我國銅礦資源總儲量居世界第七位，但人均擁有量卻低于世界平均水平。隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國銅供需矛盾越來越突出。為了緩解我國銅資源的開發(fā)壓力，廣大選礦工作者對低品位、復(fù)雜難選硫化銅礦石以及伴生有硫化銅礦物的多金屬礦石開展了深入仔細的研究并取得了良好的成果。為此，在充分消化大量國內(nèi)外硫化銅礦選礦技術(shù)文獻的基礎(chǔ)上，從選礦工藝、浮選藥劑和選礦機理等3方面綜述了硫化銅礦選礦技術(shù)研究現(xiàn)狀。

1 分選工藝

隨著入選礦石的日益貧、雜、細化和“快收、早收、早丟”理念的深入，有力地推動了硫化銅礦石選礦技術(shù)的進步，形成了目前多種分選工藝并存局面。

1.1 快速、分步優(yōu)先浮選工藝

“快收、早收”理念的深入推動了快速、分步優(yōu)先浮選工藝的發(fā)展。為驗證半優(yōu)先快速浮銅工藝的可行性，楊昌龍對安徽廬江龍橋礦銅硫礦石采用銅半優(yōu)先—銅硫混浮—銅硫分離的快速浮選工藝進行了選礦試驗，試驗指標較好，可解決因礦石性質(zhì)改變而造成的生產(chǎn)過程不穩(wěn)定、產(chǎn)品指標波動大的問題，是銅快速浮選、早收多收工藝的成功案例。王洪忠等在鄒平銅礦，通過采用重浮聯(lián)合措施改進快速浮選流程結(jié)構(gòu)，并結(jié)合浮選藥劑制度的完善，使選礦廠的鉬精礦、銅精礦指標有了顯著的提高，金總回收率提高10個百分點以上，銀總回收率提高5個百分點以上。江西德興銅礦也成功實施了分步優(yōu)先浮選工藝改造：對一段磨礦產(chǎn)品采用選擇性捕收劑，優(yōu)先回收已充分解離的銅金礦物，再在低堿度下經(jīng)過2次精選得到銅品位為28%左右的銅精礦，然后采用捕收能力強的藥劑從快速浮選銅金礦物后的尾礦中混浮銅硫，再磨后再銅硫分離。該工藝的應(yīng)用使銅精礦銅品位由原來的24%左右提高到25%以上，鉬回收率由50%左右提高到60%以上。

快速、分步優(yōu)先浮選工藝具有顯著的“快收、早收”效果，有利于提前分選出已充分單體解離的硫化銅礦物，盡早獲得高品位銅精礦，同時可能降低后續(xù)流程中混浮產(chǎn)品的分離難度，減少再磨作業(yè)對已單體解離的硫化銅礦物的過磨，從而提高整體銅回收率?；诟鞣N不同的有利因素，江西銅業(yè)、銅陵銅業(yè)、大冶有色、武鋼、新疆寶地礦業(yè)、城門山銅礦等數(shù)十家大中型銅礦選礦廠均采用了快速、分步優(yōu)先浮選工藝。


快速、分步優(yōu)先浮選工藝是以“快收、早收”為宗旨。不僅可以提前獲得充分解離的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，同時可以防止過磨帶來的生產(chǎn)成本提高、產(chǎn)品分選難度加大以及整體產(chǎn)品指標變差的問題。

1.2 低堿度浮選工藝

硫化銅礦石的浮選，傳統(tǒng)上大都在高堿介質(zhì)礦漿中進行，硫被強烈抑制；而低堿介質(zhì)銅硫分離新工藝，不僅石灰用量大大降低，而且后續(xù)選硫無需活化。劉萬峰等以BK404為捕收劑優(yōu)化某銅硫礦石的浮選工藝，在不影響選銅效果的情況下，銅粗選石灰用量從12 kg/t降至4 kg/t，使造成后續(xù)選硫作業(yè)硫精礦品位和回收率低的問題自動消除。詹信順等在德興銅礦二段銅硫分離浮選試驗中，在低堿條件下，以DP-1+DP-2+DP-3替代石灰，銅、鉬、金、銀的回收率分別提高0.75、31.38、2.76、8.13個百分點。試驗證明，低堿工藝有利于伴生貴金屬的回收。針對某銅礦石，葉國華等提出了Na2S屏蔽和消除次生Cu2+、合理調(diào)控磨礦細度、聯(lián)合分散與協(xié)同活化、低堿度無石灰浮選、酯類捕收劑混合使用方案，得到了銅品位為27.88%、銅回收率為93.66%、金品位為19.83 g/t、金回收率為92.64%、銀品位為1276.36 g/t、銀回收率為85.75%的銅精礦，試驗指標良好。

