SCI论文（www.lunwensci.com）
摘要 ：铜是一种金属材料，广泛应用于电子、电气、 轻工、机械等行业领域，是国民经济生产的重要资源。硫 化铜矿是铜的主要来源，但随着社会发展对铜资源需求量 不断扩大，易选硫化铜矿储量不断下降，使人们开始关注 较难选的氧化铜矿。浮选法是氧化铜矿主要处理方法，不 同氧化铜矿物类型的可浮性不同。实践表明，在氧化铜矿 浮选过程中，捕收剂非常关键，而活化剂选用效果则会直 接影响捕收剂效果。因此，氧化铜矿活化剂的作用也非常 重要。本文对主要氧化铜矿活化剂的类型及作用机理及其 研究及应用现状进行探讨。
关键词 ：氧化铜矿,活化剂,作用机理,应用现状
我国氧化铜矿在铜矿总量中占据较大比例，既有独立 的大型氧化铜矿，同时在绝大部分硫化铜矿中都含有氧化 铜矿层，是获取铜金属资源的一个重要来源之一。氧化铜 矿的处理方法较多， 包括浮选法、离析法、浸出法等， 其中 应用最为广泛且目前发展较为成熟的一种处理方法就是 浮选法。由于绝大多数的氧化铜矿石的氧化率和结合率较 高，矿物粒度较细且不均匀分布，并且具有较强的亲水性 和含泥量高等特征，同时伴生有用组分较多，从而导致氧 化铜矿选矿具有一定的难度。因此，在氧化铜矿浮选过程 中，活化剂发挥着非常重要的作用。当前，氧化铜矿的开 发利用率不断增加，其难选程度也随之上升，再加上活化 浮选工艺应用范围不断扩大，科学选用活化剂就变得意义 重大。
1 常见氧化铜矿物类型及其可浮性
1.1 孔雀石
孔雀石属于碳酸盐类矿物，其含铜量约为 57.5%，可 溶解在酸类、氰化物、铵盐等， 是一种易选性氧化铜矿。孔 雀石较多与蓝铜矿、辉铜矿等含铜矿石共生，在浮选中可 直接选用脂肪酸浮选法或羟肟酸钠捕收剂浮选，或者利用 硫化—黄药浮选。
1.2 硅孔雀石
硅孔雀石属于水合硅酸盐类通矿物，其成分组成与物 化性质具有不固定特征，且属于一种化学非均质物料，含 物理和化学吸附水量较大。所以硅孔雀石的亲水性非常 强，难以被活化剂活化，具有难选性。在对其进行浮选中，多采用硫化—黄药法，但对其浮选环境中酸碱性和活化剂 用量的要求较高，需要严格控制相关条件，才可达到良好 的浮选效果。
1.3 蓝铜矿
蓝铜矿俗称为石青，属于碱性铜碳酸盐类矿物，多与 孔雀石共生但形成时间相对较晚。蓝铜矿可浮性与孔雀石 相似，但采取脂肪酸浮选法的可浮性比孔雀石效果摇号， 硫化时间更长。
1.4 赤铜矿
赤铜矿主要是颜色表现为红色的氧化铜矿无，是在铜 的硫化物分化作用下形成，其可浮性受其生成条件、岩层 性质等因素的影响较大。可浮性较佳的可直接利用脂肪酸 浮选法进行浮选，较差的则利用硫化—黄药浮选。随着赤 铜矿的氧化程度不断增加，则会形成黑铜矿，其物化性质 稳定性较差，容易和空气中的水、二氧化碳作用，形成孔 雀石、蓝铜矿等。
1.5 胆矾
胆矾属于铜的硫酸盐矿物， 其分布较广， 是一种含水硫 酸铜。胆矾的可浮性不强， 在浮选过程中非常容易在矿浆中 溶解进而随尾矿流失，并且胆矾溶解作用下的铜离子还会 对浮选中的选择性造成干扰， 导致浮选药剂使用量加大。
1.6 水胆矾
水胆矾属于硫酸盐类的矿物质，其物质中并不含有水 分子， 且水溶性较差， 可浮性不强， 通常会在尾矿中损失。
1.7 氯铜矿
氯铜矿为次生铜矿，属于碱式氯化铜矿物，主要是从 其他类型的铜矿中氧化形成的，具有较强的可溶性，在浮 选时一般会全部在尾矿中损失。
2 氧化铜矿活化剂分类及作用机理
2.1 无机含硫化合物
