然很高，儲量也很大，但由於礦物組成復雜，選礦冶煉都有困難，可能並不具工業價值，因此，在選礦和冶煉工藝的研究及生產實踐中，物相分析的作用也特別突出，因為它不僅能夠指示出原礦或原料中有用元素的各種礦物（或化合物）所佔的比率，為制定選冶工藝方案提供依據，而且還能指出尾礦或礦渣中有用元素損失的狀態和含量，從而為資源綜合利用辯搭吵提供依據。本任務旨在通過實際操作訓練，明白物相分析意義，知道銅礦石物相分析具體操作方法。

任務實施

一、礦物分離

1.硫酸銅的分離

在含銅的礦物中，能溶於水的僅硫酸鹽一種；藉此特性，可用水浸取，使銅的硫酸鹽與其他銅礦物分離。如果試樣中含有其他的硫化物（如閃鋅礦）、氧化物（如氧化鈣、氧化鎂、三氧化二鋁等）以及還原性金屬鐵時，將導致硫酸銅的浸取不完全或者完全不能浸出。用水浸取的方法雖然有此缺點，由於其操作簡便快速，特別在配合選礦浮選實驗時，僅需測定水溶性銅鹽的情況下，可普遍採用。

對於用水不能完全浸出的試樣，可用黑葯鈉鹽（二乙基二硫代磷酸鈉）水溶液作為硫酸銅的選擇性溶劑。黑葯鈉鹽與硫酸銅反應生成的不溶於水的黑葯銅鹽，然後用有機試劑（如苯）將黑葯銅鹽萃取出來。此方法避免了蒸餾水浸取產生的干擾，這是因為黑葯銅鹽的形成速度要比銅離子與硫化鋅、金屬氧化物，以及如前所述的許多干擾物的反應速度快的緣故。黑葯鈉鹽法測得膽礬的結果較為准確。由於這一方法操作手續較繁，除特殊要求，一般不用。

2.自由氧化銅的分離

分離自由氧化銅的溶劑較多，對於礦物組成不同的礦石常選用不同的溶劑，經常採用的有酸性溶劑和鹼性溶劑兩大類。

（1）酸性溶劑。含有亞硫酸鈉的稀硫酸溶液是氧化銅礦物的良好溶劑，在1g Na₂SO₃的H₂SO₄（5＋95）溶液中，孔雀石、藍銅礦全溶，赤銅礦只溶解一半，自然銅和硫化銅礦不溶。同時溶解與方解石、白雲石、錳結合的氧化銅。

稀硫酸溶液中亞硫酸鈉的引入是為了保持二氧化硫的還原氣氛，避免硫化銅的溶解。當溶液中有三價鐵存在時，由於亞硫酸鈉本身不能還原三價鐵到二價鐵，所以會引起枝滾硫化銅的溶解；溶液中三價鐵的質量越多，硫化銅溶解的量也就越大。

含有3.0g Na₂SO₃的H₂SO₄（0.25mol/L）溶液浸取自由氧化銅，由於酸度的下降和亞硫酸鈉用量攜侍的增加，使溶液中三價鐵的質量下降，得到較為准確的自由氧化銅的結果。

用EDTA-TTHA（三乙四胺六乙酸）-氯化銨（pH＝3 ）為自由氧化銅的溶劑，孔雀石、藍銅礦、赤銅礦全溶，輝銅礦溶解率為3%。

（2）鹼性溶劑。pH＝10的30g/L乙二胺溶液，加入適量的氯化銨和亞硫酸鈉，在規定的條件下，孔雀石、藍銅礦、赤銅礦溶解，硅孔雀石少量溶解，硫化銅、與白雲岩結合的銅不溶。乙二胺對銅離子的配位能力較強，對鈣、鎂、鐵的配位能力則較弱，因此在乙二胺溶液中白雲石等脈石礦物溶解度很小，從而達到自由氧化銅與結合氧化銅分離的目的。需要指出的是不同地區的輝銅礦有時會有不同程度溶解。

用碳酸銨-氫氧化銨溶液在室溫浸取1h，銅的氧化物幾乎全部溶解，同時溶出的還有自然銅。與鐵結合的氧化銅不溶，輝銅礦的溶解可達10%，甚至更大。因此，當試樣實屬氧化礦，自然銅含量又很低，則碳酸銨-氫氧化銨溶液可作為自由氧化銅的選擇性溶劑；否則會引起較大的誤差。

3.結合氧化銅的分離

要浸取這一部分的氧化銅，首先要了解試樣中氧化銅是與什麼礦物相結合，即是與鈣鎂的碳酸鹽（方解石、白雲石）結合，與鐵礦物、鐵錳結核等礦物結合，還是與硅鋁酸鹽（高嶺土、黏土）、石英等礦物結合，然後決定分離結合氧化銅的溶劑。

與鈣鎂的碳酸鹽結合，可用含亞硫酸鈉的硫酸（5＋95）溶液。

與硅鋁酸鹽和石英結合，用含氟化氫銨和亞硫酸鈉的硫酸（5＋95）溶液浸取。

與鐵礦物，鐵錳結核等礦物結合，用HCl（1＋9）-SnCl₂（10g/L）溶液浸取。

鹽酸-氯化亞錫法只適用於氧化礦。含亞硫酸鈉，氟化氫銨的稀硫酸溶液浸取時，雖然也有三價鐵對硫化銅礦的干擾；但由於氟化物的引入，減少了對硫化銅礦的影響。一般情況下，含亞硫酸鈉、氟化氫銨的稀硫酸溶液仍是總氧化銅的選擇性溶劑。

為准確的測定次生硫化銅礦，可在浸取自由氧化銅後，用中性硝酸銀溶液先浸取次生硫化銅，再用含亞硫酸鈉、氟化氫銨的稀硫酸溶液浸取結合氧化銅。

4.次生硫化銅的分離

（1）硫脲法。硫脲與銅在酸性介質中形成配合物，以含10g/L硫脲的HCl（1mol/L）溶液為溶劑，在規定的條件下，輝銅礦、斑銅礦、銅藍溶解，黃銅礦不溶。關於硫脲的用量、酸度大小和處理時間的長短，一般來說，硫脲用量愈多，酸度愈大，處理時間愈長，試樣的粒度愈細，溶解的速率愈快，反之反應則慢。根據礦區不同，可選擇最低試劑用量和最短處理時間。

（2）銀鹽法。銀鹽浸取法可以在酸性，中性，氨性溶液中進行。

在酸性溶液中進行的條件為：試樣經分離氧化銅後，以含硝酸銀（20g/L）的（1 ＋99）HNO₃（H₂SO₄）在室溫下浸取1h；此時，輝銅礦、銅藍、斑銅礦溶解98% 左右，黃銅礦溶解2% 左右。引入鐵鹽溶液（10g/L），斑銅礦的溶解更趨於完全。

在中性溶液中進行的條件為：15g/L AgNO₃溶液，室溫浸取半小時，再用乙二胺（15g/L）溶液浸取45min。

在氨性溶液中進行的條件為：AgNO₃（20g/L）-NH₄OH（4mol/L）溶液，室溫浸取60min。

5.原生硫化銅的分離

留在最後殘渣中進行銅的測定。

二、分析流程

1.分析流程Ⅰ

適用於一般銅礦石分析，不適用於含有赤銅礦、自然銅的試樣。

試劑：亞硫酸鈉、氟化氫銨、硫脲、鹽酸、硫酸、氫氧化鈉溶液（120g/L）、酚酞指示劑（1g/L）。

（1）自由氧化銅的測定。稱取0.5～1.0g（精確至0.0001g，稱樣量根據試樣中銅的含量而定）試樣置於250mL錐形瓶中，加入3g Na₂SO₃和60mL H₂SO₄（0.25mol/L），室溫振盪30min。過濾，濾液用硫代硫酸鈉分離銅後，測定銅，即為自由氧化銅的銅。

（2）結合氧化銅的測定。將上面的殘渣放回原錐形瓶中，加入 1g Na₂SO₃、2g NH₄HF₂和100mL H₂SO₄（5＋95），室溫振盪1h。過濾，濾液同自由氧化銅一樣分離測定銅，即為結合氧化銅的銅。

（3 ）次生硫化銅的測定。將上面的殘渣放回原錐形瓶中，加入10 g硫脲和100mL HCl（0.5mol/L），室溫振盪3h。過濾，濾液以酚酞為指示劑，用NaOH（120g/L）溶液中和至紅色，過量5mL，煮沸20min，陳化1h後過濾，濾液測定銅，即為次生硫化銅的銅。

（4）原生硫化銅的測定。最後將殘渣低溫灰化後，鹽酸-硝酸溶解，進行銅的測定，測得銅為原生硫化銅的銅。

2.分析流程Ⅱ

本分析流程不適用於硅孔雀石高的試樣。

（1）自由氧化銅的測定。稱取0.5～1.0g（精確至0.0001g，稱樣量根據試樣中銅的含量而定）試樣置於250mL錐形瓶中，加入100mL 乙二胺溶液（30g/L ）用鹽酸調節，精密pH試紙試驗，使pH為10）、5g NH₄Cl和5g Na₂SO₃，室溫振盪1h。過濾，用水洗滌，濾液用硝酸-硫酸處理，用適當的方法測定銅，即為自由氧化銅的銅。

