銅礦提煉流程

浸染狀銅礦石的浮選

一般采用比較簡單的流程，經(jīng)一段磨礦，細(xì)度-200網(wǎng)目約占50%~70%，1次粗選，2~3次精選，1~2次掃選。如銅礦物浸染粒度比較細(xì)，可考慮采用階段磨選流程。處理斑銅礦的選礦廠，大多采用粗精礦再磨-精選的階段磨選流程，其實質(zhì)是混合-優(yōu)先浮選流程。先經(jīng)一段粗磨、粗選、掃選，再將粗精礦再磨再精選得到高品位銅精礦和硫精礦。粗磨細(xì)度-200網(wǎng)目約占45%~50%，再磨細(xì)度-200網(wǎng)目約占90%~95%。

致密銅礦石由于黃銅礦和黃鐵礦致密共生，黃鐵礦往往被次生銅礦物活化，黃鐵礦含量較高，難于抑制，分選困難。分選過程中要求同時得到銅精礦和硫精礦。通常選銅后的尾礦就是硫精礦。如果礦石中脈石含量超過20%~25%，為得到硫精礦還需再次分選。處理致密銅礦石，常采用兩段磨礦或階段磨礦，磨礦細(xì)度要求較細(xì)。藥劑用量也較大，黃藥用量100g/(t原礦)以上，石灰8~10kg(t原礦)以上。

銅和鐵的硫化物(Cu5FeS4)礦物，含銅量 63.3%，提煉銅的主要礦物原料之一。為等軸晶系，其高溫變體為等軸晶系，稱等軸斑銅礦。表面易氧化呈藍(lán)紫斑狀的錆色，因而得名。新鮮斷面呈暗銅紅色，金屬光澤，莫氏硬度 3 ，比重4.9~5.0。常呈致密塊狀或分散粒狀見于各種類型的銅礦床中，并常與黃銅礦共生。也形成于銅礦床的次生富集帶，但不穩(wěn)定，而被次生輝銅礦和銅藍(lán)置換。在地表易風(fēng)化成孔雀石和藍(lán)銅礦。中國云南東川等銅礦床中有大量的斑銅礦。世界代表性產(chǎn)地是美國蒙大那州的比尤特，墨西哥卡納內(nèi)阿和智利丘基卡馬塔等。

化學(xué)組成

Cu5FeS4,Cu63.33%,Fe11.12%,S25.55%。由于斑銅礦經(jīng)常含有黃銅礦，輝銅礦顯微包裹體，其實際成份變動很大;因為在高溫時(>400℃)斑銅礦與黃銅礦，輝銅礦呈固溶體，低溫時發(fā)生固溶體離溶;

鑒定特征

斑銅礦，可以從其特有的暗銅紅色及錆色中加以鑒定，并和輝銅礦與黃銅礦區(qū)別; 成因產(chǎn)狀:斑銅礦為許多銅礦床中廣泛分布的礦物;在熱液成因的斑巖銅礦中，與黃銅礦，有時與輝鉬礦、黃鐵礦呈散染狀分布于石英斑巖中;還見于某些接觸變質(zhì)的矽卡巖礦床中和銅礦床的次生富集帶中;著名產(chǎn)地:世界著名產(chǎn)地有英國Cornwall和美國Alaska州(SaltChuokmine)Arizona州(Bagdad)等地。名稱來源:1845年Haidinger為紀(jì)念奧地利礦物學(xué)家IgnatiusvonBorn(1742-1791)用其名字命名的銅和鐵的硫化物;

晶體形態(tài)

四方偏三角面體晶類;晶體可見等軸狀的立方體、八面體和菱形十二面體等假象外形，但極為少見，通常呈致密塊狀或不規(guī)則粒狀;晶體結(jié)構(gòu):晶系和空間群:四方晶系(高溫變體),空間群D42d-P421c(高溫變體);晶胞參數(shù):a0=1.095埃;粉晶數(shù)據(jù):1.937(1)3.18(0.6)2.74(0.5)

物理性質(zhì)

硬度:3;比重:4.9-5.3g/cm3;解理:(111)解理不完全;斷口:貝殼狀斷口;顏色:新鮮面呈暗銅紅色，在不新鮮面常被藍(lán)紫斑狀錆色所覆蓋;條痕:灰黑色;透明度:不透明;光澤:金屬光澤;發(fā)光性:無;其他:性脆，具導(dǎo)電性。

光學(xué)性質(zhì)

