「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)現紅銅器物。夏代(公元前21～公元前16世紀)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》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出卓越智慧和創(chuàng)造能力。在銅礦采掘和冶煉技術上更是驚人。據考古證實，湖北大冶銅錄山銅礦，發(fā)現的古代采礦、煉銅遺址，經同位素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?？硬梢郧霸浻邢喈旈L時間露采，現發(fā)現露天采場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，具有現代鼓風爐的式樣。
濕法煉銅起源于我國，古稱膽銅法。早在西漢《淮南萬畢術》中就有鐵置換銅的記載。唐末、五代時此法已用于生產，到北宋時濕法煉銅的產量相當可觀。據記載，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學家對銅礦資源做過調查和礦床地質研究，如丁文江(1917)、謝家榮(1929)、孟憲民(1937)、朱熙人(1935)等。由于當時經濟條件所限，對調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)模的地質勘查工作。20世紀50年代初期，為了盡快恢復舊中國遺留下來的廠礦生產，對東北等地區(qū)的銅礦山迅速地查明了資源況，為恢復礦山生產創(chuàng)造了必備的條件，提供了必要的地質資料。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)提供了可靠的地質成果，作為礦山建廠設計的依據。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合流程。
硫化銅礦石的分選
根據礦石的性質采用不同的流程：(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。
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