铜矿选矿三大工艺对比

铜矿选矿可以提高铜精矿的品位和回收率，降低后续冶炼难度和成本，实现资源的高效利用。重选、浮选和浸出电解三大工艺各有优势。重选主要用于处理粗粒高品位矿石，成本较低；浮选用于处理细粒复杂矿石，回收率较高；浸出电解用于处理低品位/氧化矿石，资源利用率较高。

1.铜矿选矿：重选工艺

铜重选是一种基于物理分离的经典选矿方法。其原理是利用铜矿物与脉石之间的密度差，在重力场（通常借助水或空气作为介质）中实现两者的有效分离。它特别适用于处理粗粒氧化铜矿石或硫化物矿石（如孔雀石和黄铜矿）。当含有铜矿物和脉石的混合物进入特定的重力选矿环境时，密度较大的铜矿物在重力作用下会以较快的速度沉降，而密度较小的脉石沉降相对较慢，从而达到初步分离的目的。

铜重选关键设备：

² 跳汰机：通过往复水流产生脉动，实现“分层-分选”循环（适用于0.5-10mm粗粒矿石）。单机处理能力可达50t/h，但需严格控制水压波动。

² 摇床：借助床面不对称往复运动，利用矿物运动轨迹的差异进行分选（0.02-2mm中、细粒），细粒（-0.074mm）的回收率急剧下降到40%以下。

² 螺旋溜槽：依靠离心力和重力的作用，可分选0.03-1mm的矿物。不消耗动力，但斜度需精确调整。

重选技术特点：

√优点：

l 成本低：工艺简单，能耗低，无需添加氰化物等药剂，综合成本比浮选降低40%左右。

l 环保：全过程零化学添加剂，尾渣可直接干排。

l 生产速度快：安装周期比浮选法缩短30%。

Χ限制：

仅适用于粗粒铜矿石。对于细粒或复杂铜矿石，回收率较低，一般低于60%。尤其对于复杂共生铜铅锌矿石的选矿几乎无效。

2.铜矿选矿：浮选工艺

铜矿浮选工艺是处理细粒复杂铜矿石的核心手段，其核心原理是利用矿物表面物理化学性质的差异实现分离。具体而言，疏水性的铜矿物在捕收剂（如黄药、绿泥石等）的作用下吸附于气泡上，随泡沫层上升形成精矿；亲水性的脉石矿物则滞留在矿浆中形成尾矿。该工艺主要适用于硫化铜矿（如黄铜矿、斑铜矿等）、部分低氧化程度混合矿（氧化率<15%）以及混合铜矿的选矿。

铜浮选的关键步骤

u 磨矿：解离铜矿物单体（通常要求-0.074mm占>80%），磨矿细度直接影响回收率；

u 制浆：调整矿浆的pH值（硫化矿通常使用pH 8-11，氧化矿要求pH 3-5），添加捕收剂+起泡剂+抑制剂（具体调整需根据矿物信息进行）。

u 浮选：通过机械搅拌或充气浮选机（如XCF/KYF浮选机）实现矿化泡沫分离，精矿经浓缩过滤、脱水后送冶炼厂。

铜浮选技术特点

√优点：浮选工艺的“主导优势”在于其能高效回收细粒、复杂的铜矿石：

l 适应性强：可处理硫化矿（黄铜矿）、氧化矿（孔雀石）甚至含泥量较高的矿石，铜回收率通常可达85%-95%。

l 多金属分离：通过优先浮选或混合浮选，从铜-铅-锌-硫共生矿中富集不同金属。

Χ 限制：

-成本高：药剂成本可达30%，导致综合成本高昂。磨矿消耗大量能源，也占成本的40%；
-环保压力：浮选过程中会使用大量化学药剂，可能产生含药废水，若不处理会污染环境。若建尾矿库，成本将占20%。

3.铜矿浸出-提取-电解

铜矿浸出-电解工艺是针对低品位（Cu≤0.5%）、难选氧化铜矿（如孔雀石、硅孔雀石）的一种高效提取方案。由于该类矿石铜含量低，夹层复杂，铜选矿（重选或浮选）需要大规模磨矿、药剂消耗高，成本远远超过效益。而浸出工艺无需深磨，仅需简单破碎，直接通过溶液反应提取铜，比传统工艺提高资源利用率20%-30% ，甚至可以回收矿山废石、尾矿中的残铜，可直接获得电解铜产品，虽然成本较高，但产品纯度较高。氧化铜矿经酸浸转化为可溶性铜盐，再经萃取电解获得铜。

铜浸出和电解的关键步骤

A. 浸出：堆浸法是将矿石堆放在专门的场地，并喷洒浸出剂以溶解铜；这种方法适用于露天低品位、透气性良好的矿山。搅拌浸出法是在搅拌槽中进行的，可以加快反应速度；这种方法适用于高品位或细粒矿石。

B. 萃取：利用萃取剂选择性地富集和萃取浸出液中的铜，提高铜浓度，并去除铁等杂质。

C. 电解沉积：在电解槽中进行，使铜离子沉积在阴极上。

浸出-萃取-电解技术特点

√优势

n 处理极低品位矿石：可经济地处理品位低至0.2%的氧化矿、含泥量高的粘土型铜矿、甚至尾矿池中的残铜。

n 绿色低碳：与火法冶金相比，废石堆可就地修复，生物浸出不排放二氧化硫。

n 纯度高：成品纯度高达99.99%，可直接达到钢铁材料标准。

Χ限制：

-时间长：堆浸需要几个月才能完成铜的溶解，比浮选每小时的处理速度慢得多

-粒度要求高：如果矿石裂隙较少，浸出剂很难与矿物接触，浸出率可能低于50%。