「銅礦業(yè)」銅礦石選礦工藝
2022-06-01 15:08:48
中國是世界使用銅較早的國家之一。從出土實物來看，中國在新石器時代晚期開始用銅。甘肅的武威、永靖和河北的唐山等地的古文化遺址，都發(fā)現(xiàn)紅銅器物。夏代(公元前21～公元前16世紀(jì))已進入青銅時代，并延續(xù)到商、周朝。特別是在找礦、采礦、冶煉方面，中國古代有著卓越的成就，杰出的創(chuàng)造。如目前開采的銅、鉛、鋅等礦山，不少都是古代開采過的，并在找礦、采礦過程中逐漸認識了某些礦物賦存分布規(guī)律。在《管子·地數(shù)》篇中記載：上有丹砂者，下有黃金；上有慈石者，下有銅、金；上有陵石者，下有鉛錫赤銅；上有赭者，下有鐵。說明我國勞動人民在認礦、找礦和采礦方面表現(xiàn)出卓越智慧和創(chuàng)造能力。在銅礦采掘和冶煉技術(shù)上更是驚人。據(jù)考古證實，湖北大冶銅錄山銅礦，發(fā)現(xiàn)的古代采礦、煉銅遺址，經(jīng)同位素14C測定，坑采始于3000多年前的商代晚期，延續(xù)到西漢共1000多年?？硬梢郧霸?jīng)有相當(dāng)長時間露采，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)露天采場7處，地下采區(qū)18處，豎井252條，井巷總長達8000余m。戰(zhàn)國、西漢時采用框架支護法開采。還有出土的各類工具上千件以及木炭、冶煉輔助原料、照明器具、生活用品、兵器等。煉銅殘爐已發(fā)掘了10余座，時代為春秋或更早一些，爐膛面積約0.2m2，爐高約1.5m，具有現(xiàn)代鼓風(fēng)爐的式樣。
濕法煉銅起源于我國，古稱膽銅法。早在西漢《淮南萬畢術(shù)》中就有鐵置換銅的記載。唐末、五代時此法已用于生產(chǎn)，到北宋時濕法煉銅的產(chǎn)量相當(dāng)可觀。據(jù)記載，大觀(1107～1110年)中歲收銅乃660余萬斤，膽銅100余萬斤，即膽銅已占總銅量的15%以上。北宋哲宗時張潛寫的《浸銅要略》一書是濕法煉銅的最早著作。
總之，中國古代在找銅、采銅、煉銅等方面已達到很高的水平。
近百年來，在新中國成立之前中國已有一些地質(zhì)學(xué)家對銅礦資源做過調(diào)查和礦床地質(zhì)研究，如丁文江(1917)、謝家榮(1929)、孟憲民(1937)、朱熙人(1935)等。由于當(dāng)時經(jīng)濟條件所限，對調(diào)查的銅礦床未能進行規(guī)模開發(fā)。
新中國成立后，我國銅礦業(yè)有了很快的發(fā)展。首先，對銅礦資源進行了前所未有的大規(guī)模的地質(zhì)勘查工作。20世紀(jì)50年代初期，為了盡快恢復(fù)舊中國遺留下來的廠礦生產(chǎn)，對東北等地區(qū)的銅礦山迅速地查明了資源況，為恢復(fù)礦山生產(chǎn)創(chuàng)造了必備的條件，提供了必要的地質(zhì)資料。接著，對河北壽王墳、山西中條山、甘肅白銀廠、安徽銅官山、湖北大冶、云南東川、易門、遼寧紅透山等一批大中型礦區(qū)進行了詳細勘探。六七十年代又在長江中下游、贛東北、贛西北、滇中、粵西等廣大地區(qū)進一步地進行銅礦勘探，為發(fā)展我國銅礦業(yè)提供了可靠的地質(zhì)成果，作為礦山建廠設(shè)計的依據(jù)。截至1985年已建成大中型礦山100多個，銅冶煉廠16個，電解廠64個，形成了采礦、選礦、冶煉、加工（簡稱采選冶加，下同）較完整的銅工業(yè)體系（簡稱銅業(yè)）
銅礦石選礦工藝
銅礦石的分選以浮選為主，也可以使用重選或選冶聯(lián)合流程。
硫化銅礦石的分選
根據(jù)礦石的性質(zhì)采用不同的流程：(1)處理銅礦物嵌布極細的銅礦石，選用階段磨礦、階段浮選或多段磨礦、集中浮選流程。(2)處理含高硫銅鋅礦石，采用兩段磨礦、等可浮浮選流程選出銅一鋅混合精礦，其尾礦加硫酸銅浮選得到鋅一硫混合精礦，然后分別進行分離，獲得銅精礦、鋅精礦和硫精礦；(3)處理含黃鐵礦較多的銅礦石，采用一段磨礦、銅一硫混合浮選流程，混合粗精礦再磨后進行銅、硫分離；(4)處理含低品位鉬的銅礦石，一般采用一段磨礦、混合浮選流程選出銅一鉬混合精礦，混合精礦再磨后進行銅、鉬分離；(5)處理含礦泥較多、泥砂可浮性差異較大的礦石，采用泥砂分選流程。
混合銅礦石的分選
對于含有藍銅礦、孔雀石的氧化銅礦物的混合銅礦石，先浮選硫化銅礦物，尾礦用硫化劑硫化后，再進行氧化銅礦物浮選。
氧化銅礦石處理工藝
(1)酸浸-沉淀-浮選工藝適于處理含硫酸銅較高的氧化銅礦石；(2)堆浸用以處理露天礦礦體上部的氧化銅礦石，其流程為：用硫酸噴淋礦堆，浸出液用廢鋼鐵置換，經(jīng)濃縮、干燥得沉淀銅；(3)離析法(有一段離析和兩段離析)用以處理結(jié)合銅含量高的難選氧化銅礦石；(4)浸出-萃取-電積法(圖4)適合處理低品位氧化銅礦石和混合銅礦石；(5)細菌浸出法適合處理品位低、銅礦物賦存條件復(fù)雜，尚不能被采選工業(yè)合理利用的銅礦資源，如含銅廢石等。
題-2.png "礦山機械")
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