选矿技术进展及选矿浮选工艺研究

选矿技术进展及选矿浮选工艺研究

乔立军

吉林吉恩镍业股份有限公司 吉林磐石 132311

摘要：随着社会经济发展速度不断加快，各领域生产经营建设期间对矿产资源的需求量日渐提升。为加强选矿工业建设水平，需要着重关注选矿工业实际进步情况，优化选矿工业实际建设路径。就目前来看，各生产制造行业的矿产资源建设需求水平不断增长。为保障选矿效果，增强选矿期间的综合效益管控力度，重点关注选矿工业发展期间的关键技术，配合使用先进选矿设施，加强选矿工作的全面性与精准度。

关键词：选矿技术；选矿浮选工艺

引言

铜铅锌多金属硫化矿作为重要的有色金属矿产资源在国民经济中具有重要作用，广泛应用于冶金工业、机械工业、电气工业、军事工业、化学工业、轻工业和医药业等领域。该类资源矿石性质复杂，铜、铅、锌、硫、铁等元素含量差别较大，目的矿物嵌布关系多变，选矿工艺十分复杂。不同选矿工艺又对应了大量不同性质和功能的选矿药剂。

1选矿工作及选矿工作开展期间的重要意义

（1）选矿概念。选矿工作需要着重发挥出不同矿物的物理性能、化学性能，将矿石破碎磨细后，配合使用重选法、磁选法、电磁法等手段，将矿石及脉石矿物相分离，去除矿产资源中的有害杂质，以获得冶炼及其他工业生产期间的所需材料。（2）选矿工作开展重要意义。选矿工作是矿品生产期间的重要环节，对保障矿物生产期间的综合效益意义重大。在选矿工作开展过程中，需要配合使用化学及物理等方式，将矿物原料中的有用矿物、无用矿物及有害物质分离开。其中，有用富集矿被称之为精矿、无用成分富集被称之为尾矿，位于金矿与尾矿之间的被称之为中矿。通过开展高质、高效的选矿工作，从根本上提升矿物原料质量，减少矿物生产期间的运输成本，提升矿物原材料的综合利用水平。由于自然环境下的冶炼富集矿不多，在工业发展不断加快的情况下，富矿的储量逐步减少，需要开展贫矿建设与开发工作。现阶段选矿环节主要涉及到准备阶段、选别作业、辅助作业等环节。

2选矿工艺流程

（1）优先浮选流程。优先浮选流程是按照矿石中铜、铅、锌等硫化矿物的可浮性，依次将各矿物浮选出来，分别得到单独精矿的一类流程。该流程一般适用于矿石性质简单、原矿品位较高、目的矿物嵌布关系并不紧密的矿石。但该工艺也有流程较长、回水系统复杂等缺点。（2）全混合浮选流程。全混合浮选流程是将铜、铅及锌矿物全部浮选为混合精矿，再对混合精矿进行铜铅锌分离。此种方法适用于铜铅锌含量较少、嵌布关系紧密的矿石。但铜铅锌混合精矿进行铜、铅、锌分离难度较大，各产品元素互含较高，现场实际应用较少。由于混合精矿浮选分离难度较大，也有采用化学方法分离混合精矿。（3）部分混合浮选流程。此种工艺通常情况下是将铜矿物与铅矿物混合浮选形成铜铅混合精矿再进行铜铅分离，浮选尾矿再选锌。此种工艺适用性较好、流程结构较短，但是该工艺获得的混合精矿进行铜铅分离有一定难度。（4）其他浮选工艺流程。由于铜铅锌矿石性质的复杂性以及各矿山实际的产品需求不同，选矿从业者总结出多种多样的选矿流程。

3选矿浮选工艺

在选矿工作开展期间，矿产资源内部通常涉及大量的铜、铁、先等复杂元素，因此可使用浮选工艺。现阶段，浮选过程中的金矿品位及回收率较低，冶金炉经常会出现精矿污染问题，需要在原有浮选的基础上配合使用电化学控制技术。具体来说，借助电化学控制手段，从硫化矿脉石中进行硫化物的无捕收剂浮选工作，浮选期间的成本能得到根本控制，从根本上提升矿物中的浮选水平。在金红石与钛铁矿石分离过程中，原有重力及电磁技术可分离的范围较小，在处理矿物细粒度等环节中的能力较弱，实际生产性能较低。在此两种矿物实际生产过程中，需要选择更适宜的浮选工艺。配合使用阳离子捕收剂，对水溶液中的金红石与钛铁矿进行浮选处理。由于不同矿石的浮选性能不同，还需设置合理的钛铁矿石浮选回收率。在火法冶金处理工作开展过程中，需要做好除砷环节的预处理工作，在硫化钠介质中将硫酸铜矿碱性浸出，配合使用研磨等方式保障机械活化作用，从根本上提高溶解效率与提取率。

