结合浮选和生物湿法改善铜.doc

结合浮选和生物湿法改善铜- 钼矿选矿文章信息文章历史:收到2012年5月4日 修改稿2012年6月2日收到 接受2012年7月2日 可在线2013年2月6日关键词: 铜 - 钼矿 中矿选矿 浮选 生物浸出 结合流程 摘要 作者提供了材料组成和实验研究的分析结果，酸和粒度，pH值，浸出过程的持续时间中矿的浸出，温度和淤浆密度。提供从矿物复合物和恢复提供有效的释放有价值成分的浮选和中矿的酸细菌浸出的浮选精矿和浸出液合理参数已经确定。为铜 - 钼矿混合浮选中矿，而合并的流程和选矿工艺已经形成，其中包括中煤磨，硫化矿物浮选，硫化浮选尾矿细菌浸出，液相萃取溶解铜和重新提取洗脱液电解。清洁的铜钼矿选矿中矿的方法相结合的方法使的铜的回收率提高0.8和压下实用材料的成本价的0.5%由Elsevier BV公司代表中国矿业大学和中国科技大学的于2013年发布1.简介 铜和钼的损失显著组成部分（约15）在铜 - 钼矿石选矿相关联的，矿物组分具有相对有价值成分的中煤循环中被积累1,2。由于具有可回收既作为高度浮动松散颗粒和解放并锁定有价值的矿物集合体与黄铁矿和封闭的岩石并非由浮选回收的价值组分的可能性，中煤级分被认为是最适合组合浮选和生物湿法冶金方法的产品。2. 关于组成和浮选中矿性质的研究 来至混合浮选的中煤中包含浮选溢 浮选清洁浮选泡沫产品。中间浮的馏分积累在中矿中，它们已经表明的特征可以在低浮选速率常数4中体现。按照标准流程，中煤再循环导致中间可浮性及浮选超载线路分数的积累。在一个单独的循环，其中包括尺寸，再磨，浮选中的中矿清洁工作允许生产可销售精矿和单一成分的最终尾矿。这个目标还没有在额尔登特矿业公司5的复杂的铜 - 钼矿石选矿中实现。 原矿，中矿和最终尾矿的矿物分析结果显示，中煤积累二次硫化 和氧化铜的矿物，以及铜矿物与黄铁矿聚集体 。相比原矿二次硫化铜矿物在中矿的质量分数增加10-60。氧化铜矿物的质量分数为5倍高。硫化物矿物中的中矿的质量分数比原矿高2.5倍，比在最终尾矿高3.4倍。含氧化和硫化铜较高的矿物适用于酸浸。窗体顶端 中煤的高硫化物含量有利于提高细菌活性，如氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌6-8。在调查的中煤的另一个特定特征是碳酸盐岩形成矿物（表1）4倍质量分数的减少，这也有利于使用酸细菌浸出9。定量矿物学分析现在使用带半自动图像分析（MOP Videoplan）的光学显微镜Axioplan（卡尔蔡司耶拿，德国）。平均每个产品至少1000谷物测量值被生产。I. Pestryak等。采矿科学与技术23/国际期刊（2013年）41-46表1 矿石及选矿主要产品的矿物组成。中矿浮选尾矿的定量矿物分析表明，黄铜矿的很大一部分（65）聚集体的形式（表2）存在。黄铜矿主要与非金属矿物质（12.7无水）伴生，并在较小程度上与黄铁矿（5.8）和二级硫化铜（2.5）伴生。 铜以铜蓝的形式聚集，与黄铜矿共生的占2，与黄铁矿共生的约5.4。与非金属矿物共生的 约19.6（表2）。辉钼矿主要表现为解放和锁定，主要与非金属矿物质聚集，其释放的晶粒的大小几乎在任何时候都超过40lm。与其他硫化物共生不经常发生。