硫化铜矿的生物冶金

自然界中含铜矿物种类较多，已知的达170多种，但有工业价值的仅十几种。浮选处理的常见硫化铜矿物列于表1。

几乎所有的硫化铜矿石中都含有铁的硫化物，常见的硫化铁矿物有黄铁矿和磁黄铁矿等。硫化铜矿石浮选的主要任务是将硫化铜矿物与硫化铁和脉石分离。当矿石伴生有金、银等元素时，必须考虑它们的综合回收。

主要硫化剂、铁矿物的可浮性如下。

黄铜矿（CuFeS2）是我国最常见的铜矿物，含铜34.57%。有原生的也有次生的，可浮性较好，在中性及弱碱性矿浆中，能较长时间保持其天然可浮性，但在强碱性（PH>11.5）介质中，由于表面结构受OH- 侵蚀，形成亲水性的氢氧化铁薄膜，会使可浮性变差。

浮选黄铜矿最常用的捕收剂是黄药和黑药，而硫氮类及硫氨酯类更具选择性。

黄铜矿在碱性矿浆中易受氰化物及氧化剂的抑制，过量的石灰或硫化钠也可抑制黄铜矿。被氰化物抑制的黄铜矿可用硫酸铜活化。

辉铜矿（Cu2S）。含铜79.8%，是最常见的此生硫化铜矿物，性脆易泥化，在酸性和碱性矿浆中都有较好的可浮性。比黄铜矿易氧化，氧化后有较多的铜离子进入矿浆，会活化其他矿物或消耗药剂，造成分选困难。

辉铜矿的捕收剂主要是黄药。抑制剂是铁氰化钾，在铜钼分离中国外常用氧化剂，矿浆加温及低温焙烧等工艺来抑制辉铜矿浮选辉钼矿。在铜铅分离中常用硫化钠和锌氰铬合物混用抑制辉铜矿。氰化物对辉铜矿的抑制作用较弱，这是因为辉铜矿表面铜离子不断溶解并与氰化物作用，生成络离子降低了氰化物的抑制作用。

斑铜矿（Cu3FeS4）。有原生和次生两种，由于斑铜矿中常含有黄铜矿，辉铜矿等固溶包体，其化学成分变化较大，Cu可为52%~65%。

斑铜矿的表面性质及可浮性，介于辉铜矿和黄铜矿之间，用黄药作捕收剂时，酸性及弱碱性介质中均可浮，当PH>10以后，其可浮性下降，在强酸性介质中，其可浮性也显著变坏。容易受氰化物抑制。

铜蓝（CuS）主要产于含铜硫化物的氧化矿石中，自然界分布少。在铜蓝的晶格构造中，Cu有Cu+和Cu2+两种，S也有单硫离子[S2]2-两种，所以铜蓝分子式合理的写法应是Cu2S·CuS。铜蓝的可浮性与辉铜矿相似。

砷黝铜矿（4Cu2S·AS2S2）属原生铜矿物，硬度小脆性高，容易泥化和氧化。

用丁黄药浮选砷黝铜矿时，最适宜的PH值11~12，介质调整剂用碳酸钠比用石灰好，因为当游离CaO高于400g/m时，对砷黝铜矿有抑制作用。

根据上面的分析，对硫化铜矿物的可浮性，可用归纳出如下几条规律：

（1）凡是含铁的铜矿物，如黄铜矿、斑铜矿等，可浮性相似，在碱性矿浆中易受氰化物和石灰抑制，所以铜硫分离较难，要求严格控制氰化物和石灰的用量。

（2）凡是不含铁的铜矿物，如辉铜矿、铜蓝，可浮性相似，氰化物、石灰对它们的抑制作用较弱，所以在铜硫分离时可用加入大量石灰去抑制黄铁矿，而不至于严重影响铜矿物的可浮性。

（3）硫化铜矿物的可浮性，受到结晶粒度、嵌布粒度和原生次生等因素的影响。结晶及嵌布过细的，比较难浮。次生硫化铜矿容易氧化，氧化后比原生铜矿难浮。

（4）黄药类捕收剂阴离子，主要与矿物表面的Cu2+发生化学吸附，铜含量高的矿物，其表面含Cu2+亦多，易与黄药作用。可浮性好，并且较易获得高品味的精矿。常见的硫化铜矿物可浮性次序为：辉铜矿>斑铜矿>黄铜矿。

黄铁矿（FeS2）含S53.45%，是分布最广的一种硫化物，几乎各类矿床中都有。由于黄铁矿是制硫酸的主要原料，习惯上把黄铁矿精矿称为硫精矿。

黄铁矿的可浮性随其结晶构造，化学组成及表面氧化程度的不同而变化，不同类型矿床的黄铁矿因成矿条件不同其可浮性有时差异也较大。研究指出：呈八面体结构的黄铁矿比呈六面体结构的更易浮：化学组成中S/Fe接近2时，在酸性介质中易浮，而在强碱性介质中易受石灰抑制，当S/Fe偏离2（小于2）、结构不完整时，在酸性介质中可浮性变坏，而在碱性介质中不易受石灰抑制，中等氧化程度的黄铁矿，其可浮性随氧化速度增加而增大，这与表面氧化而生成元素硫有关，过度氧化时，则可浮性降低。

黄铁矿的表面状态还与矿浆PH有关，在强酸性介质中，它的表面易氧化生成元素硫，（有人认为是缺金属的硫化物），提高了其表面的疏水性。在石灰造成的强碱性介质中，黄铁矿表面覆盖有FeO（OH），使其可浮性受到抑制。

黄铁矿在酸性、中性及弱碱性矿浆中都可以用黄药捕收。它的有效抑制剂是氰化物、石灰以及石灰+亚硫酸盐等。黄铜矿、闪锌矿与黄铁矿的分离，主要是用石灰作黄铁矿的抑制剂，对于细磨难选的铜—锌矿或铜—铅—锌矿用硫酸钙抑黄铁矿比石灰更有效，被抑制的黄铁矿，可用硫酸、碳酸钠和二氧化碳活化，活化时常加硫酸铜。

磁黄铁矿（Fe1-xS），其化学组成不固定，因为晶格中有一部分Fe2+被Fe3+所代替，为了保持晶格中的静电平衡，故构造中Fe2+的位置上有一部分形成空缺，化学式便变成Fe1-xS，x=0.1~0.2。磁黄铁矿容易氧化和泥化，可浮性差，是容易被抑制、难浮的一种硫化矿物。它在酸性介质中，用高级黄药捕收能很好浮游，而在碱性介质中要先用硫酸铜或少量硫化钠活化后，再用高级黄药捕收才能浮游。

磁黄铁矿的抑制剂有石灰、氰化物、亚硫酸及其盐等。活化磁黄铁矿用氟硅酸钠与硫酸配用比单用硫酸更有效。

磁黄铁矿易氧化，在矿浆中氧化时，会消耗矿浆中的氧。对其他硫化矿物的浮游不利，因此，含有磁黄铁矿的硫化矿浮选时，应注意矿浆搅拌充气的调节。

我国的矽卡岩型铜故中，含硫矿物有很大一部分是磁黄铁矿。由于磁黄铁矿不易浮又兼有磁性，夹杂于磁选铁精矿中，所以它常常是造成铁精矿中含硫高的主要原因。

精彩推荐

（一）精编选矿知识

（二）精编选矿知识

（三）精编选矿知识

（四）精编选矿知识

（五）精编选矿知识

1 3 2 - 5 9 49 - 1 8 8 9

致力于打造选矿行业领导品牌

选矿试验 || 矿石化验 || 学习培训