氧化铜矿的硫化机理

1、氧化铜矿的硫化机理氣化铜矿由于矿石中的铜喜子与篠酸根鳥子及氢氧根离子均是以离子键结合的，所以在水溶液中极易离解，矿物表面存在着相当大的不饱和力与极性.由于这些不饱和键力与极性的形响，偶极水分子将受其吸引，在矿物麦面产生定向、密集的有序排列，即产生强的表面水化性：另外.氣化铜矿中的含氧阴离f或离子团易和水分子形成氢毬结合，对水的亲合力大，水化作用更加强烈导致矿物非常亲水而难以上浮。義化铜矿塌加入硫化剂硫化之后.矿石表面性质将发生极犬的变化磕化钠能与犷物表面的铜离子反应形成煮化铜薄膜，是矿物表面由极性的氧化铜离子键转化为极性减弱.共价性増强的硫化矿，表面的不饱和键力将极大地减弱，与水的水化作用大为

2、降低，矿物的疏水性则大大增强，与黄药类捕收剂的键合力也得到加强，通常少量的黄药便可克服剩余的水化能，使矿物上浮。另外.磕化后，有实验证明，捕收剂的吸附速率将加快，并能促进吸附层中的戏黄原駿的形成并稳定了矿物农面+lb于以上原因.构成了硫化剂对氧化铜矿物有着极其有效的活化作用，因此，预先硫化是必要的。6丄2硫化过程中硫化钠的作用机理磕化过程的实质迢将1B细的氧化铜矿浆加硫化剂进行硫化；然后添加黄药类捕收剂浮选采用硫化剂有：硫化钠、硫氢化钠、硫蔻化氨、硫化氢、硫化钾等.最常用的是硫化钠亠Castro1研究认为*硫离了与固体氧化铜之间发生了多相反嵐，而旦硫离子迅速吸附并形成有利于活化的硫化铜层*硫离

3、子在固体表面氣化有利于除去起抑制件用的过剩疏离子。前苏联学者W衣曾用X-射线仃射仪、电化学、电子显微備等设备分析了孔雀石在瞌化中形成的硫化膜，硫化后矿物表面形成的硫化膜的组成和结构与磕化铜相近，硫化产品是一层具有不规则品格的蔬松沉淀。原苏联AbramovAA等研究表明，丁黄药吸附在孔雀石表面，很多情况下，添加一般捕收剂浓度时，吸附膜是-层厚实的、由薄片叠成的层，用丁黄药处理后的吸附层整个的由金属黄原酸盐组成，而没有任何物理吸附的双黄药。AAAopamoB认为，氧化铜矿物表面被硫化后，具有了半导体性质，因而有利于将吸附于其上的黄原酸盐氧化为双黄药，而由化学吸附的黄酸盐与物理吸附的双黄药共同组成的

4、混合吸附层，才具有最高的疏水性。郭才虞旳研究认为，加入硫化钠后，氧化矿物衷面迅速吸附HS或S,呈现为金属硫化物膜.由于S?是重金属矿物表面的定位离子，并使水偶极子向外层扩散或消失，结果使水化膜遭到压缩或破坏，而黄基类捕收剂分子官能团的C=S键为标准的共价键，属非极性结构，而金属硫化物的极性則与C=S權的极性相近，因而这类通过硫化作用形成的MeS晶包就构成了捕收剂向氣化矿物表面吸附的媒介和桥梁，即活化中心.由于硫化钠是强碱弱酸盐，在水溶液中首先水烬，然后分两步电离：Na2S+2H2OH：S+INaOHhsq根据溶液平衡计算表明，在pH7时，溶液中H2S占主导，有少量HS离子。在pH二712时，溶

5、液中HS占主导，有少量H2Sc只有在pH=11-13时，才有少量S2HS仍占主导，而捕收剂在硫化了的矿物表面吸附时，以pH=7l0时吸附量最大,回收率最髙。因此，在硫化过程中，硫化钠用量与矿浆pH值就成为两个互相联系又互相制约的重要因素。包括的可能反应为：c”cq,（表面）+HSoGS（表面）+HCOCuOH俵面）+HSoC”S（表而）+H2+H硫化钠浓度过大，或pH值过高，就显出抑制作用。其理由就是H&的浓度超过上述的临界浓度之故。智利学者HSoto和波兰学者JLaskowki等认为，除了溶液中过剩硫离子本身起抑制作用外，被吸附在矿物表面的氧化物，如亚硫酸盐、硫代硫酸盐等也有强烈的抑制作用.