（2）次生硫化銅的測定。將上述殘渣放入250mL燒杯中，加入100mL AgNO₃（10g/L）溶液（用稀氫氧化鈉溶液滴定至開始出現穩定的水解產物為止，過濾備用），於沸水浴中浸取30min，過濾。二次濾液合並，同上面一樣用硝酸-硫酸處理，用適當的方法測定銅，即為次生硫化銅的銅。

（3）結合氧化銅的測定。將上述殘渣放回250mL 燒杯中，加入100mLH₂SO₄（5 ＋95）、1g Na₂SO₃和5g NH₄HF₂於沸水浴中浸取1h。過濾，濾液用硫代硫酸鈉分離銅後，測定銅即為結合氧化銅的銅。

對富含褐鐵礦的銅礦，可用50mL HCl（1 ＋9），加入0.25g SnCl₂·2H₂O 和0.5g NH₄HF₂，於沸水浴中浸取15min，過濾。濾液分離銅後，即為結合氧化銅的銅（氯化亞錫用量與褐鐵礦含量有關，褐鐵礦含量高時，應增加氯化亞錫的用量）。

（4）原生硫化銅的測定。最後將以上殘渣低溫灰化後，鹽酸-硝酸溶解，進行銅的測定，測得銅即為原生硫化銅的銅。

3.分析流程Ⅲ

本流程適用於以輝銅礦為主，並含赤銅礦的試樣。

試劑：①自由氧化銅浸取液，稱取15g EDTA二鈉鹽和20g NH₄Cl，用水溶解；稱取10 g TTHA（三乙四胺六乙酸）用水加熱溶解，趁熱與上述溶液混合，並加水稀釋至1000mL。②次生硫化銅浸取液，稱取10g AgNO₃、20g Fe（NO₃）₃，用水溶解，加入10mL H₂SO₄（1＋1），並加水稀釋至1000mL。

（1）硫酸銅的分析。稱取0.1～0.5g試樣（精確至0.0001g，稱樣量隨試樣中銅的含量而定）置於250mL塑料瓶中，加50mL水，室溫振盪30min。用中速濾紙過濾，用水洗滌塑料瓶及沉澱各5次，濾液用100mL容量瓶承接，加入3mL HNO₃，用水稀釋至刻度，搖勻。用原子吸收光譜法測定硫酸銅中的銅。

（2）自由氧化銅的測定。將分離硫酸銅後的殘渣連同濾紙，移入原塑料瓶中，加入自由氧化銅浸取液50mL，室溫下振盪30min。用中速濾紙過濾，濾液用100mL容量瓶承接，加入3mL HNO₃，用水稀釋至刻度，搖勻。原子吸收光譜法測定自由氧化銅中的銅。

（3）結合氧化銅的分析。將分離自由氧化銅的殘渣連同濾紙移入原瓶中，加入50mL H₂SO₄（5＋95）-Na₂SO₃（40g/L）-NH₄HF₂（40g/L）浸取液，室溫振盪1h。用中速濾紙過濾，濾液用100mL容量瓶承接，加入3mL HNO₃，用水稀釋至刻度，搖勻。原子吸收光譜法測定結合氧化銅中的銅。

（4）次生硫化銅的測定。將分離結合氧化銅的殘渣連同濾紙移入原瓶中，加入50mL次生硫化銅浸取液，室溫振盪1 h。用中速濾紙過濾，濾液用100mL 容量瓶承接，加入3mL HNO₃，用水稀釋至刻度，搖勻。原子吸收光譜法測定次生硫化銅中的銅。

（5）原生硫化銅的測定。將分離次生硫化銅後的殘渣移入瓷坩堝中，置於高溫爐中，從低溫開始升起，於600℃灰化30min，取出，冷卻。移入100mL 燒杯中，用少量水潤濕，加入15mL HCl和5mL HNO₃，於電熱板上加熱溶解，蒸發至濕鹽狀，加入3mL HNO₃和10mL水，加熱溶解鹽類。冷卻，移入100mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。原子吸收光譜法測定原生硫化銅中的銅。

任務分析

一、物相分析簡介

物相分析又稱合理分析、組分分析或示物分析。

礦石的物相分析，就是確定礦石中各種礦物的組成或確定同一元素的不同化合物（礦物）的含量。它與一般的岩礦全分析不同，後者是確定各種元素的總含量，並不涉及這些元素的存在狀態和它們在試樣中的分布情況以及試樣的物理和化學的特徵。物相分析和元素分析是互為補充的。

物相分析是隨著選礦和冶金工藝的研究發展起來的一門科學。它作為一門獨立的分析方法，至今僅有40多年的歷史。

物相分析在對礦床進行綜合評價、鑒定礦物和元素的賦存狀態，選礦和冶金工藝的研究生產實踐、分析化學的發展等方面，都起著十分重要的作用。

例如，在對礦床進行綜合評價時，僅僅測定礦石中各有用元素的總含量是不夠的，因為一個礦床是否有價值，不僅與有用元素的含量有關，而且更重要的是與有用元素的存在狀態有關。有時，有用元素的含量雖然很高，儲量也很大，但由於礦物組成的復雜性，選礦冶煉都困難，因而受技術條件的限制，並不一定具有工業價值。例如，目前銅礦石取決於礦石中的銅是以硫化物還是以結合氧化銅形式存在，因為結合氧化銅中的銅是難以冶煉出來的。

在選礦和冶金工藝的研究及生產實踐中，物相分析的作用特別突出，因為它能夠指出原礦或原料中有用元素的各種礦物（或化合物）所佔的百分率，提供製定選、冶方案和選擇工藝條件的依據。例如，某鐵礦中含銅在1% 以上，原礦的化學物相分析結果表明，幾乎所有的銅都與鐵礦物以某種形式結合，這說明，直接用選礦的方法回收銅是不可能的。在火法冶金的工藝研究和實踐中，在煉銅時，爐渣中常含有硫化亞銅、金屬銅、硅酸銅和亞鐵酸亞銅等化合物。進入爐渣的化學物相分析指出的各種化合物的含量情況，冶金工藝人員可通過延長沉澱時間、減少爐渣黏度來降低機械損失，或通過改變爐內氣氛克服化學損失。另外，化學物相法中的選擇性溶劑也為濕法冶金開辟了廣闊的前景。

物相分析的方法，可分為物理物相法和化學物相法兩大類。物理物相法是根據各種礦物或化合物的物理性質（如折射率、密度、磁性、導電性、介電性、表面能等）的不同，藉助於儀器分析的方法（如光譜法、X射線光譜法、熱譜法、熱分析法、重液離心分離法、電化學分析法、顯微鏡觀察法等）對礦物的含量進行定量測量的方法。化學物相法，是基於各種礦物或化合物化學性質的不同，主要是在某些溶劑中的溶解度和溶解速度的不同，利用選擇溶解的方法來測定各種礦物或化合物含量的方法。

物理物相法多用於定性分析，但在近代已向定量發展；化學物相法設備簡單，目前在國內應用較為普遍。在實際工作中，也常將二者結合使用。

二、銅礦石的化學物相分析

銅礦石按其礦物的組成不同，可分為硫化銅礦、氧化銅礦和混合銅礦三大類。目前，世界上有80% 的銅來自硫化銅礦。

在硫化銅礦石中，黃銅礦是最重要的原生硫化礦物，其次是斑銅礦、輝銅礦、方銅礦、硫砷銅礦等。在銅的次生硫化礦物中，最重要的是輝銅礦，其次是銅藍和斑銅礦。

銅的氧化礦物有孔雀石、硅孔雀石、赤銅礦、鹼式碳酸銅等。

根據銅礦物組成、化學性質和選礦工藝中的行為不同，在銅礦石物相分析中將某一些常見的銅礦物分為以下幾組：

次生硫化銅（包括輝銅礦、銅藍、斑銅礦）；

原生硫化銅（包括黃銅礦、方黃銅礦等）；

自由氧化銅（包括孔雀石、藍銅礦、赤銅礦、黑銅礦等）；

結合氧化銅（包括孔雀石，與脈石相結合的銅等）。

銅礦石的化學物相分析方法是以選擇某一溶劑為基礎的，各銅礦物在不同溶劑中的大致溶解情況見表5-2。

表5-2 各種溶劑對銅礦物的溶解作用（浸取率，%）

從表中看出，銅礦物（100篩目）在各種溶劑中的溶解情況為：

（1）用含亞硫酸鈉的硫酸溶液（5%）浸取1h，銅的氧化礦物除赤銅礦溶解不完全外，孔雀石、藍銅礦幾乎全部溶解，而銅的硫化礦物黃銅礦、斑銅礦和輝銅礦幾乎不溶解。因此當試樣中含自然銅、赤銅礦不高時，可用此溶劑浸取測定氧化銅。含亞硫酸鈉的硫酸溶液（3%）與含亞硫酸鈉的硫酸溶液（5%）溶解銅的氧化物，結果基本一致。但銅的硫化礦在硫酸溶液（3%）中溶解得更少一些，因此，當試樣中銅的硫化物含量高時，宜採用含亞硫酸鈉的硫酸溶液（3%）溶解。