反射色。新拋光面亮玫瑰褐色，但很快變暗而帶紫。反射率:18.5(綠光)，19(橙光)，21(紅光)。晶體化學(xué):理論組成(wB%):Cu 63.33，F(xiàn)e 11.12，S 25.55。因常含黃銅礦、輝銅礦、銅藍(lán)等顯微包裹體，實際成分范圍:Cu 52~65，F(xiàn)e 8~18，S 20~27。高溫(>475℃)時，斑銅礦與黃銅礦、輝銅礦成固溶體;低溫時，斑銅礦和黃銅礦分離。 結(jié)構(gòu)與形態(tài):等軸晶系，a0=1.093nm;Z=8。晶體結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜。其中S作立方最緊密堆積，位于立方面心格子的角頂和面心，陽離子充填8個四面體空隙，但陽離子向四面體的中心移動，硫的強(qiáng)定向鍵隨著金屬接近面心而使結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。金屬原子占據(jù)每個四面體面上6個可能位置之一，每個四面體提供24種亞位置。Cu和Fe原子隨機(jī)地占據(jù)尖端向上和向下的四面體空隙的3/4。四面體共棱。 六八面體晶類，Oh-m3m(3L44L36L29PC)。常呈致密塊狀或不規(guī)則粒狀。 產(chǎn)狀與組合

產(chǎn)于基性巖及有關(guān)的Cu-Ni等礦床中與黃銅礦、鈦鐵礦等共生。產(chǎn)于熱液型礦床中的斑銅礦，常含有顯微片狀黃銅礦包裹體，與黃銅礦、黃鐵礦、方鉛礦、黝銅礦、硫砷銅礦、輝銅礦等共生;有時與輝鉬礦、自然金等共生。還見于某些夕卡巖礦床中，與其它銅的硫化物共生。在氧化帶易轉(zhuǎn)變成孔雀石、藍(lán)銅礦、赤銅礦、褐鐵礦等。

鑒定特征:特有的暗銅紅色及錆色，硬度低。溶于硝酸，有銅的焰色反應(yīng)。

工業(yè)應(yīng)用

斑銅礦表面易氧化而呈紫藍(lán)斑雜的錆色。斑銅礦的新鮮斷面呈暗銅紅色，金屬光澤，摩斯硬度3,常成致密塊狀或分散粒狀見于各種類型的銅礦床中，并經(jīng)常與黃銅礦共生，斑銅礦也形成于銅礦床的次生硫化物富集帶中。斑銅礦在地表易風(fēng)化成孔雀石和藍(lán)銅礦。中國云南東川等銅礦床中有大量斑銅礦。世界其他主要產(chǎn)地有美國蒙大那州的比尤特，墨西哥的卡納內(nèi)阿，智利的丘基卡馬塔等。銅廣泛用于電氣﹑機(jī)械﹑車輛﹑船舶﹑建筑工業(yè)和民用器具。

黝銅礦Tetrahedrite，是一種銅、銻的硫化物礦物，通常產(chǎn)在礦脈中，與銅、銀、鉛和鋅的礦物共生，黝銅礦常含有一些砷，并隨砷的含量增加，向砷黝銅礦過渡，砷黝銅礦是固溶體的砷端成員。這兩個礦物的產(chǎn)狀、四面體的晶體外形和物理性質(zhì)都很相似，以至不用化學(xué)方法就不能區(qū)別 它們。雖然，銅是主要的金屬，但是，鐵和鋅常替代銅。在含銀的變種，銀黝銅礦中，銀含量可高達(dá)18%，使這礦物成為一個有價值的銀的礦石礦物。

化學(xué)成分

黝銅礦的化學(xué)成分為Cu12Sb4S13、晶體屬等軸晶系的硫鹽礦物。單晶體常呈四面體(tetrahedron),英文名即由此而來。

與其他銅礦的關(guān)系

黝銅礦與砷黝銅礦Cu12As4S13成類質(zhì)同象系列。它們成分中的銅可被銀、鋅、汞、鐵等類質(zhì)同象置換。當(dāng)某種元素達(dá)到一定含量時，則相應(yīng)構(gòu)成黝銅礦或砷黝銅礦的亞種，如銀黝銅礦、黑黝銅礦(含汞)等。黝銅礦和砷黝銅礦呈鋼灰至鐵黑色，半金屬光澤。摩斯硬度3~4，比重4.6(砷黝銅礦)至5.0(黝銅礦)。通常呈致密塊狀或粒狀見于銅、鉛、鋅、銀等金屬硫化物的熱液礦床中。黝銅礦雖然是分布最廣的一種硫鹽礦物，但數(shù)量一般不大，通常與伴生的其他銅礦物一起作為銅礦石利用。銀黝銅礦是提煉銀的來源之一。美國愛達(dá)荷州的桑夏恩以產(chǎn)銀黝銅礦著名。中國一些多金屬礦床中有不同數(shù)量的黝銅礦產(chǎn)出。

礦物名稱

黑銅礦(黑銅礦變種與硅孔雀石半生) Tenorite var Melaconite with chrysocolla。 礦物概述:化學(xué)組成:CuO;Cu 79.89%,O 20.11% 鑒定特征:顯微鏡下具有強(qiáng)非均質(zhì)性。

成因產(chǎn)狀

產(chǎn)于銅礦床氧化帶和熔巖里;中國湖北大冶矽卡巖型銅鐵礦床氧化帶產(chǎn)出的黑銅礦，是輝銅礦風(fēng)化產(chǎn)物，與黃銅礦、斑銅礦、赤銅礦、赤銅鐵礦、自然銅、銅藍(lán)、孔雀石等礦物共生或伴生;熔巖里產(chǎn)出的黑銅礦是升華作用的產(chǎn)物;著名產(chǎn)地:世界著名產(chǎn)地有中國云南、西藏等地。 名稱來源:Tenorite源自意大利植物學(xué)家M.Tenore的名字; 晶體形態(tài):斜方柱晶類;晶體呈發(fā)育的細(xì)小板狀或葉片狀，有時彎曲;主要單形有:平行雙面a、c;斜方柱f、p、o;