低堿度分選新工藝的發(fā)展，與銅硫礦石浮選新藥劑的出現(xiàn)密切相關(guān)。石灰用量的大幅度降低，既降低了藥劑總體用量，消除了后續(xù)選硫活化劑的使用，改善了銅、硫分選指標（包括伴生稀貴金屬回收指標），而且使礦漿存儲設(shè)備與輸送管道結(jié)垢的問題大大降低。

1.3 銅多金屬礦石的經(jīng)典浮選工藝

我國處理單一銅硫礦石的礦山較少，銅礦中多伴生有金、銀、鉛、鋅等稀貴和有色金屬的現(xiàn)象十分普遍。因此，重視硫化銅礦石中伴生有價成分的回收非常重要。從目前的研究與生產(chǎn)實踐看，優(yōu)先浮選工藝、混浮再分離工藝、優(yōu)先與混浮相組合工藝等應(yīng)用均較普遍。胡海洋等對某含金銅硫礦石進行選礦試驗，發(fā)現(xiàn)優(yōu)先浮選工藝的指標優(yōu)于混合浮選工藝，且優(yōu)先浮選工藝藥劑制度、流程、操作都相對簡單，易于控制。葉岳華等采用銅鉛優(yōu)先混合浮選一銅鉛分離一銅鉛浮選尾礦選鋅原則流程對某復(fù)雜銅鉛鋅多金屬礦石進行了選礦試驗，獲得了銅品位為18.12%、銅回收率為60.66% 的銅精礦，鉛品位為48.27% 、鉛回收率為68.95%的鉛精礦，以及鋅品位為48.76%、鋅回收率為91.10%的鋅精礦。邱廷省等對某銅鉛鋅多金屬硫化礦石采用銅鉛混合浮選一銅鉛分離一尾礦選鋅的工藝流程，最終獲得銅品位為20.12%、銅回收率為72.32%、含金79.27 g/t、金回收率為40.61%、含銀3 488.93 g/t、銀回收率為41.73%的銅精礦，以及鉛品位為50.26%、鉛回收率為86.69%、含金28.46 g/t、金回收率為27.29 %、含銀1 720.75 g/t、銀回收率為38. 53%的鉛精礦，鋅品位為51.20%、鋅回收率為83.64%的鋅精礦。

優(yōu)先浮選工藝、混浮再分離工藝、優(yōu)先與混浮相組合工藝等在銅多金屬礦石的處理方面仍被普遍采用，屬于較經(jīng)典的銅多金屬礦石處理工藝。

1.4 其他工藝

由于礦石性質(zhì)的多樣性和差異性，有些硫化銅礦石的分選工藝較特殊。魯興武等針對西北地區(qū)某高銅低鉬銅鉬混合精礦采用焙燒—2段氨浸—萃取—反萃—銅電積—硝酸沉鉬工藝處理，銅、鉬浸出率達95%以上。寧發(fā)添等對某易浮硅質(zhì)物含量較高的硫化銅礦石，采用弱磁選磁黃鐵礦，再銅硅混浮，混浮尾礦浮選黃鐵礦，銅硅混浮精礦搖床重選分離流程處理，最終取得了良好的試驗指標。
在微生物培養(yǎng)和優(yōu)選技術(shù)日趨成熟的今天，選礦工作者正在積極研究一種新的選礦工藝——微生物或其代謝產(chǎn)物溶浸提取礦石中有用金屬的技術(shù)。從已有成果和實踐看，微生物或其代謝產(chǎn)物溶浸提取技術(shù)具有操作簡單、流程短、環(huán)境友好等特點，正成為低品位次生氧化銅礦石和硫化銅礦石的首選處理技術(shù)。張衛(wèi)民等的研究表明，某低品位原生硫化銅礦石在細菌浸出的初級階段，活性炭的添加可以加快銅的浸出速度，提高銅的浸出率，這是由于活性炭與黃鐵礦之間形成了電池反應(yīng)。
對于性質(zhì)獨特的硫化銅及其多金屬礦石，必須有針對性地運用其性質(zhì)特點，采用包括重選、磁選、浮選、化學(xué)選礦和微生物選礦在內(nèi)的組合技術(shù)進行處理。