无机含硫化合物是氧化铜矿浮选常用的活化剂，主要 包括硫化钠、硫化钙、硫化氢等。在工业生产中应用较多 的是硫化钠，其具有易溶解、便于添加等优势。氧化铜矿 的表面通常有离子键，会使水分子受到静电引力作用影 响，在表面进行定向排列，产生牢固水化膜，使表面具有 亲水性，导致捕收剂难以穿透水化膜达到氧化铜表面。利用硫化物在溶液中水解产生的HS-、S2- 离子，快速吸附到 氧化铜矿物表面，形成金属硫化物膜，其作用同硫化物表 面疏水膜相似，从而有效提升氧化铜矿的可浮性。但是， 硫化剂的应用还会疏化通矿物，或者抑制被疏化好的氧化 铜矿，所以在将硫化剂作为氧化铜矿活化剂使用时，还需 要合理控制用量，避免药剂过量导致抑制疏化好的氧化铜 矿。在实际应用中，为降低硫化剂的这种抑制作用，一是 要把握好硫化剂的使用量，二是在生产中可以通过将药剂 分批次、分时间段加入方法来控制其浓度，从而提高铜的 回收率。
2.2 铵(胺)盐类
铵(胺)盐类活化剂是目前氧化铜矿工业生产中广泛 应用的一种活化剂，其主要包括了硫酸铵、乙二胺磷酸盐 以及三乙醇胺等。铵(胺)盐类活化剂的毒性较低，并且使 用效率较高，应用优势显著。因此，在氧化铜矿活化剂选 用及相关研究中， 该类活化剂将会是未来研究的一个重点。 在氧化铜矿浮选中，硫酸铵是我国较早应用的一类铵(胺) 盐类活化剂。上世纪 60 到 80年代，原东川矿务局就开始了 对硫酸铵活化剂在氧化铜矿浮选中的深入研究。并且通过 研究表明，硫酸铵用量与硫化钠的用量呈正比关系，而且 两种物质用量的最佳比例为一比一。在实践生产中，通过 在氧化铜矿浮选中加入硫酸铵活化剂，可以有效提高铜的 回收量。具体来说，将硫酸铵作为氧化铜矿活化剂，一是 可以加强增溶作用，可选择性溶解氧化铜矿物表面中具有 较大的反应活性的离子， 从而提高黄药捕收剂的捕收效果。 二是具有良好的传递作用，硫酸铵可以和溶解后的铜离子 相结合， 形成铜氨络离子， 在黄药捕收剂加入之后， 铜氨络 离子会发生解离从而释放出铜离子，并将其传递给黄原酸 阴离子， 从而提高捕收效果。三是具有强化吸附效果， 可以 有效加快黄药的吸附过程，并且增加其在氧化铜矿物表面 的吸附量， 有效抑制黄原酸铜的解吸作用。
乙二胺磷酸盐是在上世纪 70 年代，我国原东川矿务局 中心试验所独立开发出的一种氧化铜矿活化剂，也可以称 为磷酸乙二胺，该活化剂具有高效性，能够与水相溶，具 有稳定的性质，在使用过程中能够配置为溶液，直接在浮 选搅拌桶或是磨矿机中加入。乙二胺磷酸盐直接配置成的 水溶液中，可以高效溶解天然氧化铜矿物，并且其在和铜 离子结合后会产生铜氨络合物，其颜色为紫色，这种铜氨 络合物能够被丁基黄药有效捕收，从而直接达到预期的浮 选效果。乙二胺磷酸盐对于硅孔雀石这种具有难选性的氧 化铜矿物具有较强的适用性。其主要的应用机理是将乙二 胺磷酸盐活化剂作用于硅孔雀石后，矿物表面会发生微溶 解，在其表面吸附的金属离子螯合物可以与丁基黄药一类的捕收剂相互作用，从而形成具有致密性的吸附层，有效 增强硅孔雀石矿物的可浮性。同样，乙二胺磷酸盐在孔雀 石氧化铜矿物中的活化效果也比较好，其主要作用机理是 乙二胺磷酸盐作为活化剂作用在孔雀石后，可以在其表面 达到较高的溶解效果，溶解后产生的 Cu2+ 融入到矿浆之 中，正二价铜如果发生过度溶解，就会产生较强的抑制作 用，因此需要及时对矿浆采取脱水处理，来有效降低其产 生的不良影响。此外，在工业生产中，乙二胺磷酸盐在含 泥量较大的难选性氧化铜矿浮选中，具有降低矿泥对浮选 效果影响的作用，可有效减轻矿泥吸附浮选药剂的速度和 药剂量。乙二胺磷酸盐还可以与硫化钠配合使用，来达到 良好的氧化铜矿浮选效果。