（2）用固體碳酸銨浸取2h，銅的氧化礦除赤銅礦不能全部溶解外，自然銅、孔雀石、藍銅礦等幾乎全部溶解。而輝銅礦、斑銅礦和黃銅礦則少量溶解。因此當試樣中含自然銅、赤銅礦時，可用固體碳酸銨浸取氧化銅。但由於赤銅礦只被溶解84%，而輝銅礦能夠溶解5% 左右，所以測定的結果有較大的誤差。

（3）用固體碳酸銨浸取2h後，再用氨水浸取半小時，銅的氧化礦物幾乎全部溶解，但輝銅礦也可溶解10% 左右。因此當試樣中含自然銅、赤銅礦時，可用固體碳酸銨-氨水浸取氧化銅。但當試樣中含輝銅礦高時，則誤差較大。

（4）用過氧化氫-冰乙酸混合液浸取1h，輝銅礦、斑銅礦、黃銅礦等含銅硫化物可全部溶解，此時，自然銅也全部溶解。因此，當試樣中含自然銅時，必須先將自然銅浸出後，再浸取銅的硫化物。

在銅礦物的物相分析中，其他溶劑如含硫脲的鹽酸（1N）溶液浸取3h，次生硫化銅可全部溶解，而原生硫化銅幾乎不溶。或選擇氰化鉀作溶劑同樣可使生硫化銅溶解，而原生硫化銅不起反應。用硫酸鐵-硫酸作溶劑時，可以使輝銅礦溶解一半，而赤銅礦、金屬銅全部溶解。

銅礦石物相分析一般只要求測定氧化銅總量和硫化銅總量。對礦物組成比較復雜的礦石則要求分別測定自由氧化銅（包括藍銅礦、孔雀石、赤銅礦、黑銅礦等）、結合氧化銅（包括硅孔雀石、與脈石結合的銅，與鐵、錳結合的銅）、次生硫化銅（包括輝銅礦、銅藍、斑銅礦等）和原生硫化銅。硫酸銅的存在對浮選有影響，因此，該相的測定有時是必不可少的。自然銅、硅孔雀石、輝銅礦、斑銅礦等礦物的單相測定，只有在特別需要時才進行。傳統物相分析一般採用在試樣中加入不同溶劑，連續浸取各種相態的銅，然後通過銅的測定方法測定銅的含量。下面介紹一般銅礦石物相分析。

實驗指南與安全提示

在銅的幾乎所有氧化礦石中，銅的氧化物均有一部分以某種形態與脈石相結合，或以機械方式成為脈石中極細分散的銅礦物的包裹體，或以化學方式成為類質同象，或成吸附性雜質，這部分與脈石結合在一起的細分散的氧化銅礦物的顆粒不能再碎樣時被破碎，所以無論用機械方法把礦石粉碎到技術上可能達到的最大磨細度，或是用化學方法（不使脈石有部分破壞），都不能把這部分銅分離出來，這種銅統稱結合氧化銅。另外，以其他形式存在於鐵和錳的氧化物和氫氧化物中的銅也屬於結合氧化銅，它們都屬於難選礦物。

在物相分析中，最廣泛應用的選擇性溶劑類型有水、酸（包括混酸）、鹼溶液和鹽溶液，其中酸和鹽溶液具有較普遍的意義。但應注意，在用酸作溶劑時，由於礦石中不與酸作用的組分很少，而且組成礦石的各種礦物與酸反應的差別也很小，所以必須注意正確選擇處理條件和濃度，這往往是物相分析成功的關鍵。

對組成較簡單的銅礦石，通常只測定氧化銅、次生硫化銅、原生硫化銅。對組成較復雜的礦石，還需測定自由氧化亞銅和結合氧化銅的含量。硫酸銅礦物在大多數情況下存在於礦石中的量是極少的，但由於其易溶於水的性質，對浮選過程有很大的影響，所以測定它的含量也是有意義的。

拓展提高

銅礦石的物相分析影響因素

銅礦石的物相分析流程還很多，其關鍵均在於溶劑的選擇。溶劑的選擇是化學物相分析的基礎。最理想的溶劑是能使試樣中待測的礦物完全溶解，而其他礦物完全不溶解，但這是不可能的，因為任何物質在一定溫度下在各種溶劑中都有一定的溶解度，只不過大小不同而已。我們只能盡量選得一種溶劑使它對欲測的礦物幾乎全部溶解（至少應溶解90% 以上），而對其他礦物幾乎不溶解（至少應＜2%）。這就是說，要使所選擇地溶劑選擇性盡量地高。怎樣才能獲得選擇性高的溶劑？目前有關這方面的理論還十分缺乏，主要是通過實驗來選擇。但一般地說溶解和不溶解實際上是溶解度和溶解速度的問題，因而這二者便是溶劑選擇的依據。

但是溶解度和溶解速度還受許多外部因素的影響，如：溶劑的性質，溶劑的濃度，溶解時的溫度，礦物的粒度，溶解的時間，攪拌，以及選擇性溶解過程中雜質的影響等因素。

（1）溶劑的性質：不同的溶劑對不同的礦物具有不同的溶解能力。例如水是一種極性溶劑，典型的離子鍵化合物一般可溶於水中。而具有共價鍵的無機化合物，難溶於水，但當用極性小的或非極性的有機溶劑溶解時，由於這時溶劑化過程放出的能量大於礦物的晶格能，它們就能溶解。

所以在物相分析中選擇溶劑時，相似相溶的經驗規則得到廣泛的應用。

（2）溶劑濃度：一般地講，增大溶劑的濃度，會使化合物的溶解度和溶解速度增大，但對於有黏性的溶劑，增大濃度使黏度也增大，反而會引起某些化合物溶解速度的降低。

（3）溫度：溶劑溫度升高，能加快溶解速度。但在某些情況下，升高溶劑的溫度往往對化合物的分離引起不良後果，如水解現象的發生，溶劑因揮發而失效等。所以根據被溶解分離的化合物和溶劑之間的反應特性來選擇溶解溫度，對氨水、過氧化氫等溶劑尤應注意溫度的嚴格控制。

（4）粒度：試樣的粒度越小，溶解速度也越快，因為溶解作用首先是在物質粒度表面進行，所以單位重量物質表面積越大，溶解速度也就越快。某些固體物質具有孔隙、裂隙，對於這些物質，磨細對於表面積的增大就無多大影響。但無論如何，在制備試樣時，必須將試樣磨細至各化合物呈單體分離，否則，只要有結合狀態的顆粒存在，分離就不能完全。

（5）攪拌：攪拌可以加速溶解速度。

（6）雜質的影響：選擇性溶解過程中雜質的存在往往會促進或阻礙溶解作用。例如，有三價鐵存在時，當用鹽酸或硫酸溶液作選擇性溶劑分離氧化礦物和硫化礦物時，往往會因三氯化鐵、硫酸鐵的生成而促進硫化物的溶解，導致錯誤的分析結果；又如當試液中有大量硫化物存在時，在用硝酸處理的過程中，析出的游離硫往往包住未溶解的試樣顆粒，使溶解發生困難。由此可以得知，礦物的成因、變質程度以及所包含的類質同晶雜質或其他雜質不同，會使不同礦區的礦物在溶劑中的溶解量不同，所以對一個礦區的物相分析流程，有可能不適用於其他礦區。

B. 化學選礦工藝硫化銅含量

摘 要 ：選礦是礦山生產中的一個重要環節，需要在了和巧告解礦物性質的基礎上，通過採用試驗等方法，合理確定選礦工藝。本文以某高品位復雜難選硫化銅礦為例，研究選礦工藝的具體應用。首先對該高品位硫化銅礦進行簡單介紹，進而設計試驗過程，對其選礦工藝進行確定，以期為相關工程提供參考。關鍵詞 ：復雜難選 ;硫化銅礦 ;選礦工藝

