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1、各类矿产资源利用技术各类矿产资源利用技术 金属矿综合利用 化工矿综合利用 尾矿综合利用金属矿综合利用一、铜矿综合利用铜矿物及矿床矿矿物名称化学分子式金属质质量分数（ %）矿矿物名称化学分子式金属质质量分数（ %）主 要 铜铜 矿矿 物自然铜 黄铜矿 斑铜矿 辉铜矿 铜蓝 方黄铜矿 锑黝铜矿 胆矾Cu CuFeS2 Cu5FeS4 Cu2S CuS CuFe2S3 Cu12Sb4S13 CuSO45H2O（Cu）约约100 34.56 63.33 79.86 66.48 23.4 45.77 CuO：31.8 砷黝铜矿 硫砷铜矿 赤铜矿 黑铜矿 孔雀石 蓝铜矿 水胆矾 氯铜矿Cu12As4S13
2、 Cu3AsS4 Cu2O CuO CuCO3Cu(OH)2 2CuCO3Cu(OH)2 Cu(SO4)3Cu(OH)2 Cu Cl 23Cu(OH)251.57 48.42 88.8 79.89 CuO：71.95 CuO：69.24 CuO：70.36 14.88硅孔雀石(Cu, Al)2 H2Si2O3(OH)4nH2OCuO： 44.43江西德兴甘肃金川西藏玉龙云南东川铜矿开采工业要求项项 目硫 化 矿矿 石氧 化 矿矿 石坑 采露 采边边界品位（质质量分数） %0.20.30.20.5最低工业业品位（质质量分 数） %0.40.50.40.7矿矿床平均品位（质质量分 数） %0.71
3、.00.40.6最小可采厚度 m12241夹夹石剔除厚度 m24482组组 分PbZnMoCoW03SnNiSBiAuAgCd、Se、Te、Ga 、Ge、Re、In 、T1质质量分数 %0.20.40.010.0l0.050.050.110.050.001质质量分数 g/t0.11 品 级级Cu质质量分数不小于 %杂质质杂质质 量分数不大于 %AsPb+ZnMgBi一级级品300.05210.05二级级品250.20530.20三级级品200.30840.30四级级品130.401250.50注：铜铜精矿矿中金、银银、硫为为有价元素，应报应报 分析数据。铜精矿要求（精选）铜矿综合利用品位（原矿
4、 ）铜矿资源的综合利用n目前，我国勘探和开采的铜或铜多金属矿床，大部分铜矿 石都要经过选矿富集成铜精矿才能冶炼成铜金属。铜矿选 矿方法主要有浮选、磁选、重选等方法或湿法冶炼等。n正确选用各种选矿方法和合理制定选矿工艺流程。需要事先研究矿床物质成分，查明矿石自然类型，鉴定矿石物质 组成、结构构造、嵌布粒度和矿物可选性能以及有益有害 元素赋存状态等。n矿石自然类型一般按其氧化铜和硫化铜的比例不同划分为 三种类型：硫化矿石(含氧化铜在10%以下)、氧化矿石(含 氧化铜在30%以上)、混合矿石(含氧化铜在10%30%)。n不同矿石类型则用不同选矿方法：n单一硫化矿石常用浮选方法。n多金属硫化矿石，针对
5、矿石组分特性而分别选用混合浮选法、优先浮选 法、混合优先浮选法、浮选和重选联合选矿法、浮选和磁选联合选矿法 ，以及浮选和湿法冶炼联合处理等。n氧化矿石选矿，一般用浮选与湿法冶炼联合处理或用离析法与浮选联合 处理；n含结合式氧化铜高的矿石，一般用湿法冶炼处理。n混合矿石选矿，通常用浮选法，它可以单独处理，或与硫化矿石一起处 理；n也可以采用浮选和湿法冶炼联合处理，即先用浮选法选出铜精矿，再将 浮选后的尾矿用湿法冶炼处理。选矿方法（一）硫化铜矿n在所有的硫化铜矿石中除含有脉石矿物外，或多或少都含 有硫化铁矿物，如：黄铁矿（FeS2，53.4%S），磁黄铁矿 （FenS1-n，40%S）等。因此，硫
