铜矿选矿技术

第1章 铜矿选矿概述

1.1 铜 1

1.1.1 铜的性质 1

1.1.2 铜与人类文明发展 1

1.1.3 铜在现代社会中的消费与生产 2

1.2 铜矿资源 6

1.2.1 铜资源 6

1.2.3 铜矿床 7

1.2.3 铜矿物 8

1.2.4 铜矿石 9

1.3 选矿的基本概念 15

1.3.1选矿的基本方法 15

1.3.2 选矿的过程 16

1.3.3 选矿常用的术语 16

1.3.4 铜矿常用选矿方法 17

1.3.5 选矿工艺指标计算 18

第2章 碎矿与磨矿 21

2.1 碎矿与磨矿的基本原理 21

2.1.1 破碎与磨矿的目的与任务 21

2.1.2 破碎及筛分过程 21

2.1.3 磨矿和分级过程 23

2.2 常见破碎磨矿流程 24

2.2.1 破碎流程 24

2.2.2 磨矿流程 25

2.3 碎矿与磨矿过程影响因素 26

2.3.1 碎矿过程的影响因素 26

2.3.2 磨矿过程的影响因素 28

2.4 碎矿与磨矿过程的检测与控制 29

2.4.1 碎矿工艺参数与检测 29

2.4.2 磨矿工艺参数与检测 30

2.5 破碎磨矿设备 32

2.5.1 破碎设备 32

2.5.2 筛分设备 38

2.5.3 磨矿设备 44

2.5.4 分级设备 50

第3章 铜矿浮选 57

3.1 浮选的基本原理 57

3.2 铜矿浮选药剂 58

3.2.1 浮选药剂概述 58

3.2.2 常用的铜矿捕收剂 59

3.2.3 起泡剂 65

3.2.4 调整剂 67

3.2.5 浮选药剂的使用与调节 74

3.3 浮选设备 78

3.3.1 浮选泡沫和对浮选机的基本要求 78

3.3.2 浮选机 80

3.3.3 浮选柱 86

3.3.4 搅拌槽(提升搅拌槽) 90

3.3.5 给药机 91

3.3.6 矿浆泵 93

3.4 浮选流程 94

3.4.1 浮选原则流程的选择 94

3.4.2 浮选流程内部结构 98

3.4.3 浮选流程图 99

3.5 硫化铜矿浮选实践 100

3.5.1 硫化铜、铁矿物的可浮性 100

3.5.2 单一铜矿浮选分离 103

3.5.3 铜硫矿浮选分离 104

3.5.4 铜硫铁矿浮选分离 107

3.5.5 铜钼矿浮选分离 111

3.5.6 铜镍矿浮选分离 122

3.5.7 复杂多金属硫化铜铅锌矿浮选分离实践 129

3.6 氧化铜矿石浮选实践 140

3.6.1 氧化铜矿床和氧化铜矿物可浮性 140

3.6.2 氧化铜矿的选矿方法 141

3.6.3 氧化铜矿浮选实例 142

3.7 铜冶炼渣的浮选回收综合利用 144

3.7.1 铜火法冶炼渣的性质和分选方法 144

3.7.2 铜火法冶炼渣的分选实例 146

第4章 铜矿的化学和生物选矿 149

4.1 概述 149

4.1.1 化学浸出过程反应 150

4.1.2 铜、铁硫化矿细菌浸出的基本化学反应 151

4.2 基本过程及设备 152

4.2.1 浸出过程工艺及设备 152

4.2.2 浸出铜离子的萃取 155

4.2.3 浸出铜离子制取化合物或金属 157

4.3 难选氧化铜矿化学选矿的浸出—萃取—电积工艺 159

4.3.1 难选氧化铜矿化学选矿概述 159

4.3.2 国外发展现状与应用实例 160

4.3.3 国内发展现状与应用实例 163

4.4 铜矿的生物浸出实践 166

4.4.1 概述 166

4.4.2 国外铜矿生物浸出工艺实例 167

4.4.3 中国低品位铜矿生物堆浸提取技术 170

4.5 硫化铜精矿的化学和生物浸出工艺 172

4.5.1 常规的硫化铜精矿火法冶炼工艺 172

4.5.2 硫化铜精矿的湿法浸出提取工艺 173

4.5.3 硫化铜精矿的生物浸出提取工艺 175

4.6 大洋多金属结核的化学浸出工艺 176

第5章 选矿产品脱水 179

5.1 概述 179

5.1.1 产品脱水的作用 179

5.1.2 物料中水分的性质 179

5.1.3 常见脱水方法与流程 180

5.2 产品浓缩 181

5.2.1 浓缩的基本原理 181

5.2.2 浓缩设备 181

5.2.3 影响浓缩的因素与控制 185

5.3 产品过滤 186

5.3.1 过滤的基本原理 186

5.3.2 过滤设备 188

5.3.3 影响过滤的因素与控制 196

第6章 选矿过程在线检测技术 198

6.1 矿量检测 198

6.1.1 电子皮带秤 198

6.1.2 其他计量衡器 200

6.2 物料成分检测 201

6.2.1 X射线荧光分析仪 201

6.3 矿浆pH检测 203

6.3.1 pH检测电极 203

6.3.2 工业pH计 204

6.3.3 浮选矿浆pH的自动检测 204

6.4 磨矿细度和矿浆浓度检测 205

6.4.1 超声波粒度仪 205