4未来发展方向

（1）选冶联合，从整条产业链出发，综合考虑产品方案和技术路线。比如矿石选矿难度较大，可采用全浮选工艺得到铜、铅、锌混合精矿后进行化学分离。不仅如此，考虑到冶炼工艺技术的迭代更新，可以灵活改变产品形式，无需追求极致的选矿分离效果。在某些情况下，选冶联合短流程工艺可以提高资源利用效率，是一个重要的发展方向。(2)选矿药剂分子设计与绿色合成。目前，众多研究学者依据相关理论和计算软件进行了大量的选矿药剂设计与合成工作。药剂性能研究以及药剂与矿物表面作用机理研究都有了较大进展。未来，硫化铜和硫化铅的高效选择性捕收剂、铜铅混合精矿绿色高效分离药剂都可能通过相关理论计算而得到相应发展。(3)选矿工艺流程将更加多样化。随着优质矿石资源量逐渐减少，矿石性质复杂程度增加，尤其是高硫复杂铜铅锌矿的开发利用，选矿工艺流程将更加多样化。因地制宜、因势利导、灵活多变是复杂铜铅锌多金属硫化矿选矿工艺流程的重要特点。

5湿法冶金与生物处理技术

在钨回收作业过程中，主要用于生产钨盐与氧化钨，而后利用氢气还原成钨粉。为从根本上提高湿法冶金与生物处理水平，各研究部门以及研究人员纷纷开展了生物处理技术，分析多钨酸盐离子在不同状态下的溶解反应。相较于传统减法工艺而言，通过改变矿物配合体覆盖面，从根本上提升多钨酸盐离子状态的溶解水平，通过减少工艺生产流程保障生物处理水平。在低温和不产生废液的情况下，适当的化合物也能增强物质实际提取率，切实保障钨金属回收水平。现阶段湿法冶金工艺主要就是采用化学浸出的方式，从硫化矿的机体内分离出金颗粒。对于某些氧化矿而言，氰化物浸收回金已成为一种重要的生产方式。通过在富集溶液中收集金元素，从根本上提高含金溶液的浓度。部分研究人员还设计出了一种更简化的形式，从富堆浸液中直接采用电解冶金方式，省略到金吸附以及金解吸等环节。在该项工作实际开展期间，还需着重做好三维电极电解液的评估工作，要求在电解槽内将稀释的氰化物溶液中电解出金。配合使用功能完善的辅助电解液循环装置，将该装置合并到回路内，从根本上增强电激活物质转移到阴极表面的能力，确保稀释液中的金回收率能上升至99%。由于钢丝网阴极的分布状态与经济性能较好，可使电解流更好地通过网格，避免出现电解液绕流等问题，切实增强电解液循环系统的运行水平。为确保阴离子交换设备能在回收金元素及其他金属氢化物中发挥出重要作用，还需要细致分析实际回收环节的具体要求，配合使用适宜的洗提液剂，如硫氰化铵、氰化锌等。使用更为简单且低成本的元素，从根本上保障离子交换树脂以及金属氰化络合物细提期间的工艺水平，确保选矿过程中综合效益稳定增长，实现选矿稳定高效发展目标。

结语

总而言之，合理的选矿工作能使矿物中的有用组分富集，控制选矿期间的燃料应用水平，确保低品位矿石资源也能得到高效利用，成为矿床评价与现场的重要依据。为切实保障选矿效果，还需着重关注各类先进选矿技术及选矿应用水平，优化实际选矿流程，使选矿工作能在推动我国矿产行业生产经营建设过程中发挥重要作用

参考文献

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［4］黄长峰，曹玉川．湖南某金矿浮选工艺研究［J］．矿冶工程，2020，40(5):65－67．