6、化铜矿石实质上是铜矿物 与硫化铁矿物及脉石矿物的分离过程。n硫化铜矿的选矿主要采用浮选法。浮选时最常用的捕收剂 是黄药，起泡剂是松醇油（二号油）或松油。用黄药做捕 收剂，或将黄药与黑药混合使用.烷基黄原酸（俗称黄药） （ROC(=S)SH） 烷基二硫代磷酸或其盐类，俗称黑药 (RO)2PSSH，式中R为烷基， n浮选硫化铜矿物，抑制黄铁矿，常采用的方法：n加入石灰使矿浆pH值大于7；n加氰化钠，但用量不能过多。太多则抑制铜矿物 的浮选；n加石灰及少量氰化钠，当矿浆中含有大量脉石矿 泥时，需要加水玻璃进行分散，硫化铜矿比较容易 浮选，选别指标较高，其回收率最高可达95%以上 。n1、含钴硫化铜矿
7、n某厂处理的含钴硫化铜矿属于细脉浸染状似层状铜矿床。有益元素为 铜和钴，金属矿物主要为黄铜矿、黄铁矿。脉石矿物主要为石英、方 解石、钴呈硫化钴存在。n采用优先浮选铜，再从浮选铜尾矿中用浮选回收钴。另有20%-30%的 钴在铜精矿中，可在冶炼过程中回收。n2、铜钼硫化矿n某厂处理的铜钼矿属于矽卡岩型铜钼硫化矿。金属矿物主要有磁铁矿 、黄铁矿、磁黄铁矿、辉钼矿、黄铜矿等。脉石矿物有石榴子石、透 辉石、绿泥石、黑云母等。n以生产铜精矿为准，并同时回收铜、硫、铁。采用混合浮选铜、钼， 铜、钼混合精矿经再磨后进行分离。混合浮选尾矿再浮硫，浮选尾矿 用磁选法回收铁。由富钙或富镁的硅酸盐 矿物组成的变质岩
8、浮选渣 图3-2 某铜镍硫化矿的原则工艺流程吹炼铜镍硫化矿石 钾尾矿 熔炼铜镍混合精矿 高冰镍 渣 铸锭缓慢冷却 金属铜 浮选分离磨碎 电解 熔炼 镍精矿 铜精矿 熔铸阳极板 回收钴及 铂族元素金属镍 电解3、铜镍硫化矿浮选（二）氧化铜矿n氧化铜矿储量不大分布也不集中，由于这些矿石是位于矿 床上部的氧化地段，所经受的物理化学条件极为复杂。所 以，矿石性质复杂多样，在加工处理这种矿石时，所采用 的方法也多种多样。一般来说，当矿石中硅孔雀石含量低 时，可用浮选法选别；含量高时，宜用浸出浮选法处理， 但当含大量碳酸盐脉石时，酸的消耗大，用浸出法不经济 ，近年来曾试用离析浮选法。n氧化铜矿直接浮选很难
9、收到好效果，因此，多采用先硫化 ，后浮选的方法。硫化时宜分批添加硫化钠，硫化后浮选 时，可以黄药类捕收剂，或用黄药与脂肪酸的混合药剂。火法化学处理与浮选结合 的方法：难选氧化铜矿与 氯化钠、煤粉隔氧加热至 900，铜以金属状态在碳 表面析出，被浮选。n（三）氧化矿和硫化矿混合铜矿石n一般采用硫化浮选法，其流程有两种：n采用硫化氧化矿物后与硫化矿物同时浮出；n先选出硫化矿物，尾矿经硫化后再选氧化矿物，哪种流程较合适， 应根据试验加以确定。n氧化矿物与硫化矿物同时浮选的工艺条件与氧化矿石的浮选基本一致 ，只是硫化钠及捕收剂的用量，随矿石中氧化矿物含量的减少而相应 减少，硫化后浮选氧化矿物时，硫化矿
10、物可以很好的浮游。n铜精矿质量(含铜品位高低和伴生有益有害组分等)对冶炼生产能力、 能源消耗和经济效益等有直接影响。如贵溪冶炼厂，当入炉铜精矿品 位为14.3%时，年产铜5万t，精矿品位提高20%后，年产阳极铜可达7 万t。但在选矿过程中提高精矿品位往往会使选矿回收率降低，因而 精矿品位与回收率要合理的确立。近年来我国选矿技术水平不断提高 ，使选矿技术经济指标和精矿产量也随之提高。铜的提取方法主要有火法冶炼、湿法冶炼。根据矿物原料性质和有害组分锌、砷、氟、镁等含量、赋存状态而采用不同的冶炼方法。烧结 图3-3 火法炼铜流程鼓风炉连续精炼 电炉焙烧 闪避炉干燥 铸锭 阳极精炼和铸锭 反射炉干燥
11、粗铜 转炉 生精矿 阳极（99.5%Cu） 加工和使用 电解精炼浮选精矿（20%-30%Cu）冰铜（30%-50%Cu）阴极（99.98%Cu） 硫化铜矿（0.5%-2%Cu）废铁置换 富液电解液贫矿 搅拌浸出 有机萃取 富矿 熔铸或加工 硫酸堆浸氧化铜矿 （碳酸盐、硅酸盐、硫酸盐）不纯沉淀物 送吹炼或熔炼炉硫酸精浸氧化精矿或焙烧 硫化矿（20-30%Cu）电解液电解液阴极 电积 湿法炼铜流程二、铅锌矿的综合利用 （一）矿石特征及要求矿矿物名称化学分子式金属质质量分数 （ %）主 要 铅铅 矿矿 物方铅矿铅矿 硫锑铅矿锑铅矿 脆硫锑铅矿锑铅矿 车轮矿车轮矿 白铅矿铅矿 铅矾铅矾 铬铅矿铬铅矿