黄铁矿主要为游离的晶粒,在一定范围内它与铜的硫化物（4.7）和非金属矿物（4.7）共生。 微观分析表明，直径74微米颗粒占72-75时，铜矿物（73.14）的主要部分是处于自由状态。然而，这些矿物的浮选回收率水平不足够的（62-75）。镜检结果显示，该铜矿物的回收率低的另一个原因，是形成这些矿物时的表面薄膜和一个显著泥含量（10微米以下），很难通过浮选回收2。 铜矿物一个显著部分处于解离（26.3）和（2.24）聚集体，使得它不可能产生丰富的浓缩液，并导致重要的铜损在最后尾矿。 因此，进行的调查表明，来自铜钼矿混合浮选循环的尾矿的特征在于二次硫化物和氧化铜矿物（57.1）的含量较高，较高含量的黄铁矿（18.3），碳造岩矿物含量较低（最高0.8）和聚集体的显著组成部分（多达28），其中与黄铁矿共生。对于通过与本质的不同理化性能有效地回收的矿物组的分铜 - 钼矿石选矿来说，它使得采用浮选联合过程变得有可能。3.混合浮选中矿浸出过程的试验研究 实验研究是在隶属于额尔登特合资企业的湿法冶金实验室技术研究所进行的的。 浸出是在自然（非受迫性）条件下进行的。为了准备浆，原始产物分数72-75的74lm物体与酸或再生的细菌溶液以特定的固液（S：L）比率混合。在测试过程中，pH值和温度均保持不变，化学和固液相分析被分开。在初始阶段，营养盐加入到该过程中以保持生物量。在开始阶段，对其生长来说，适宜的生物浓度为没毫升个。以下浸出的方法进行了测试：仅通过硫酸浸出和硫酸酸后细菌氧化，仅硫酸铵单独处理和硫酸铵后硫酸铵细菌氧化，综合细菌和硫酸浸出（图2）。在中煤达到74lm颗粒占75%之前，在pH值为10.3-10.4进行粗磨和再磨。通过对中矿浮选浸出尾矿结果的比较研究表明，调查过程应根据铜的比率按顺序被布置转移到溶液中和铜最终回收到溶液中（图3a）。中等碱度的分析结果表明，细菌浸出伴随溶液酸化，以防止铁离子的氢氧化物沉淀，提高浸出量（图3b）。pH值偏向酸性方向也增加最终铜的回收量。浸出的最好的结果是在一个温度32-35和浆体密度（S：L比值为1:1时，图4a中）下得到。但应注意的是，在酸细菌浸出效果最佳 在相对较低的温度值比在酸浸出（图4b）中，在较冷的环境下推荐使用酸细菌浸出。4。再磨浮选工艺的实验研究 研磨和浮选特性是判断相结合方法总体效率的一个重要因素。黄铜矿和黄铁矿组分的浮选特性被选择作为浮选效率的评价标准。 黄铜矿分数的高效浮选条件对应完成其他铜硫化矿浮选12,13。通过黄铁矿的浮选分数减少获得大量高品质的铜 - 钼精矿。另外，它增加了细菌浸出的原料中的总硫含量14。对浮选试验结果的分析得出，边界条件是74lm的颗粒占72%-75%并且PH在10.2-10.5，这保证中煤的高效深度 ，并为尾矿处理提供了方便。从图5中可以看出，如果黄铜矿和黄铁矿的浮选保证在这个范围内，那么黄铜矿将被集中回收，而黄铁矿被积累到浮选尾矿。5。结合方法的较大规模的研究 该研究的另一阶段是酸细菌浸出工艺流程选择。测试在能保持温度恒定和控制浸出过程中的其他过程变量的大型实验室设备上进行。测试通过混合浆液与3克/ L铁矾溶液和亚铁硫杆菌的细菌营养进行。在连续浸出中，观察到的Fe3 +的再生，并保持在最高水平。测试持续时间达168小时。在测试过程中，特定的固 - 液比，介质的pH值和温度分别保持恒定。化学分析和固、液相分析分别进行。