在某些銅礦資源豐富的礦區，通常還伴生有金、銀、鉬等礦物，具有巨大的經濟價值。對其進行有效的利用，可以解決目前國內的同資源短缺問題。但是在礦山生產中，由於原礦中次生銅礦物含量較大，而且泥化嚴重，增加了銅硫分離難度。針對這種情況，需要對復雜難選硫化銅的選礦工藝進行優化，採用試驗研究方法，合理選擇工藝和葯劑，提高礦物回收率。 1 某礦區高品位硫化銅礦的基本特點某 礦 區 高 品 位 硫 化 銅 礦 的 含 銅 量 為 1.91%，含 硫 量 為 18.32%。而且通礦物的種類較多，含有較多的粘土礦物，泥化現象也較為嚴重，對高品位硫化銅礦回收產生不利影響。通過前期勘察可知，該礦區除了主要的黃銅礦外，還存在大量黃鐵礦和褐鐵礦，以及少量輝銅礦和孔雀石。不僅礦物種類多，礦石構造也非常復雜，包含條帶狀、塊狀、粉末狀和浸染狀構造等。其中，黃銅礦的結構不夠規則，部分包裹在黃鐵礦中，呈星點狀分布。由於銅礦物和硫礦物嵌布不均勻，存在較大差異，也增加了銅礦物的回收難度。原礦中的主要化學成分包含 Cu、Fe、Pb、S、Zn、 Mo、Co、Mn、As、C、CaO、SiO2、Al2O3、MgO、K2O和Na2O等，由於銅含量和 S 含量較高，屬於典型的高品位硫化銅礦 [1]。 2 復雜難選硫化銅礦選礦工藝的試驗分析 2.1 試驗總體設計從礦區的實際情況來看，由於部分氧化黃鐵礦和藍輝銅礦的表面被粉末狀孔雀石、水膽礬等盡然，銅礦物的分離回收較為困難。再加上通礦物結構的復雜性，必須對選礦工藝進行合理設計。在該礦區中，原礦的含銅量高，主要回收目標即銅礦物。由於礦石性質復雜、分選難度大，屬於復雜難選硫化銅礦的情況，是目前選礦技術的難題之一。要實現對硫化銅礦的有效回收和分離，應採用浮選工藝。該工藝對處理硫化銅礦物嵌布粒度不一的情況，有較大的應用優勢。可以根據優先浮選原則，設計選礦流程。在磨礦細度較粗的情況下，進行組選作業，得到粗精礦後，通過再磨強化，使連生體礦物解離，令礦物表面脫葯，從而實現硫化銅礦物分離後的深度精選，得到符合要求的銅精礦。在設備選擇方面，主要需要利用球磨機進行磨礦，利用浮選機進行浮選試驗。使用的試驗葯劑為工業產品，將選礦回水作為試驗用水，在實驗室中進行選礦試驗。 2.2 磨礦細度試驗分析為了提升選礦效果，需要讓目的礦物單體充分解離，這是提高選礦指標的重要前期。而磨礦過程則是實現礦物的單體解離過程，需要對磨礦細度進行合理選擇，保證試驗的有效性。在此方面，可以採用 Z-200 作為磨礦細度捕收劑，其用量可以固定設計為 15g/t。此外，石灰用量設計為 5kg/t，浮選礦漿的 pH 值應控制在 10 左右。在浮選試驗過程中，首先在原礦中添加設計好用量的葯劑，然後進行磨礦，可以得到銅粗精礦和尾礦。在此過程中，精礦品位會出現先上升、後趨於平衡的變化趨勢，回收率同樣先上升，然後逐漸趨於平緩，在粗選細度為 80% 時，可以獲得較好的粗選寬知指標，因此，可以將磨礦細度確定為 80%[2]。

2.3 捕收劑選擇銅礦物的優先浮選試驗受高效捕收劑影響較大，合理選擇銅礦物高效捕收劑，是銅優選成功的關鍵。在具體選擇過程中，就是要使用對通礦物選擇性好的捕收喚明劑，同時要保證其對硫礦物作用效果較小。在本次試驗過程中，主要選擇 Z-200、酯 105、 BK-404、丁銨黑葯作為捕收劑，分別通過試驗判斷四種不同類型的捕收劑對於銅礦物選別的影響。在上述試驗確定的磨礦細度條件下，設計抑制劑石灰的用量為 5kg/t，控制浮選礦漿的 pH 值為 10，分別用四種捕收劑進行試驗。通過對試驗結果進行比較可以看出，丁銨黑葯的選擇性效果明顯弱於其他三種捕收劑，在使用丁銨黑葯作為捕收劑時，獲得粗精礦中銅的回收率雖然較高，但品位低，含有較多的黃鐵礦、脈石礦物等。在其他三種捕收劑中，Z-200 和酯 105 的捕收效果較為相近，獲得的粗精礦銅品位較高，但是其銅回收率低。只有選擇 BK-404 作為捕收劑時，可以同時獲得較好的銅品位和銅回收率。其中，銅品位指標為 10.02%，銅回收率指標為 81.23%。因此，推薦選擇 BK-404 作為硫化銅礦物的捕收劑。在捕收劑用量確定方面，如果 BK-404 用量過大，雖然雜質礦物更容易捕收，但葯劑選擇性會受影響，從而影響精礦質量。如果其用量過少，則會因礦物捕收能力不足，影響銅礦物的回收率。通過試驗發現，隨著 BK404 用量增加，精礦品位會出現下降，但不明顯，銅回收率則出現明顯上升。在 BK-404 用量為 30g/t 時，可以獲得最佳的銅粗選效果 [3]。(下轉 26頁)收稿日期 ：2018-08 作者簡介 ：侯焰軍，生於 1985年，男，漢族，江西上饒人，本科，助理工程師，研究方向 ：選礦。萬方數據 26 M礦產資源 ineral resources 常所說的成礦熱液，該熱液侵入了岩石中的二長花崗岩，在該礦體與張廣才嶺群組地層中發現了著名的矽卡岩礦床，例如林海鐵礦、信號鐵礦等，這都表明了該礦體與矽卡岩之間的密切關系 [2]。在經過中生代後，發生了多期的火山和次火山侵入的活動，該過程為鐵礦床的形成提供了動力來源，加速鐵的濃度的聚集，將鐵礦物賦存在鐵礦中，礦物得到富集，最後冷卻得到進一步的沉澱，日積月累，最後成礦。其構造主要是受到了牡丹江岩石圈地層的斷裂作用的影響，斷裂構造的受到了一定的影響，導致該區域內的斷層發育明顯，該區域主要分布兩個主要的斷層，其中北東部的斷層是以北向西方向為主，西側的斷層主要是北北東方向的，兩斷層是礦區控制礦體的主要構造，構成了礦區的容礦構造。礦區中出露的礦層主要是以大面積的花崗岩為主要岩體，走向為南北，磁鐵礦床主要分布於新生古界組中。 3.3 礦體物質的追溯奮斗鐵礦中礦體的礦物來源於上元古界張廣才嶺群新興組的古老變質岩系，變質岩中含有豐富的礦物質。鐵礦床主要出於礦區的中部，岩性的代表物有板岩、矽卡岩、大理岩、角岩等，礦源中的含鐵豐富，該礦區的礦床以脈狀、層狀或者透鏡狀等為主，盡管礦床的規模相對不大，但鐵礦床的品味卻很高，元素的富集不僅包含鐵，還有鉛鋅等有色金屬元素的富集。 3.4 成礦背景分析在晚三疊世一中侏羅世時期，構造結構發生一系列的轉化，在古亞洲洋發生閉合的條件下，構造總體得到伸展，在經過拆沉和底侵的作用後，岩漿活動變為侵入為主。在經過早期、中期、晚期的作用後，形成了以矽卡岩型為代表的有色金屬礦床。區域內發現了一些著名的矽卡岩礦床，有二股東山鉛鋅礦床、響水河鋅礦床、翠宏山鐵鎢多金屬礦床白嶺鉛鋅銅礦床、這些礦床的形成都是出於該年代的集中壓力范圍內，都經歷了接觸帶構造、岩體和圍岩的斷裂作用、熱液和礦化作用，因此形成了多金屬成礦的作用。通過資料，我們推測奮斗礦床的形成時間在中 - 中侏羅世，空間的分布與太平洋板塊的運動有直接的關系。