2 浮選藥劑

近年來，隨著入選硫化銅礦石貧、細、雜程度的不斷提高，礦業(yè)科研機構(gòu)在解決實際問題時特別重視對浮選藥劑的研發(fā)和組合藥劑的使用，其中，在捕收劑與抑制劑的研發(fā)與應(yīng)用方面的成果最為豐碩

2.1 捕收劑

相當長的一段時期以來，黃藥和黑藥都是硫化礦物浮選的常用捕收劑，但其本身所具有的刺激性臭味對環(huán)境產(chǎn)生了一定的影響。因此，近些年研發(fā)出不少性能優(yōu)良的可替代黃藥和黑藥的新型高效硫化礦物浮選捕收劑。王代軍等為此研制出新型無臭硫化礦浮選捕收劑PL411，用其浮選某磁選鐵尾礦中的銅、硫，獲得了銅品位為22.13%、銅回收率為81.88%的銅精礦和硫品位為45.69%、硫回收率為81.34%的硫精礦。關(guān)傳青等采用無毒無異味新型L系列捕收劑取代原工藝中的黃藥和2號油，浮選龍橋含銅高硫磁鐵礦石，使銅精礦銅回收率提高了13.57個百分點，不僅每年創(chuàng)造經(jīng)濟效益600多萬，而且可降低浮選藥劑對選廠周邊環(huán)境的污染。孫志健等以AP為捕收劑浮選新疆某斑巖型銅礦石，獲得了銅品位為24.41 %、銅回收率為90.04%的銅精礦。試驗結(jié)果表明，AP流動性、溶解性好，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，對硫化銅礦石具有良好的選擇性捕收能力，在快速浮選作業(yè)或部分優(yōu)先浮選作業(yè)中能很好地實現(xiàn)對單體解離銅礦物的回收，并獲得高品位的銅精礦。彭玉林用北京礦冶研究總院開發(fā)的高效選擇性捕收劑EP浮選永平硅卡巖型高泥復(fù)雜難選硫化銅礦石，獲得了銅品位為24.65%、銅回收率為77.67%的銅精礦，硫品位為48.30%、硫回收率為82.69%的硫精礦。盛忠義以Y-89為捕收劑，對含次生銅礦物的難選銅硫礦石進行浮選試驗，結(jié)果表明：與黃藥相比，銅精礦銅品位和銅回收率分別提高了1.81和6.13個百分點。楊俊彥等以某公司研發(fā)的一種脂類改性藥劑Y10為捕收劑，浮選某膠狀黃鐵礦含量較高的銅礦石，與捕收劑Z-200、L4010、LP-01對比，Y10具有捕收能力較強、選擇性好的特點，適用于銅的優(yōu)先浮選，所獲得的精礦銅品位和銅回收率均最高。劉俊等制得無毒無臭藥劑LC1，并將其應(yīng)用于某磁選鐵尾礦中銅的回收，獲得了銅品位為22.13%、銅回收率為81.88%的銅精礦，試驗表明，LC1是硫化銅礦石浮選的高效捕收劑，且兼具起泡性能。宋濤等以YY-B01為某復(fù)雜多金屬礦石中銅、鉛浮選的捕收劑，最終獲得銅品位為17.62%、銅回收率為58.26%的銅精礦，以及鉛品位為66.55%、鉛回收率為90.39%的鉛精礦。試驗結(jié)果表明，YY-B01的捕收能力較強，選擇性較好，在較小用量情況下即可取得較好的指標。四川白玉銅鉛鋅多金屬礦石中有用礦物嵌布粒度較細，嵌布關(guān)系致密的，趙開樂等以EM-WB-12為銅礦物浮選捕收劑進行了選礦試驗，取得了較好的浮銅指標
不少學(xué)者在試驗研究或生產(chǎn)實踐中發(fā)現(xiàn)，2種或2種以上捕收劑的組合使用，不僅能顯著改善分選指標，還能降低藥劑總用量，發(fā)揮1+1＞2的效果。鄒堅堅等為探索西南某多金屬硫化礦石低堿度浮選回收銅銀的可能性，采用廣東有色金屬研究所開發(fā)的對銅及金、銀、鉑、鈀等貴金屬有較強捕收能力的脂類組合捕收劑ZA進行浮選試驗，獲得了銅品位為25.16%、銅回收率為91.75%的銅精礦，銀品位為212.2g/t、銀回收率為61.18%的銀精礦，有效地實現(xiàn)了銅、銀的高效回收。焦芬等以黃銅礦和黃鐵礦為浮選對象，對比了Mac-10和丁基黃藥、680的捕收效果，結(jié)果表明，Mac-10的捕收能力和選擇性均強于丁基黃藥和680，將Mac-10與680按質(zhì)量配合比2：1進行混合使用，比單獨使用Mac-10或680的效果更好。
貧、雜、細多金屬硫化銅礦石入選量的逐漸增加，推動了捕收劑研發(fā)與應(yīng)用技術(shù)的進步。從生產(chǎn)實踐看，硫化銅礦石浮選捕收劑的研發(fā)與應(yīng)用技術(shù)進步主要體現(xiàn)在新型、高效、針對性強的捕收劑的研制與傳統(tǒng)捕收劑的合理組合使用方面。
2.2 抑制劑