12、磷氯铅矿氯铅矿 砷铅矿铅矿 钼铅矿钼铅矿 钒铅矿钒铅矿PbS Pb5Sb4S11 Pb4FeSb6S14 CuPbSbS3 PbCO3 PbSO4 PbCrO4 Pb5 PO4 3Cl Pb5 AsO4 3Cl Pb MoO4 Pb5 VO4 3Cl（Pb）86.6 55.42 40.16 42.54 PbO：83.58 PbO：73.6 PbO：69.06 PbO：82.2 PbO：66.77 PbO：60.79 PbO：78.80矿物名称化学分子式金属质量分数 （%）主 要 锌 矿 物闪锌矿 纤锌矿 菱锌矿 异极矿 硅锌矿 水锌矿 红锌矿ZnS ZnS ZnCO3 Zn4 Si2O7 (O
13、H)2 H2O Zn2SiO4 Zn5CO3 2(OH)6 ZnO（Zn）67.1 67.1 ZnO：64.90 ZnO：67.5 ZnO：73.0 ZnO：74.12 80.34矿床类型常见金属 矿物矿体形状规模及品位 （质量分数）伴生组分矿床实例碳酸 盐岩 型铅 锌矿方铅矿、闪锌矿黄 铁矿、次为黄铜矿 、 辉锑矿、辰砂、 淡红银矿、菱铁矿层状似层 状透镜状、 囊状巢状、 脉状瓜藤 状等大、中、小型 均有，品位较 富，一般 (Pb+Zn)8 %银、金、 铜、硫、 锑、镓、 铟、锗、 镉等广东凡口， 云南会泽矿山厂、七零厂， 辽宁柴河， 江苏栖霞山， 贵州杉树林， 辽宁青城子 泥细 碎屑 岩型
14、 铅锌 矿以黄铁矿、方铅矿 闪锌矿为主，次为 黄铜矿、黝铜矿、 磁黄铁矿、毒砂、 斜方硫锑铅矿及 一些含银矿物层状、似层 状、透镜状 等大、中型为主 品位较富， (Pb+Zn)7 %银、金、 铜、硫、 镓、铟、 锗、镉等内蒙古东升庙， 甘肃厂坝、李家沟， 陕西铅洞山、银洞梁， 河北高板河， 浙江乌岙， 广西泗顶厂 矽卡 岩型 铅锌矿以黄铁矿、方铅矿 闪锌矿为主，次为 黄铜矿、磁铁矿、 黑钨矿、白钨矿、 锡石、磁黄铁矿及 其他一些银矿物透镜状、扁 豆状、囊状 、 似层状等以中、小型为 主，品位较富金、银、 铜、硫、 锡、钨、 镓、铟、 铊、镉、 锗等湖南水口山、黄沙坪，辽宁 桓仁，广西拉么矿床工
15、 业类型成矿地质特 征常见金属矿物矿体形状规模及品位 （质量分数伴生组分矿床实例海相火 山岩型 铅锌矿产于凝灰岩 、熔岩、潜 火山岩及与 碎屑岩的互 层带中，沿 层产出以方铅矿、闪锌矿 为主，次为黄铁矿 、黄铜矿、黝铜矿 、磁黄铁矿及一些 含银矿物层状、似 层状、透 镜状、扁 豆状以大、中型 为主，品位 中等偏富常与金、银 、铜共、伴 生，伴生还 有：硫、镉 、锗、镓、 铟、锡等甘肃白银厂小 铁山，青海锡 铁山，新疆可 可塔勒，四川 白玉呷村砂、砾 岩型铅 锌矿产于红层中 之浅色砂岩 、砂砾岩、 灰质角砾岩 中，基本沿 层产出主要有方铅矿、闪 锌矿、黄铁矿、白 铁矿、微量黄铜矿 、磁黄铁矿、赤
16、铁 矿、硫镉矿等层状、似 层状、巨 大透镜状 、扁豆状大中型为主 ，直至超大 型，品位偏 富， (Pb+Zn) 7 %硫、银、镉 、铊、钼、 锗、钴、锑 、铋等云南兰坪金顶各种围 岩中的 脉状铅 锌（银 ）矿产于各种岩 （侵入岩、 火山岩、变 质岩、沉积 岩）的断裂 带的充填交 代脉状矿床主要为方铅矿、闪 锌矿、黄铁矿、白 铁矿、次为黄铜矿 、磁黄铁矿、磁铁 矿、赤铁矿、辉银 矿、银金矿、自然 银、硫锑银矿等脉状、复 脉状、扁 豆状、透 镜状大、中、小 型均有，品 位较富， （Pb+Zn） 9%银、金、铜 、硫、锡、 镉、锗、铟 、锑、铋等河北蔡家营， 内蒙古甲乌拉 ，湖南桃林， 云南白秧坪工业要求项 目硫 化 矿 石混 合 矿氧 化 矿 石Pb Zn Pb Zn Pb Zn边界品位（质量 分数） %0.30.5