4 結論本文主要是以黑龍江省海林市奮斗鐵礦床為目標對象，在進行了詳細的野外調研工作並獲得一手的資料資料後進行的分析。本文以該結合區內一些可以參考的找礦勘查工作的各項研究成果為研究基礎，並從奮斗鐵礦床成因、找礦方向、成礦地質特徵等方面，對該礦床進行成礦條件和找礦預測，獲取了找礦的一些標志，奮斗鐵礦的礦床成因與矽卡岩矽卡岩化的聯系比較密切，該觀點的提出為下一步的找礦工作提供了參考依據，為進一步進行勘探工作指明了工作方向，加快了勘探的進程。參考文獻 [1] 周伶俐 ,曾慶棟 ,劉建明 ,張作倫 ,段曉俠 ,陳文文 ,李延春 ,魏金江 .吉林大黑山斑岩型鋁礦床成礦階段及含礦裂隙分布規律 [J].地質與勘探 ,2010,(03):448-454. [2] 曹新志 ,孫華山 ,徐伯駿 .關於成礦預測研究的若干進展 [J].黃金 .2003, 24 (4):11-14. (上接 24頁) 2.4 抑制劑用量確定在抑制劑的選擇和用量確定方面，其主要作用是對銅硫分離過程中的脈石礦物等進行抑制。常用的抑制劑包括石灰、次氯化鈣、氯化鈣和腐殖酸鈉等。目前使用最廣泛的抑制劑是石灰，其效果也最好，而且成本低，適合礦山生產使用。在本次試驗過程中，也選擇石灰作為抑制劑，並通過試驗方法確定抑制劑的具體用量。從石灰用量對於銅的粗選指標影響情況來看，隨著石灰用量逐漸增加，粗精礦品位也隨之增加，部分與硫礦物共生的礦物也會受到抑制，進而導致銅的回收率受到影響。最終確定石灰抑制劑的用量為 5kg/t 時，可以獲得最佳的選礦指標。在該條件下進行試驗，得到的銅精礦品位、銅回收率均較高。 2.5 精選條件分析確定上述幾點選礦工藝的基本參數後，為提高銅精礦品位，還需要對經過粗選後得到的粗精礦繼續進行精選條件試驗，通過分析各精選條件，對於銅的選別指標影響，確定最佳的選礦工藝。在精選過程中，通過對粗精礦進行再磨，可以促進銅礦物的單體分離，為後續銅精選操作創造條件。在操作過程中，可以通過加入無機抑制劑，增強黃鐵礦抑制效果。本次試驗主要通過在精選過程中，創造高鹼礦漿環境，然後加入 BD 抑制劑，對黃鐵礦進行抑制。在再磨細度 90% 條件下，通過進行 3 次精選，並條件 1000g/t 石灰，可以獲得較高的銅精礦品位，其指標值為 21.47%。在小型開路試驗過程中，銅精礦回收率為 70.31%，銅品位為 21.05%，也可以驗證工藝的優越性。 2.6 閉路試驗結果最後，通過採用閉路試驗方法，對上述工藝條件下的選礦工藝參數進行確認。在閉路浮選試驗過程中，考察銅的回收率和礦品位。從閉路試驗結果來看，在原礦含銅量為 1.90% 條件下，採用上述銅有限浮選工藝，銅回收率可以達到 74.47%，銅品位可以達到 20.12%。浮選尾礦中的含銅量為 0.52%。尾礦中的銅礦物主要存在於結合銅、孔雀石形式中，對於這種氧化銅礦，採用直接浮選回收的難度較大，還需要繼續研究氧化銅礦物的回收辦法。總體而言，通過採用上述試驗確定的硫化銅礦浮選工藝，能夠有效提升銅的回收率指標和銅品位。其工藝流程可以分為兩部分，一是銅的優先浮選，二是粗精礦的再磨精選。通過採用兩步流程工藝，可有效提升銅回收率，在開路和閉路試驗中均能獲得較好的效果。因此，上述試驗確定的工藝參數，可以為實際生產提供依據。 3 結語綜上所述，復雜難選硫化銅選礦工藝設計具有一定的特殊性，通過採用試驗研究方法，針對目的礦物的特點，合理設計流程工藝，選擇工藝參數，能夠為硫化銅礦的銅回收率及銅品位提供保障。同時也能夠通過試驗確定捕收劑、抑制劑的選擇及用量，為硫化銅礦的選礦工藝改進提供參考，促進礦山生產技術水平的提高。參考文獻 [1] 張忠平 ,陳飛 .西藏玉龍復雜難選硫化銅礦選礦工藝研究 [J].礦業研究與開發 ,2018,38(04):14-17. [2] 龍偉 . 某難選低品位氧化銅礦選礦工藝研究 [D].武漢科技大學 ,2017. [3] 武釗 ,肖駿 .某高次生銅硫化銅礦選礦工藝研究 [J].銅業工程 ,2016(02):

C. 硫化鉛鋅礦選礦廢水處理與回用技術

國內鉛鋅資源豐富，分布范圍廣。但是，礦床9%以上富礦偏少，多數以中低品位為主，而且組成成分較為復雜，以鉛鋅礦石居多，而同時伴生銅、銀、金等50餘種元素。在硫化鉛鋅礦選礦期間，排水量較大，形成的廢水有很大的污染性，嚴重破壞水體環境。由此，做好選礦廢水的循環利用，為目前選礦廢水資源化利用的關鍵，甚至關繫到礦山的可持續發展。
一、鉛鋅選礦工藝
浮選是當前我國硫化鉛鋅選礦的基本要求，不斷提高各種工藝水平，其中包括在選礦過程中各種步驟，主要包括碎礦、磨礦、浮鉛、鋅硫混浮、鋅硫分離、精礦濃縮、過濾，產品為鉛精礦、鋅精礦、硫精礦。在當前開產的過程中，不斷融合當前各種資源，其中包括黃葯類、黑葯類、硫代硫酸鈉、硫化鈉、氰化鈉、硅酸鈉、硫酸銅、乙硫氮、石灰、碳酸鈉、硫酸鋅、亞硫酸鈉，提高各種鋅礦選擇水平。
二、硫化鉛鋅礦選礦廢水特性
2.1廢水產量大
硫化鉛鋅礦選礦耗水量大，經浮選法處理的鉛鋅礦石，每處理1噸需要用水達4～6m2。生產規模每天在1000噸的中型礦廠，每天需用水達4000～6000m2。即使廢水循環利用率在75%時，廢水排放率每天就達1000m2左右。一年300d計算，預算每年排廢水就達40萬一左右。
2.2廢水成分復雜
鉛鋅選礦廢水成分復雜，主要含有重金屬離子和選礦葯劑。選礦廢水中主要有害物質是重金屬離子、礦石浮選時用的各種有機和無機浮選葯劑，包括劇毒的氰化物、氰鉻合物等。廢水中還含有各種不溶解的粗粒明改及細粒分散雜質。選礦廢水中往往還含有鈉、鎂、鈣等的硫酸鹽、氯化物或氫氧化物。選礦廢水中的酸主要是含硫礦物經空氣氧化與水混合而形成的。
2.3懸浮顆粒含量高
鉛鋅選礦形成的廢水，含重金屬離子、選礦葯劑等復雜成分。洗礦、精礦濃縮脫水、尾礦水及濕式除塵、事故排放等產生的廢水，含有大量不溶解的粗粒及細粒狀雜質，特別是尾礦水和精礦濃縮水中懸浮物含量高。由於廢水中含有重金屬離子和選礦葯劑，以及溶解的鈉、鎂、鈣等的硫酸鹽、氯化物或氫氧化物等物質，使廢水總溶固含量較高。
2.4有一定毒性
鉛鋅選礦廢水殘留的黃葯，不但伴有惡臭味，而且有一定的毒性。研究證實：即使廢水中少量的黃葯殘存，同樣將影響水質質量，形成刺鼻的惡臭味。而且，黃葯嚴重毒害哺乳動物，對魚類有劇毒。廢水調整劑中的氰化物、重金屬離子等等，都含有劇毒。而且，能經食物鏈進入人體，嚴重威脅人體的悔槐銀健康。而形成的懸浮物，可以發生諸如阻塞魚鰓、影響藻類的光合作用來干擾水生物生活條件，如果懸浮物濃度過高，還可能使河道淤積，用其灌溉又會使土壤板結。如果作為生活用水，懸浮物是感觀上使人產生不舒服的感覺一種物質，而且又是細菌、病毒的載體，對人體存在潛在的危害。甚至當懸浮物中存在重金屬化合物時，在一定條件下(水體的pH下降、離子強度、有機螯合劑濃度變化等)會將其釋放到水中。
三、硫化鉛鋅礦選礦廢水處理
3.1可借鑒處理方法
考慮到鉛鋅選礦廢水中，含污染物特性偏高。可嘗試借鑒的處理方法，可分如下幾類：一類，物理處理，沉碧宴淀、浮選、過濾等等;二類，化學處理，吸附、氧化、中和等等;三類，生物化學，厭氧處理、好氧處理等等。
3.2處理工藝流程
硫化鉛鋅礦廢水中，含大量重金屬、懸浮物、廢水氣泡強等特點，可嘗試用的處理工藝用混凝一氧化處理，將基本達到實現污染排放規格標准。而排放到尾礦庫中的廢水，經DH值回調、自然凈化、尾砂吸附等等，都能確保廢水處理的排放標准。具體的處理工藝流程，廢水一尾礦庫一自然凈化一調pH值一排放標准;抑或;廢水一混凝沉澱一氧化一調pH值一回收利用。經上述處理，基本能達到排放要求。
3.3處理設備及設施
3.3.1濃密機
鉛鋅選礦排出的尾礦濃度一般較低，通常在選廠內或附近修建濃密機或濃縮池等設施進行尾礦脫水，尾礦砂沉澱形成底流排入尾礦庫，澄清水從濃密機上部溢出並回用，濃密機溢出水進行處理後，回水率一般可達40%～70%。
3.3.2尾礦庫
在鉛鋅選礦作業中，尾礦庫的使用為最常見形式。經排出的尾礦，經尾礦庫處理後，一部分水分滲透尾礦空隙，一部分在尾礦庫中自然降解，還有部分在尾礦庫中蒸發。但是，實際應用中，有存在滲漏的問題，直接污染地下含水層，此點應值得注意和關注。
四、硫化鉛鋅礦選礦廢水回收應用技術
4.1直接回收應用
選礦廢水直接回收，根據廢水水質特點，用於原先的選別作業，將大大降低選葯劑的成本。而且，尾礦濃縮廢水中，含有大量的起泡劑、硫酸根離子等等。直接用於選硫作業，降價提升選硫成本。此外，在選礦廢水中，含豐富中葯劑的同時，有害物質成分同樣居多。不加處理直接回用，將直接影響礦石選別指標，增加金屬互含的成分，降低精礦質量的精度。由此，直接用於選鋅將影響選鋅指標，直接或用於選鉛將影響選鉛的主品味。而且，分系統回收水設施較為復雜，用水水量穩定性不強，作業生產難以控制。
4.2適度處理應用
硫化鉛鋅礦選礦廢水回收應用中，對廢水進行適度處理再回收利用，對目前解決廢水污染是最有效的。其基本的處理形式，有兩種：第一，廢水經處理設施處理後，回收應用到選礦作業中;第二，經尾礦庫的澄清、沉澱和氧化自凈。考慮到鉛、鋅離選礦廢水中，pH值一般較高。由此，需要在尾礦庫中適量加酸微調後用於選礦生產。
現階段，對硫化鉛鋅礦選礦廢水的污染處理，基本的原理在於經處理後降低環境的污染。可考慮經物理、化學、生物等等方法，確保排放污水的凈化指標，降低對周邊環境的污染。綜合多種處理措施，採用部分廢水優先回收，剩餘廢水適度處理，再回收利用的措施，將大大提升廢水的回收利用率，降低廢水對環境的污染，更有利於節省生產成本。

