摘要
2022年，全球铜资源开发已达2200万吨/年，硫化铜矿的开发利用已经无法满足市场需求，氧化铜矿已成铜资源主要来源。本文针对高氧化率、高结合率氧化铜矿开发了一种新型组合捕收剂，通过纯矿物浮选试验研究组合捕收剂的作用机理，并采用组合捕收剂回收非洲尼日尔某氧化铜矿，确定了药剂制度与工艺流程，并获得较佳的选别效果，为同类型矿石提供指导。 （1）尼日尔某氧化铜矿性质研究表明，原矿铜品位为6.04%，硫化铜仅占2.98%，氧化铜占比达97.02%，其中游离氧化铜65.07%，结合氧化铜31.95%，属于高氧化率、高结合率的氧化铜矿。矿石中主要含铜矿物为孔雀石、蓝铜矿和硅孔雀石，同时含有少部分赤铜矿和黄铜矿等；脉石矿物主要有斜长石、钾长石、石英等。 （2）开发了组合捕收剂HMD，通过对孔雀石纯矿物进行微浮选试验，研究硫化钠用量、硫化时间、松醇油用量、捕收剂用量对孔雀石浮选的影响，获得较优的药剂制度和工艺参数。在pH=9.2、硫化钠用量5mg/L、硫化时间120s、松醇油用量9mg/L、组合捕收剂HMD用量为1.09mg/L条件下，获得最佳的孔雀石回收率为92.57%。组合捕收剂HMD由丁基黄药、丁铵黑药、MCO组成，其质量比例为6∶5∶3。 （3）研究了组合捕收剂对孔雀石的作用机理，组合捕收剂HMD能增大孔雀石的接触角，有效提高了孔雀石的疏水性；Zeta电位表明，组合捕收剂HMD的电位偏移程度更大，更易于在孔雀石的表面吸附；吸附量测定显示，组合捕收剂HMD在孔雀石表面具有更明显的吸附效果；XPS检测说明，在孔雀石表面Cu2p和S2p轨道发生偏移，有可能形成Cu+或Cu2+，会与S2-形成CuS或Cu2S物质。 （4）对该氧化铜矿进行浮选试验研究，在磨矿细度60%，药剂用量为硫化钠4000g/t、MCO50g/t、丁基黄药70g/t、丁铵黑药30g/t条件下，进行三次粗选，粗精矿合并的工艺，可获得Cu品位28.21%和回收率63.75%的铜精矿产品。对铜浮选尾矿进行硫酸浸出，在固液比1∶3、硫酸浓度4%，浸出时间120min条件下，铜尾矿浸出率达到91.15%。矿石铜总的回收率为92.88%，回收效果较为理想。对比浮选-浸出工艺与直接浸出工艺可知，浮选-浸出工艺比直接浸出工艺效果更好，铜回收率更高。
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