营养盐被加入到该过程中保持生物量。从富铜溶液被送到一个收集池和其余的被拖尾转储之后，中矿的处理流程包含搅拌浸出。收集在池塘的1.6 g / L富铜溶液被送去进行二次提取。经过二次提取铜含量能达到2.1g / L，然后在被送去进行再萃取。从电解浴中提取的178g / L的硫酸溶液被用于重新萃取。在提取的洗脱液被送去电解。电解铜的纯度能达到99.95%。如果在经济上可以接受的话它可以被用于提炼99.99%的铜。测试结果（表3）实验室的调查结果表明，最适宜的条件是用酸细菌浸出和同步加些生物和酸以50的料浆密度（固体- 液体比= 1:1），并在较高的温度（32-36）下。这种方法适用于致力于分选和检验复合方法效果的实验。当选择原则流程的时候，中矿浮选的三个选项必须考虑。原产料粒度74微米的颗粒占72%,颗粒大小74微米占67%的送去浸出。在第二个流程中（图6b），含有74微米颗粒60.5的分类溢的被送去浸出。第三个方案（图6c）承担混合产品的浸出目标，包括浮选尾矿和砂石分离，以及粒度74微米的颗粒要占到62.5。在为浮选选择一个中矿处理流程时，有三个步骤需要考虑。从溢流和研磨后，的第一步就是中矿浮选尾矿浸出。含有74lm粒度颗粒72的原材料被送去浮选，而含有74微米颗粒67%的产物被送去浸出。第二步为溢流浸出提供的是含有74微米颗粒60.5的材料。第三个流程是，包括有浮选尾矿和含有74微米颗粒占62.5的溢流产物的混合产品的浸出。这些步骤的效率比较被放在使用酸细菌浸出方法的试点中实验（表4）。该试验证明，最好的方法是通过使用中矿下溢浸出并再磨中矿浮选尾矿浸出的工艺流程。通过对浸出的进料和最终尾矿的铜矿物中的矿物分析的结果表明，通过浸出的二级和氧化铜矿物可能达到70-80%15。 6。综合法的中等规模测试测试是在在扩大浮选的额尔登特合资公司的湿法冶金厂图7中的混合浮选中矿的流程包括中矿再磨止74微米颗粒占72-75%，铜和钼的硫化物的粗磨，处理和再处理，脱泥。浮选是在超过对照实验相对较高的pH水平（10.2-10.5）并且不 应用生物冶金技术的条件下进行的。当固体密度50（固 - 液比= 1:1）时，中矿再浮选溢流过程被增强，这种方法也使得提供设备的容量和硫酸消耗量双双减少。酸细菌浸出是在32-35的温度下进行3-5天，这保证铜 - 黄铁矿集合体（由85-90）最大可能的氧化和铜矿物质离子过渡进入溶液。浸出过程中的pH值保持在2.1-2.3的范围内，这将给细菌活动和化学浸出提供适宜的条件。浸出后，过滤后的液体相被送去液相提取，酸再提取和洗脱液电解，这样可以回收98.5-99铜到阴极16。中试规模的试验的结果表明，所建议结合的铜-钼矿石的中煤选矿方法提供了0.8的总铜回收率的增加与减少实用材料的成本价格的0.5。该方法正在蒙俄额尔登特合资公司实施 。实施铜 - 钼的组合方法后选矿厂估计每年节省12.2万百/年。7. 结论它表明，从铜-钼矿石的混合浮选循环的中矿的特征是高含量硫化物和氧化铜矿物，高含量黄铁矿，含量较低的碳造岩矿物和一个聚集体显著部分，与黄铁矿共生矿物。根据矿物本质的区别和物理化学性质差异，为有效地回收矿物组分，推荐使用铜钼矿浮选联合方法。铜 - 钼矿选矿中矿处理的综合方法要求，原材料磨至74lm占72-75%，硫化矿在P