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D. 選礦廢水處理的污染物及危害

選礦廢水中主要有害物質是重金屬離子、礦石浮選時用的各種有機和無機浮選葯劑，包括劇毒的氰化物、氰鉻合物等。廢水中還含有各種不溶解的粗粒及細粒分散雜質。選礦廢水中往往還含有鈉、鎂、鈣等的硫酸鹽、氯化物或氫氧化物。選礦廢水中的酸主要是含硫礦物經空氣氧化與水混合而形成的。
選礦廢水中的污染物主要有懸浮物、酸鹼、重金屬和砷、氟、選礦葯劑、化學耗氧物質以及其他的一些污染物如油類、酚．銨、膦等等。重金屬如銅、鉛、鋅、鉻、汞及砷等離子及其化合物的危害，已是眾所周知。
其他污染物的主要危害如下：
(1)懸浮物：水中的懸浮物可以發生諸如阻塞魚鰓、影響藻類的光合作用來干擾水生物生活條件，如果懸浮物濃度過高，還可能使河道淤積，用其灌溉又會使土壤板結。如果作為生活用水，懸浮物是感觀上使人產生不舒服的感覺一種物質，而且又是細菌、病毒的載體，對人體存在潛在的危害。甚至當懸浮物中存在重金屬化合物時，在一定條件下(水體的pH下降、離子強度、有機螯合劑濃度變化等)會將其釋放到水中。
(2)黃葯：即黃原酸鹽，為淡黃色粉狀物，有刺激性臭味，易分解，嗅味閥為0.005mg/L。被黃葯污染的水體中的魚蝦等有難聞的黃葯味。黃葯易溶於水，在水中不穩定，尤其是在酸性條件下易分解，其分解物CS可以是硫污染物。因此，我國地面水中丁基黃原酸鹽的最高容許濃度為0.005mg/L，而前蘇聯水體中極限丁基黃原酸鈉的濃度為0.001mg/L。
(3)黑葯：以二羥基二硫化磷酸鹽為主要成分，所含雜質包括甲酸、磷酸、硫甲酚和硫化氫等。呈現黑褐色油狀液體，微溶於水，有硫化氫臭味。它也是選礦廢水中酚，磷等污染的來源。
(4)松醇油：即為2#浮選油，主要成分為萜烯醇。黃棕色油狀透明液體，不溶於水，屬無毒選礦葯劑，但具有松香味，因此能引起水體感觀性能的變化。由於松醇油是一種起泡劑，易使水面產生令人不快的泡沫。
(5)氰化物：劇毒物質，其進入人體後，在胃酸的作用下被水解成氫氰酸而被腸胃吸收，然後進入血液。血液中的氫氰酸能與細胞色素氧化酶的鐵離子結合，生成氧化高鐵細胞色素酸化酶，從而失去傳遞氧的能力，使組織缺氧導致中毒。但氰化物可以通過水體中有自凈作用而去除，因此，如果利用這一特性延長選礦廢水在尾礦庫中的停留時間，可以使之達到排放標准。 (6)硫化物：一般情況下，S、HS一在水中會影響水體的衛生狀況，在酸性條件下生成硫化氫。當水中硫化氫含量超過0.5mg/L，對魚類有毒害作用，並可覺察其散發出的臭氣；大氣中硫化氫嗅覺閥為l0mg/m。此外，低濃度CS，在水中易揮發，通過呼吸和皮膚進入人體，長期接觸會引起中毒，導致神經性疾病夏科氏(CharCOte)二硫化碳癔病。
(7)化學耗氧物：化學需氧量是水中的耗氧有機物的量化替代性指標，在選礦廢水中的耗氧物，主要是殘存於水中的選礦葯劑。

E. 選礦廢水中含有哪些浮選劑，如何處理

選礦廢水具有水量大、懸浮物含量高、有害物質多的特點。其有害物質是重金屬離專子和礦物加工劑。重金屬屬離子有銅、鋅、鉛、鎳、鋇、鎘、砷和稀有元素等。
選礦過程中添加的浮選葯劑有以下幾種
(1)捕集劑，如黃葯( roc SME )、黑葯[ ( ro )2PSS me )、白葯[ cs ( NH C6 H5 )2]；
(2)限制處罰，如氰化物鹽(KCN，氯化鈉)和硅酸鈉(na2sio 3)；
(3)發泡劑，如松節油和甲酚(c6h 4 ch 30h)；
(4)主動懲罰，如硫酸銅(CuS04)和重金屬鹽；
(5)硫化劑，如硫化鈉；
(6)礦漿調節器，如硫酸、石灰等。

選礦廢水主要通過尾礦壩有效去除廢水中的懸浮物，重金屬和浮選葯劑的含量也可以降低。不滿足排放要求的，應當進一步處理。中科檢測一般處理方法如下所述
(1)石灰中和法和煅燒白雲石吸附法可以去除重金屬；
(2)主要去除浮選葯劑可採用礦石吸附法和活性炭吸附法；
(3)含氰廢水可以被化學氧化。

F. 請問硫化銅是沉澱嗎

是沉澱，呈黑褐色，硫化銅是一種無機化合物，化學式為CuS或CuI₂CuII(S₂)S，故實際上其中有三分之二的硫為過硫離子，三分之二的銅為亞銅離子，山宏極難溶，是最難溶的物質之一（僅次於硫化銀、硫化汞、硫化鈀和硫化亞鉑等），因為它的難溶性使得一些看似不可襪宏以發生的反應能夠發生。

硫化銅納米晶體由於其低成本、高光熱轉化率的特性，近年來在納米光熱療領域引起廣泛關注。之前的告唯冊報道普遍認為硫化銅納米晶殺傷腫瘤細胞機理全部是基於其光熱轉化性能。而在這次合作研究中，科研人員觀察到除了高效的光熱效應。

(6)硫化銅浮選後污水中有哪些成分擴展閱讀

硫化銅礦物是提取銅的主要礦物資源，它占銅礦資源的80%，因此，硫化銅礦物的理論與試驗研究受到廣泛關注。硫化銅礦物主要有黃銅礦、輝銅礦、銅藍和斑銅礦，其中與黃葯作用最強的為輝銅礦，其次為銅藍，然後為斑銅礦，最弱的為黃銅礦。

由於一種硫化銅礦石中常常含有幾種不同的硫化銅礦物，而各種硫化銅礦物浮選所需的葯劑種類、用量、pH等浮選條件也各不相同。

另外，不同硫化銅礦物氧化的難易度也存在差異，其中輝銅礦最容易氧化，當銅礦石中含有輝銅礦時，氧化會造成礦漿中含有大量銅離子，因此，給銅鋅、銅硫分離造成極大的困擾。

G. 硫化銅的浮選葯劑方法

葯劑：石灰、黃葯（烴基黃原酸鹽）、2#油(松醇油)；
設備：球磨機，單槽浮選機。
實驗步驟（1）按浮選試驗流程中標明的葯劑制度，按配製好的葯劑濃度准確計算加葯量。

（2）清洗浮選機。檢查葉輪旋轉是否正常，進氣孔、回漿管是否暢通。
（3）將磨好的礦漿全部倒入浮選槽內，並將盆上粘附的礦漿全部用水洗至槽內，為防止礦漿沉澱，應先啟動浮選機後倒入礦漿。
（4）按流程標明的加葯順序，加入浮選葯劑，按規定時間攪拌完畢後，測定礦漿PH值，打開氣門充氣浮選，在浮選過程中，仔細觀察泡沫狀態、顏色、泡沫層厚度、礦化好、壞等現象。同時不斷用洗瓶沖洗粘附在槽壁上的礦粒，並補加水維持礦漿液面高度不變。
（5）浮選完畢後，取下浮選槽，將槽內礦漿傾入臉盆內，用清水將浮選機清洗干凈。