隨著難選銅礦石處理量逐漸增加，抑制劑的地位與作用顯得越來越重要，浮選實踐中出現(xiàn)了許多新型抑制劑和抑制劑組合。
DT系列藥劑是江西理工大學(xué)研制的低堿度條件下銅硫分離的高效抑制劑，在提高銅精礦銅品位和銅回收率、強化稀貴金屬回收方面具有顯著的優(yōu)勢。周源等采用銅硫混浮一混合精礦再磨一銅硫分離流程處理某銅硫礦石時，以少量DT-4#代替大部分石灰，實現(xiàn)了低堿度(pH=8)條件下銅硫有效分離，獲得了銅品位為23.45 %、銅回收率為90.38%的銅精礦，以及硫品位為44.67% 、硫回收率為91.63%的硫精礦。三羧基甲基-二硫代碳酸鈉為銅硫分離的新型有機抑制劑，熊道陵等以黃鐵礦、黃銅礦為研究對象，對其作用效果進行了研究，結(jié)果表明，在pH=9～12、抑制劑濃度為2.4×10-3mol/L時，分離效果最好。Yn為美國公司研制的小分子有機抑制劑，葉雪均等為考察其對鋅礦物的抑制性能，以傳統(tǒng)的銅鋅分離抑制劑硫酸鋅+亞硫酸鈉為參照，以廣西某難選銅鋅礦石為研究對象進行了對比試驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，使用Yn為抑制劑，可以提高銅精礦銅品位4.59個百分點、銅回收率8.83個百分點，降低銅精礦鋅含量2.61個百分點。
與捕收劑類似，不少學(xué)者在試驗研究或生產(chǎn)實踐中發(fā)現(xiàn)，2種或2種以上抑制劑組合使用，不僅能顯著改善分選指標，還能降低藥劑總用量，發(fā)揮1+1＞2的效果。曾娟等試圖以有機抑制劑和無機抑制劑的組合來彌補捕收劑捕收能力與選擇性間的矛盾，在pH=8左右時，研究NaClO+焦性沒食子酸、CaCl2+單寧酸和NaClO+腐植酸鈉等組合抑制劑在銅硫分離時對黃鐵礦的抑制性能，結(jié)果顯示，NaClO與腐植酸鈉的組合對黃鐵礦的抑制性能最好。周源等在低堿度條件下，比較了淀粉、焦性沒食子酸、水楊酸、乳酸、單寧酸等多種有機抑制劑及其組合對銅硫分離的影響，最終發(fā)現(xiàn)，與石灰相比，以焦性沒食子酸+單寧酸為銅硫分離黃鐵礦的高效抑制劑，可提高銅精礦金、銀、鉬品位1.24g/t、4.56g/t和0.145個百分點，金、銀、鉬回收率7.74、6.18、35.29個百分點。為解決銅離子活化閃鋅礦造成的銅鋅分離困難的問題，邱廷省等采用組合抑制劑Z-206處理銅鋅礦石，結(jié)果表明，Z-206能在鋅礦物表面形成絡(luò)合物，同時絡(luò)合礦漿中的銅離子，保證鋅礦物被較好地抑制，從而達到銅鋅分離的目的。卜勇杰等對某銅、鉛礦物可浮性非常相近的銅鉛硫化礦石，以重鉻酸鈉、偏重亞硫酸鈉、CMC和水玻璃為組合抑制劑，成功實現(xiàn)了銅鉛分離，取得了銅品位為16.61%、銅回收率為64.14%的銅精礦，鉛品位為43.57%、鉛回收率為79.54%的鉛精礦
與捕收劑類似，硫化銅礦石性質(zhì)的變化推動了抑制劑研發(fā)與應(yīng)用技術(shù)的進步。從生產(chǎn)實踐看，硫化銅礦石浮選抑制劑的研發(fā)與應(yīng)用技術(shù)進步主要體現(xiàn)在新型、高效、針對性強的抑制劑的研制與傳統(tǒng)抑制劑的合理組合使用方面。