6、这是因为硫化氢分子中硫的电价为2,在硫元素8种价态中最低而具有还原性，也就是说療氢离子和處离子易被氧化。他们旦被氧化，也就失去了固有的活化能力。因为Na?S溶于水之后，发生强烈的水解，导致PH值升高，因此，有人用NaHS代普NazS.添WNaHS时，因其水解作用大大低于0,对溶液的PH值影响较小，所生成的硫化薄膜比较牢固，硫化铜的胶体产率小【幻。6.2氧化铜矿的浸出过程知用稀H2SO4作浸出剂时，其中的孔雀石、藍铜矿、黑铜矿等可直接溶于酸液中，但低价氧化铜矿物（如赤铜矿）和次生硫化铜矿物（如铜蓝）只有在有氧化剂存在时，才能完全分解。氧化铜矿物在稀H2SO4溶液中的主要化学反应式如下：1）蓝铜矿

7、在稀酸溶液中很容易分解，反应进行迅速而完全：2CuCO3Cu（OH）2+3H2SO4=3CuSO4+2CO2+4H2O2）孔雀石亦溶于稀H2SO4中：CuC0yCu（0H）2+2H2SO4=2CuSO4+C02+3出03）黑铜矿最易溶解于H2SO4中：CuO+H2SO4=C11SO4+H204）赤铜矿与H2SO4作用时，仅有一半的铜被溶解：Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H205）当有氧化剂（如空代）#在时，析出的金属铜亦溶解于硫酸溶液中：Cu+H2SO44-0.502=CuS04+H20反应5）反应很微弱，这主要是由于搅样浸出时搅拌速度太快，拦板宽度不够产生旋涡吸入空气所致。另外，氧

8、化铜矿石除含铜矿物外，还存在其他矿物如褐铁矿、方解石等，这些矿物也与H2SO4ii行反应，这些反应不仅消耗部分H2SO4,而且造成浸出液杂质含量增加，其反应式如下：6）方解石与稀硫酸的反应：H2SO4+Ca（CO3h=CaSO4+CO2+H2O7）褐铁矿与稀硫酸的反应：3H2SO4+Fe2O3-3H2O=Fe2(SO4)3+6H2O1、课题针对云南某难选铜矿石，试料分为氧化矿和硫化矿两种。其中，氣化铜矿含铜2.83%,铜主要以赤铜矿和孔雀石的形式存在；脉石矿物主要为方解石、石英、白云石和高岭石等；除Cu外，Ag含量也较高，为171.7g/t,具有较好的综合回收价值；氧化矿中As含量较高，为0.

9、85%,因矿样的高确低硫特点，可大致推断矿样中的辞主要是以氧化物形式存在。砾化铜矿样含铜量为0.92%,脉石矿物中石英含量较高;除Cu外，还含有少量的Ag和Au,应考虑将其综合回收；研究表明，硫化矿样中的铜矿物主要为碑黝铜矿。2、氧化铜矿石难选的原因（1）矿样的氣化率髙达约94.93%,其中，结合氧化铜含量为15.94%,属于氧化率、高结合率的复杂氧化铜矿。（2）矿石含泥量高.矿泥筛析试验结果表明，当原矿破碎至2nun时，4）.01mm原生矿泥含量占18.10%：当磨矿细度为70%4）.074mm-0.01mm的矿泥更是高达41.73%。（3）原矿硅、钙含量较高，二氣化硅含量为28.87%、氧

10、化钙含量达到25.38%。上述三个原因造成该氧化铜矿比校难选。3、硫化铜矿石难选的原因该矿样实际上属混合矿，其氧化率也很高，高达28.26%,故这必然会彩响浮选指标。4、氧化矿的选别研究结果（1）针对矿石的奇氧化率，课题采用硫化一浮选工艺。试验着重对氧化铜矿的活化列进行研究，从活化剂的优化、用量以及活化时间等方面考察其对浮选的影响，绘终确定硫化钠作为活化剂，活化时间为5分钟，活化剂总用量为5500g/to通过三粗二扫精的浮选闭路试验，铜精矿品位和冋收率分别为18.83%和68.67%，精矿中银含量811.86g/l。（2）针对矿石含泥荒高的特点，试验从矿泥分散、浮选脱泥和机械脱泥三方面对矿泥进行了研究.通过比较发现，所选的三种脱泥方案均不能获得较理想的结果，铜精矿质量要么未得到提高，要么铜的损失車太大因此，试验决定不进行脱泥处理.(3) 此外，课题还探索了浸出法处理该氧化矿的可行性。在恒温水浴振荡器中进行，采用浸出剂稀除酸，考察了酸料比、浸出时间和犷浆浓度对氧化铜浸岀率的影响。正交试验最终确定浸出最佳条件和结果为：酸料比(0.6:1).浸出时间2h、浸出浓度25%,铜浸出率为76.93%e5、硫化铜矿的浮选试验研究结果(1) 根据该硫化矿氧化率较高的特点，试验采用硫化钠作活化剂，进行硫-氧混选和硫-氧分选，通过比较和优选，最终确定