三乙醇胺在常温条件下主要呈现为一种无色、有微 氨味、黏稠性的液体。在氧化铜矿活化剂选用中，其主要 作为孔雀石矿物类型的活化剂，而且在微细粒孔雀石中 具有良好的活化作用。在三乙醇胺应用中， 可有效促进孔 雀石的硫化效果， 增加孔雀石的回收量， 并且减少在浮选 过程中对硫化钠的消耗。在氧化铜矿浮选中， 三乙醇胺对 其表面会产生微溶解的作用，并与铜离子产生螯合作用， 使得孔雀石矿物表面的活性有效提升，提高黄药等捕收 剂的捕收效果，以及增强硫化钠在孔雀石表面的化学吸 附，有效形成紧密的多层吸附。但是，三乙醇胺并不会对 硫化钠以及黄药等捕收剂在矿物表面的化学吸附特性产 生改变作用。
铵(胺)盐类活化剂在使用中，配合硫化剂的使用的 效果要优于各类活化剂单一使用的效果。如乙二胺磷酸盐 可与碳酸氢钠组合使用，按照一比三的比例进行配合，可 有效提高氧化铜矿的回收率，相关数据显示回收率可提高 大约 12个百分点。合理选用与组合氧化铜矿活化剂，既丰 富的氧化铜矿浮选药剂的思路，对于提高氧化铜矿浮选效 果也具有重要作用。
2.3 环状有机化合物类
环状有机化合物类活化剂指的是在环状有机化合物 中的有效成分包含N、O、S 的化合物类，主要包括了D2、 D3、8-羟基喹啉等亲铜螯合剂。我国昆明冶金研究院通过 研究，得到了活化剂D2.该活化剂属于新型的亲铜螯合剂， 该活化剂的主要活性成分为2.5-二硫酚 -1.3.4- 硫代二 唑，是一种非常有名的铋试剂， 在对锑、铋、铜等物质的测 定中具有良好的应用效果。同时，D2 可以作为一种氧化铜 矿浮选的活化剂，也可以达到良好的浮选效果。D2 活化剂 在孔雀石矿物类型中的应用具有较高的适用性，可有效提 高氧化铜矿活化效果。具体来说，一是在孔雀石矿物浮选 过程中，D2 活化剂可直接进行添加，操作性和控制力都比较强 ;二是D2 活化剂的用量比较小，在同样的浮选条件 之下，D2 活化剂使用量在硫化钠的使用量的五分之一时， 就可以达到与其相同的浮选效果 ;三是D2 活化剂可以有 效提高孔雀石的浮选速度 ;四是D2 活化剂可以显著提高 铜精矿和尾矿的脱水。D2 活化剂在实际应用中，可以单一 应用或者和其他的药剂进行配合使用，其作为单一使用的 活化剂也可以达到理想的浮选指标，在配合使用中，如与 硫化钠的组合使用，增强氧化铜矿的活化效果，不仅可以 减少硫化钠的用量，并且还可以提高及铜精矿品位，提高 回收率。此外，D2 活化剂在浮选过程中，还可以提高矿浆 酸碱值控制的灵活性，从而实现对金银等伴生金属的综合 回收， 大大提升回收效率。
D3 也称为苯并三唑，同样由昆明冶金研究中心根据相 关资料研制出的一种氧化铜矿活化剂。该活化剂为针状结 晶，颜色为白色或浅粉色。D3 活化剂在硅孔雀石浮选中， 可以在其表面形成累死聚合物，从而稳定矿物表面，使其 具有较高的可浮性。实际应用中，D3 活化剂与丁基黄药类 捕收剂配合使用，与单一黄药使用的效果更高，可以在相 同条件下， 提高氧化铜矿浮选速度和回收率。
8- 羟基喹啉表现为白色、淡黄色晶体或结晶性粉末， 可以和黄药类捕收剂配合使用，从而产生共吸附与协同活 化效果， 提高氧化铜矿的可浮性。
2.4 其他新型组合药剂