晶體結(jié)構(gòu)

晶系和空間群:單斜晶系;晶胞參數(shù):a0=4.662,b0=3.417,c0=5.118埃; β=99°29¹;z=4;

粉晶數(shù)據(jù)

2.52(1)2.32(0.96)2.53(0.49)

物理性質(zhì)

硬度:3.5-4.0 ;比重:5.8-6.4g/cm3 ;解理:解理在[011]晶帶內(nèi);斷口:貝殼狀斷口;顏色:鋼灰色、鐵黑色到黑色等;條痕:黑色;透明度:不透明;光澤:金屬光澤 發(fā)光性:無;其他:性脆。光學(xué)性質(zhì):薄片中褐色。二軸晶。Nm=2.63(紅光)。具明顯多色性，Nm-亮褐，Ng-暗褐。光性方位:Nm//b，Np∧a=0°±。反射色亮灰白帶黃。反射率Rm:20(紅光)，27.1(藍(lán)光)。雙反射白到灰白。

1.海相火山巖黃鐵礦型銅礦床。產(chǎn)于下古生代石英角斑巖和細(xì)碧巖中。呈透鏡狀﹑似層狀。礦石礦物以黃銅礦﹑黃鐵礦為主。銅品位一般大于 1%。如中國甘肅白銀廠﹑青海紅溝等礦床。

2.超基性巖中的熔離型銅鎳硫化物礦床。產(chǎn)于下古生代純橄巖﹑輝橄巖﹑橄輝巖巖體的中﹑下部。呈似層狀﹑透鏡狀。礦石礦物以黃銅礦﹑鎳黃鐵礦為主。銅品位一般小于 1%。如中國甘肅金川﹑新疆喀拉通克等礦。

3.變質(zhì)巖層狀銅礦床。產(chǎn)于中元古代白云巖﹑大理巖﹑片巖片麻巖中﹐沿層產(chǎn)出。礦體呈層狀﹑似層狀﹑透鏡狀。礦石礦物以黃銅礦﹑斑銅礦為主。銅品位一般大于1%。如云南東川湯丹﹑山西中條山胡家峪等礦。

4.夕卡巖型銅礦床。產(chǎn)于中酸性侵入巖體和碳酸鹽巖的接觸帶內(nèi)外。礦體以似層狀﹑透鏡狀﹑扁豆?fàn)顬橹?。礦石礦物主要為黃銅礦﹑黃鐵礦。銅品位一般大于1%。如安徽銅官山﹑江西城門山等礦。

5.斑巖銅礦床。產(chǎn)于中生代﹑新生代花崗閃長斑巖﹑二長斑巖﹑閃長斑巖等及其圍巖中。礦體呈似層狀﹑透鏡狀。礦石礦物以黃銅礦為主。銅品位一般小于 1%。礦床常為大﹑中型。如江西銅廠﹑黑龍江多寶山﹑西藏玉龍、驅(qū)龍等礦。

6.砂巖型銅礦床。產(chǎn)于中生代陸相砂巖與砂頁巖中。礦體呈似層狀﹑透鏡狀。礦石礦物以輝銅礦為主﹐其次為斑銅礦﹑黃銅礦等。銅品位多大于1%。如云南郝家河﹑四川大銅廠等礦。

全世界探明的銅礦儲量約6億多噸，儲量最多的國家是智利，約占世界儲量的三分之一。中國有不少著名的銅礦，如江西德興、安徽銅陵、山西中條山、甘肅白銀廠、云南東川、西藏玉龍等。 在金屬王國里，銅的導(dǎo)電性僅次于銀。銅礦比銀礦多且價格便宜。當(dāng)今世界，一半以上的銅用于電力和電訊工業(yè)。

據(jù) 國土資源部儲量司，截至2001年底，全國共有銅礦區(qū)974個，保有銅儲量(金屬量)1941.86萬噸，基礎(chǔ)儲量3083.71萬噸，分別占同年世界銅儲量(34000萬噸)的5.70%和儲量基礎(chǔ)(65000萬噸)的4.75%。主要分布在江西、云南、湖北、西藏、甘肅、安徽、山西、黑龍江等省，這8省的基礎(chǔ)儲量約占全國總基礎(chǔ)儲量的76.40%。

墨竹工卡鉬銅礦

西藏墨竹工卡縣，是鉬銅礦資源最為豐富的地區(qū)之一。

銅是人類應(yīng)用最為廣泛的金屬之一。2008年，全球銅儲量5.5億噸。世界銅礦資源分布相對集中，主要分布在南美洲秘魯和智利、美國西部、非洲中部的剛果和贊比亞、哈薩克斯坦，以及加拿大。