H. 實驗六 混合銅礦浮選實驗

一、實驗目的

1.了解和掌握混合銅礦的浮選方法。

2.了解所使用的浮選葯劑的作用。

3.進一步掌握浮選實驗操作和對實驗結果的處理方法。

二、實驗原理

混合銅礦石對於氧化礦和硫化礦的混合銅礦石，一般採用硫化浮選法，其流程有兩種:①先選出硫化礦物，尾礦經硫化後再選氧化礦物;②採用硫化後氧化礦物與硫化礦物同時浮出。採用哪種流程較合適，應根據試驗加以確定。氧化礦物與硫化礦物同時浮選的工藝條件與氧化礦石的浮選基本一致，只是硫化鈉及捕收劑的用量，隨礦石中氧化礦物含量的減少而相應減少。硫化後浮選氧化礦物時，硫化礦物碼弊可以很好地浮游。

脂肪酸類捕收劑對有色金屬氧化礦物具有良好的捕收性，但因選擇性差(特別當粗含脈石是碳酸鹽礦物時)，精礦品位不易提高。黃葯類捕收劑中僅高級黃葯對有色金屬氧化礦物有一定捕收作用。但未經硫化，直接用黃葯浮選氧化銅礦時因成本高在工業上未得到應用。實踐上得到應用的方法有:

1.硫化法:最為普遍，工藝簡單，凡能進行硫化的氧化銅礦均可用此法進行浮選。經硫化後的氧化礦具有硫化礦的性質，可用黃葯進行浮選。孔雀石和藍銅礦很容易用硫化鈉硫化，而硅孔雀石和赤銅礦較難硫化。

硫化時硫化鈉用量可達1～2kg/t(原礦)。因硫化鈉等硫化劑本身易氧化，作用時間短，生成的硫化膜不穩固，強烈攪拌容易脫落，所以應分批添加，並不需預先攪拌，直接加入浮選槽。硫化時，礦漿pH值越低，硫化越快。

礦泥多、需分散時應加分散劑，通常用水玻璃。捕收劑一般用丁基黃葯或同黑葯混合使用。礦漿pH值通常保持9左右，過低時，可適量添加石灰。

2.有機酸浮選法:有機酸及其皂類可很好地浮選孔雀石及藍銅礦。如脈石礦物不是碳酸鹽類礦物時可用此法。否則，將使浮選失去選擇性。當脈石中含有大量可浮的鐵、錳礦物時，會產生同樣的效果，使浮選指標變壞。用有機酸類捕收劑進行浮選時，通常還要添加碳酸鈉、水玻璃、磷酸鹽作脈石的抑制劑和礦漿調整劑。

3.浸出-沉澱-浮選法:當採用硫化法和有機酸法都不能得到滿意的效果時採用。該法利用氧化銅遲凳族礦物比較容易溶解，將氧化礦先用硫酸浸出，然後用鐵粉置換，沉澱析出金屬銅，再用浮選法浮出沉澱銅。該法首先應根據礦物嵌布粒度，將其磨到單體解離，(-200網目佔40%～80%)。浸出液為0.5%～3%的稀硫酸溶液，酸的用量隨礦石性質在2.3～45kg/t(原礦)變化。對於難浸出的礦石，可採用加溫(45～70℃)浸出。浮選在酸性介質中進行，捕收劑用甲酚黑葯或雙黃葯。未溶解的硫化銅礦物和沉澱金屬銅一起上浮，進入浮選精礦。

除此外，還有氨浸-硫化沉澱-浮選法、離析-浮選法。離析法比浸出-浮選法優越，缺點是熱能消耗大、成本較高。

三、實驗設備、葯劑與礦樣

1.設備:錐形球磨機，1.5L、1.0L、0.5L實驗室用XFD-63型單槽浮選機。

2.葯劑:黃葯、石灰、硫化鈉和起泡劑。

3.礦樣:實驗所用的礦樣為某銅礦選礦廠的礦樣，含銅約0.59%，硫化銅主要為輝銅礦(Cu₂S)，氧化銅約佔24.91%，主要為孔雀石，脈石主要是以石英為主的硅酸鹽類礦物。

四、實驗步驟

1.配葯

操作如實驗五。

2.磨礦

操作如實驗五。

3.流程

見圖7-6-1。

圖7-6-1 混合銅礦浮選流程

4.浮選操作

(1)首先將浮選機洗凈，將磨好的礦漿倒入槽內，並將盆上粘附的礦漿全部用洗瓶洗至槽內，將浮選槽的循環空對准浮選機上的循環孔後，啟動浮選機，立即添加水至礦漿面距刮出堰面低10～15mm即不再發出吸氣聲音。

(2)調漿加葯處理:按確定的葯劑條件與順序加入葯劑，首先加入呈溶液狀態的葯劑，如:捕收劑丁黃葯100g/t，用吸液管按計算出毫升數加入，攪拌3min;然後，用針頭吸取油狀起泡劑葯劑以滴數滴入浮選槽，攪拌2min。

(3)測定礦漿pH值:礦漿經調漿與加葯處理，浮選前應測礦漿pH值，將浮選機停止，沉澱片刻，吸取少量澄清液，在pH計上測定pH值，測完後將溶液倒回。

(4)浮選:①浮硫化銅——礦漿經加葯處理後打開充氣閥，計時間，開動刮泡裝置，浮選開始，泡沫刮入盆中，浮選過程中仔細觀察泡沫狀態、顏色、泡沫層厚度、礦化好壞等現象，並記錄下來。浮選過程的不斷進行，礦漿面下降，適當添加補給水保持一定的礦漿面。浮選至終點記下浮選時間，關閉充氣閥，停止刮泡，但仍使浮選機保持攪拌狀態，准備進行氧化銅礦浮選。②浮氧化銅——在浮選槽中繼續加入葯劑:加Na₂S 300g/t，攪拌5min;加丁基黃葯200g/t，攪拌3min;加起泡劑1滴，攪拌2min。然後打開氣閥，充氣，開始刮泡，直至浮選終點。當刮泡結束，關閉氣閥，關閉電機，將尾礦漿從浮選槽中倒出，並將浮選槽洗凈。

(5)精選:將硫化銅粗精礦和氧化銅粗精礦合並倒入1.0L或0.5L浮選槽中進行精選，精選時不加葯，直接加水把液面調至距刮出堰面低10～15mm，開電機進行攪拌3min，打開氣閥，開始刮泡進行精選，直至精選完畢。

(6)產品處理:將浮選精礦與尾礦分別過濾、烘乾，再經縮分取樣，送去化驗。

五、數據處理

將實驗結果填於表7-6-1中。

表7-6-1 混合銅礦浮選實驗結果

六、思考題

1.浮選過程中，仔細觀察兩種銅精礦的顏色有什麼區別。

2.硫化鈉對氧化銅礦物的浮選有什麼作用?

I. 惰性硫化銅的浮選

銅礦石包括氧化礦和硫化礦兩大類，硫化銅礦石主要採用浮選工藝處理，而氧化銅礦石多採用浮選與濕法冶煉相結合的方式。近年來，在硫化銅浮選工藝上取得了很大的進步，主要表現在浮選葯劑、浮選工藝和浮選設備等方面。

J. 浮選機浮選銅硫礦的流程有哪幾種

銅礦浮選方法有哪些？我們針對氧化銅礦，來介紹下吧。

1、硫化浮選法：

（1）銅礦浮選方法之常規硫化浮選法：此法是將氧化銅礦物先用硫化鈉或其他硫化劑（如硫氫化鈉）進行硫化，然後用高級黃葯作捕收劑進行浮選。硫化時，礦漿的pH值愈低，硫化進行得愈快。而硫化鈉等硫化劑易於氧化，作用時間短，所以使用硫化方法浮選氧化銅礦時，硫化劑最好是分希添加。硫酸銨和硫酸鋁有助於氧化礦物的硫化，因此硫化浮選時加入該兩種葯劑可以顯著地改善浮選效果。可用硫化法處理的氧化銅礦物，主要是銅的碳酸鹽類，如孔雀石、藍銅礦等；也可用於浮選赤銅礦，而硅孔雀石如不預先進行特殊處理，則其硫化效果很差，甚至不能硫化。

①常規硫化浮選法的特點：該礦床的主要特徵是銅礦石儲量大、礦石品位低。氧化率高、結合氧化銅含量高，銅礦物呈極細粒嵌布，屬於難選氧化銅礦石。

②常規硫化浮選法的流程：見下圖

常規硫化浮選法的流程

（2）水熱硫化浮選法：此法實際上是常規硫化浮選法的一個發展，其實質上是在熱壓條件下，使硫與氧化銅礦物發生化學反應，生成穩定易選的人造硫化銅礦物，並在溫水中用浮選硫化銅的方法來回收，其特點在於強化了礦石的預處理－預先硫化過程，並在溫水中進行浮選。

①、水熱硫化浮選法的原理：加入硫化劑的礦漿，當其溫度升到一定程度後，元素硫由於自身的氧化還原作用，生成S42-離子進入溶液；當2-離子與氧化銅礦物相遇時，便發生化學反應，生成硫化銅礦物。元素硫在水溶液中的氧化還原反應式為：