6.4.2 同位素浓度计 207

6.5 流量检测 207

6.5.1 工业浮子流量计 207

6.5.2 计量泵式流量计 208

6.5.3 电磁阀式流量计 208

6.6 料位和液位检测 208

6.6.1 浮筒式液位计 208

6.6.2 超声波液位计 209

6.6.3 表面覆盖泡沫层的浮选机液位检测 209

第7章 选矿过程环境保护 211

7.1 粉尘及有害气体防护 211

7.1.1 粉尘危害与排放治理标准 211

7.1.2 粉尘治理 212

7.1.3 有害气体的防治 216

7.2 噪声防护 216

7.3 废水处理与循环回用 217

7.3.1 废水排放标准 217

7.3.2 选矿厂废水污染来源及一般处理方法 218

7.3.3 选矿厂回水的循环回用 218

7.3.4 采矿酸性废水的综合利用 219

7.4 尾矿堆存与再利用 220

7.4.1 尾矿 220

7.5.2 尾矿库 221

7.4.3 尾矿再利用 222

第8章 铜选矿技术的进展 226

8.1 铜矿资源变化对选矿技术提出的挑战 226

8.2 铜矿浮选进展 226

8.2.1 选厂规模及设备向大型化发展 226

8.2.2 硫化铜矿浮选工艺的研究与进展 227

8.2.3 氧化铜矿浮选工艺的研究与进展 228

8.3 难选及低品位铜矿石选矿进展 230

8.3.1 难选铜矿石选冶联合工艺 230

8.3.2 低品位铜矿的生物选矿进展 231

8.4 再生铜资源的回收与利用 233

8.4.1 再生铜工业的概况 233

8.4.2 废铜分选回收利用技术 234

这本《铜矿选矿技术》由王毓华、邓海波编著，介绍了铜矿选矿的相关知识，整理归纳了最新的技术资料，力求全方位地反映国内外铜矿选矿行业的技术与装备现状和最新发展方向。全书共8章，以介绍铜矿物资源和加工利用的发展历史为起点，详细阐述了铜矿石碎矿与磨矿、铜矿浮选、铜矿化学和生物选矿、选矿产品脱水、选矿过程在线检测技术、选矿过程环境保护、铜选矿新进展等。 《铜矿选矿技术》可用作铜业职工的培训教材和大专院校矿物加工工程专业以及冶金、化工等专业的教学参考书，对有关研究院所的科研人员和厂矿工程技术人员也有一定参考价值。

1867年雷廷格尔(P.R.von Rit-tinger)著《选矿学》,初步形成选矿体系。

1903年(R.H.Richards)著《选矿》，构成独立的选矿工程学。

1933年列宾捷尔 著《浮选过程的物理化学》。

选前矿物原料准备作业有粉碎，选矿过程主要由解离和选别两个基本部分构成。

中国于20世纪20年代出现机械选矿厂，如湖南水口山选矿厂等。

1949年以后，在选矿指标、处理量和选矿科学技术等方面都有很大发展。钨、锡等选矿技术在某些方面有较高的水平，创制出独特的离心选矿机、振摆溜槽、环射式浮选机等新设备,并最先采用一段离析-浮选法来回收氧化铜。 　选别作业 矿物原料经粉碎作业后进入选别作业,使有用矿物和脉石分离，或使各种有用矿物彼此分离。这是选矿的主体部分。选别作业有重选、浮选之分 。

洗矿 为避免含泥矿物原料中的泥质物堵塞粉碎、筛分设备，需进行洗矿。原料如含有可溶性有用或有害成分，也要进行洗矿。洗矿可在擦洗机中进行，也可在筛分和分级设备中进行。筛分和分级按筛面筛孔的大小将物料分为不同的粒度级别称筛分，常用于处理粒度较粗的物料。按颗粒在介质（通常为水）中沉降速度的不同，将物料分为不同的等降级别，称分级，用于粒度较小的物料。筛分和分级是在粉碎过程中分出合适粒度的物料，或把物料分成不同粒度级别分别入选。

磨碎 以研磨和冲击为主。将破碎产品磨至粒度为10～300μm大小。磨碎的粒度根据有用矿物在矿石中的浸染粒度和采用的选别方法确定。常用的磨矿设备有：棒磨机、球磨机、自磨机和半自磨机等。磨碎作业能耗高，通常约占选矿总能耗的一半。80年代以来应用各种新型衬板及其他措施，磨碎效率有所提高，能耗有所下降。

破碎 将矿山采出的粒度为 500～1500mm的矿块碎裂至粒度为 5～25mm的过程。方式有压碎、击碎、劈碎等，一般按粗碎、中碎、细碎三段进行。

选矿技术是根据所选矿石的特性、及所选矿石所存在的形式来划分的。选矿技术是以物理、化学和生物等学科为基础的一门科学技术 。物理的方法包括常见矿物的洗选、筛分、重选、磁选等，化学的选矿方法如用药剂改变矿物表面的差异性质的浮选技术、浸出等，生物的方法如细菌氧化选矿技术。总体来讲选矿技术就是将矿石中的有用物质提选出来的技术方法。

选矿的方法很多，根据矿石中矿的含量，矿石的地理位置，矿石的存储量不同选矿的方法也不一样。可以选择长距离输送矿石到矿厂，也可以选择边开采边提炼

低温硫化焙烧—选矿法回收铜、金、银是针对低品位难选的结合性氧化铜矿及其伴生贵金属采用低温硫化焙烧—浮选联合工艺，使人工硫化后的铜及其伴生的贵金属从原矿基体脱出获得优良的浮选效果。比之直接选矿或直接湿法浸溶具有成本低、工艺流程简单、设备投资低、能耗少、易实现及无污染等优点。