近年来，随着现代技术的发展，相关行业领域的开发 力度不断增大，在选厂中出现了很多新型的活化剂被应 用，并且这些新型活化剂也经常会和一般的氧化铜矿活化 剂进行组合，借助不同药剂之间产生的最佳的协同作用原 理，来有效达到提升分选指标，增强药剂应用的适用性， 减少药剂使用量，从而有效降低药剂成本的效果。具体来 说，较为多见的新型药剂主要包括了DZ-602、PB2、HS、 JH、H7 等。其中，DZ-602 是一种具有非常高的使用效率 的氧化铜矿活化剂，其在实际应用过程中，通过和硫化钠 进行组合，课有效增强氧化铜矿物质表层的疏水性，进而 使其可浮性变得更高。在相关实践中，通过将DZ-602 和 硫化钠混合作为氧化铜矿活化剂，对于含银难选氧化铜矿 浮选的效果非常明显，可有效提升铜精矿品位和回收率。 PB2是通过将两种有机螯合氧化铜活化剂相配合所配制出 的一种混合物，使用时通常会和碱性溶液相溶，在难选铜 矿石选矿中的应用可有效提升铜回收率。HS 是新开发的 一种螯合氧化铜活化剂，其在使用过程中，可以和铜矿表 面的铜离子形成螯合物，从而使其性质发生改变，具有较 高可浮性，增强捕收剂的吸附效果，进而提升铜回收率。 H7属于磷酸盐类氧化铜活化剂，其具有高效性，是我国自行研制的一种药剂。H7在实践应用中也可以有效提高氧 化铜的可浮性，使最终的铜回收率达到满意的指标。JH 属 于有机螯合活化剂，其在硫化铜矿和氧化铜矿的浮选中均 具有良好的效果，其主要的应用优势是可以对结合氧化铜 产生比较不错的活化作用，同时还可以有效提升浮选的速 度，降低药剂的使用量，使选矿技术指标达到良好的水平 等。在对JH活化剂的实际应用效果进行探索的过程中，有 研究人员对包括JH、硫化钠等活化剂进行了单独及组合的 试验探索，结果发现在对难选氧化铜矿浮选过程中，通过 将JH 和硫化钠活化剂混合应用，可以得到良好的活化效 果，且能够使浮选速度有一定程度的提升，各项选矿技术 指标也得到了明显的优化。
3 氧化铜矿活化剂研究及应用现状
现阶段，随着氧化铜矿开发利用力度不断加大，我国 对氧化铜活化剂的研究也取得了较大的进展。一方面，相 关部门不断加大对氧化铜矿活化剂的研究投入，致力于新 型活化剂的研究与开拓 ;另一方面，在其研究中充分借鉴 了国外先进经验及相关成果资料，为国内研究提供充足的 参考资源。
近年来，不断有新开发的活化剂在选厂中实现了广泛 应用，其通过与常规的氧化铜矿活化剂进行配合使用，充 分发挥各类活化剂之间的协同作用，有效实现了分选指标 的提升，提高了浮选药剂的适应性，并且有效减少了浮选 药剂的使用量，从而降低了药剂使用成本，达到预期的浮 选效果。例如， DZ-602、PB2等，都是新型的氧化铜矿活化 剂。DZ-602具有高效性优势，在实际应用中与硫化钠等进 行组合应用，显著提升了氧化铜矿物表面的疏水性，从而 使氧化铜矿物的可浮性大大提高。
4 结语
在氧化铜矿浮选生产过程中，氧化铜矿物的活化过程 的优劣往往对氧化铜矿的回收效率具有直接影响，是否能 够达到最大程度的回收，要关注氧化铜矿的活化效果。因 此，氧化铜矿活化剂在浮选生产中发挥着关键作用。在未 来，仍旧需要进一步加强氧化铜矿活化剂的研究，探索研 制低毒甚至无毒的、成本低且活化效果好、适用性强的高 效活化剂，来提高活化剂应用效果。同时丰富活化剂组合 应用思路，探索各类活化剂配合使用，找到最佳的组合方 式，不断提升氧化铜矿浮选效果，从而提升我国氧化铜矿 资源的利用率。
关注SCI论文创作发表，寻求SCI论文修改润色、SCI论文代发表等服务支撑，请锁定SCI论文网！
文章出自SCI论文网转载请注明出处：https://www.lunwensci.com/ligonglunwen/70855.html