4S＋4H2O→3S2-＋SO42-＋8H+

硫化反應首先在氧化銅礦物的表面發生，並由表及裡逐漸深入礦物顆粒的內部，如孔雀石的硫化反應式為：

Cu（OH）2·CuCO3＋8S＋2H2O→6CuS＋2H2SO4＋3H2CO3

②、水熱硫化浮選法的流程：見下圖水熱硫化浮選法

2、脂肪酸浮選法：脂肪酸浮法又稱為直接浮選法，用脂肪酸及其皂類作捕收劑進行浮選時，通常還要加入脈石抑制劑水玻璃、磷酸鹽及礦漿調整劑碳酸鈉等。激帆清

（1）脂肪酸及其皂類能很好轎運地浮選孔雀石及藍銅礦，用不同烴鏈的脂肪酸浮選孔雀石的試驗結果表明，只要烴鏈足夠長，脂肪酸對孔雀石的捕收能力就相當強，在一定范圍內捕收能力越強，葯劑的用量就越少，在生產實踐中用得最多是C10～C20的混合的飽和或不飽和羧酸。此法只適用於脈石不是碳酸鹽類的氧化銅礦，當脈石中含有大量鐵、錳礦物時，其指標就會變壞；另外礦泥也使脂肪酸失效，所以此法進展不大。

（2）國外過去曾用此法的選礦廠，目前除少數外，多數的選廠都採用加補硫化鈉及黃葯或者直接改為硫化浮選法。如尚比亞的恩昌加選礦廠，採用硫化法和脂肪酸法浮選氧化銅礦。處理的礦石是含碳酸鹽脈石的硫化－氧化混合礦，主要銅礦物為輝銅礦、孔雀石、藍銅礦和赤銅礦，還有少量的黃銅礦和斑銅礦。浮選時被被硫化過的一部分氧化銅礦物和硫化銅用黃葯浮起，浮選尾礦再用脂肪酸（棕櫚酸）浮選殘留的氧化銅礦。原礦含銅4.7%，精礦含銅50%～55%。葯劑制度為：石灰500g/t（pH=9～9.5）、硫化鈉1000g/t、棕櫚酸400g/t、甲酚10g/t、燃料油75g/t。

3、胺類浮選法：用胺類作捕收劑進行浮選，，是有色金屬氧化礦（銅、鉛、鋅氧化礦）的常明前用浮選方法，適用於處理孔雀石、藍銅礦、氯銅礦等。

4、乳濁液浮選法：氧化銅礦物先經硫化，然後加銅絡合劑，造成穩定的親油性礦物表面，再用中性油乳濁液覆蓋在礦物表面上，造成強疏水性的可浮狀態，於是牢固地附著氣泡上浮。

乳濁液浮選法的實質包括三個方面：

（1）使用選擇性有機化合物銅絡合劑使礦物表面形成穩定的略為疏水性而非常親油性的薄膜。銅絡合劑有：苯並三唑甲苯醯三唑、巰基苯並噻唑、二苯胍等。

（2）添加非極性油乳濁液以提高礦物與氣泡的黏附力，非極油乳化劑可用汽油、煤油和柴油等。

（3）使用如丙烯酸聚合物和硅酸鈉之類的選擇性脈石抑制劑。

5、螯合劑－中性油浮選法：對於難選氧化銅礦（如硅孔雀石等）用前面所提到的幾種浮選方法回收，選擇性均不強，回收率均不高。為了有效回收難選氧化銅礦。必須尋找選擇性強的捕收劑，於是人們就提出了螯合劑加中性油的浮選法。

該法是指使用某種螯合劑及中性油兩種葯劑組成捕收劑。研究結果表明，採用螯合劑作捕收劑，不僅可獲得很高的選擇性和捕收作用，而且能保證較高的分選指標和降低葯劑消耗，同時螯合劑還具有選擇性抑製作用。但由於螯合劑的成本高，因此在生產中的推廣和應用受到一定限制。目前，所使用的螯合劑如辛基取代的鹼性染料孔雀綠、辛基氧肟酸鉀、苯並三唑及中性油乳化劑，N－取代亞胺二乙酸鹽，多元胺和有機鹵化物的縮合物等。

由於銅礦的質量不同，結構不一樣，其浮選工藝也不近相同。我們再來介紹下銅礦浮選的方法：

1、浸染狀銅礦石的浮選：一般採用比較簡單的流程，經一段磨礦，細度-200網目約佔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，可考慮採用階段磨選流程。處理斑銅礦的選礦廠，大多採用粗精礦再磨—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網目約佔45%~50%，再磨細度-200網目約佔90%~95%。

2、緻密銅礦石的浮選：緻密銅礦石由於黃銅礦和黃鐵礦緻密共生，黃鐵礦往往被次生銅礦物活化，黃鐵礦含量較高，難於抑制，分選困難。分選過程中要求同時得到銅精礦和硫精礦。通常選銅後的尾礦就是硫精礦。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。處理緻密銅礦石，常採用兩段磨礦或階段磨礦，磨礦細度要求較細。葯劑用量也較大，黃葯用量100g/（t原礦）以上，石灰8~10kg（t原礦）以上。現在礦石的浮選工藝都在不斷進步，銅礦的浮選技術也取得了較大的進步，但是如何進行高效的浮選加工，還需要進一步的努力。

銅礦浮選的方法還包括了混合浮選和優先浮選。我們來介紹下銅礦浮選的方法：

1、銅礦浮選之優先浮選：當礦石含有兩種或兩種以上有用礦物用浮選法進行選礦時，將有用礦物逐一依次選出為單一精礦的浮選過程。

2、銅礦浮選之混合浮選：當礦石中含有兩種或兩種以上有用礦物而用浮選法進行選礦時，將各種有用礦物一起選出為混合精礦(然後再對各種有用礦物進行分離)的過程。

3、銅礦浮選之優先浮選和混合浮選的優缺點：

(1)銅礦浮選之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)銅礦浮選之混合浮選的浮選機用量少於優先浮選，浮選葯劑也節省些。

(3)銅礦浮選之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。

銅礦浮選設備的作用：用於分離有色金屬、黑色金屬、貴金屬、非金屬礦物和化工原料、回收有用礦物，主要用於選別銅、鋅、鉛、缐、金等有色金屬，也可以用於黑色金屬和非金屬的粗選和精選。

銅礦浮選設備的種類：包括機械攪拌式磁選機、氣體析出式浮選機兩種。

銅礦浮選機的結構：主要由承漿槽、攪拌裝置、充氣裝置、排出礦化氣泡裝置、電動機等組成。

1、承漿槽：它有進漿口，以及調節礦漿面的閘門裝置，它主要由用鋼板焊成的槽體和鋼板與園鋼焊成的閘門組成。

2、攪拌裝置：它用於攪拌礦漿，防止礦砂在槽體沉澱，它主要由皮帶輪、葉輪、垂直軸等組成，葉輪是由耐磨橡膠製成的。

3、充氣裝置：它由導管進氣管組成，當葉輪旋轉時，葉輪腔中產生負壓，將空氣通過中空的泵管吸入，並彌散在礦漿中形成氣泡群，這種帶有大量氣泡的礦漿由葉輪的旋轉力而被很快的拋向定子，進一步使礦漿中的氣泡細化，及消除浮選槽中礦漿流的旋轉運動，造成大量垂直上升的微泡，為浮選過程提供必要的條件。

4、排除礦化氣泡裝置：它是將浮在槽面上的泡沫刮出，主要由電機帶動減速器，減速器帶動刮板組成。

銅礦浮選機的選購原則：正常情況下中小型企業多選用機械攪拌式浮選機，而大型企業多採用充氣機械攪拌式浮選機，原因就是充氣機械攪拌式浮選機的充其量可以調節，不會因槽體變大後容積內氣量相對變小而影響選別指標。對於礦物品位較高且易選、入料粒度較細的情況下，也可以採用浮選柱，因為浮選柱的富集比較高，對於精選作業是比較理想的設備。在此必須提醒，選用浮選柱時必須進行選前試驗，並且聘請專業人員進行設計。最後就是浮選機的規格大小要與選礦規模相適應，不要因貪小便宜或者想要高產量而選擇不適合自己選礦規模的浮選機

銅礦浮選設備：日處理1000噸銅礦浮選設備配套表

序號 設備名稱 規格型號 電機功率(KW) 數量(台)
1 鄂式破碎機 PE500×750 55 1
2 圓錐破碎機 PYZ900 55 1
3 喂料機 GZ4 0.45 1

4 球磨機 > MQG2445 380 1
5 分級機 FG2000 13.8 1
6 礦用攪拌桶 ф2000 5.5 2
7 葯劑攪拌桶 ф1500 3 2
8 SF浮選機 SF-4 15 16槽
9 SF浮選機 SF-2.8 11 4槽
10 輸送機（皮帶） ф800
11 斗式提升機 TH400 22 1
12 清水泵 150m3 /h 18.5 5
13 沙泵 280m3 /h 30 2