3 理論研究

近年來，關(guān)于硫化銅礦分選機理方面的研究主要從電子結(jié)構(gòu)、硫化銅礦本身的性質(zhì)和礦漿含氧量等方面展開。為區(qū)分硫化銅礦物之間可浮性的差異，陳建華等采用贗勢平面波方法分析了黃銅礦、輝銅礦、銅藍、斑銅礦的電子結(jié)構(gòu)性質(zhì)，討論了硫化銅礦物的電子結(jié)構(gòu)與可浮性間的關(guān)系，分析了硫化銅礦物的反應(yīng)活性位置及與黃藥作用生成不同產(chǎn)物的原因。邱廷省發(fā)現(xiàn)，對德興銅礦的斑巖型原生硫化銅礦石和新橋硫鐵礦的高硫次生硫化銅礦石進行磁化處理，可以提高粗選銅回收率2～6個百分點，其中，磁場強度、磁化時間、磁化方式以及磁循環(huán)次數(shù)都是影響磁化后浮選指標的重要因素，其可能的機理是溶解氧含量增加有利于礦物的上浮，在磁場作用下，藥劑的離解度、分散度增加，提高了礦石的回收率。
銅硫在石灰造就的高堿環(huán)境下能有效分離，是因為礦漿中的OH-在黃鐵礦表面可生成氫氧化亞鐵和氫氧化鐵親水薄膜，而捕收劑在黃鐵礦表面生成的黃原酸鐵的溶度積遠大于氫氧化亞鐵和氫氧化鐵的溶度積，所以，在高堿度礦漿中，OH-有很強排擠黃原酸根的能力。也有人認為，石灰之所以能有效抑制黃鐵礦，是由于在黃鐵礦表面生成了硫酸鈣、碳酸鈣和氧化鈣水合物薄膜。

4 總  結(jié)
（1）在分選工藝方面，快速、分步優(yōu)先浮選工藝充分體現(xiàn)了“快收、早收”理念，可有效預(yù)防已單體解離的有用礦物的過磨，降低后續(xù)分選的難度，節(jié)約生產(chǎn)成本；低堿度浮選工藝可大幅度降低石灰用量，消除后續(xù)選別作業(yè)的活化過程，減少設(shè)備與管道的結(jié)垢；銅多金屬礦石的經(jīng)典浮選工藝成熟性好、適應(yīng)性強，是目前應(yīng)用最廣泛的浮選工藝；對于性質(zhì)獨特的硫化銅及其多金屬礦石，則必須根據(jù)礦石性質(zhì)的特點，組合運用多種分選手段進行處理。

（2）在浮選藥劑方面，主要體現(xiàn)在對新型、高效、針對性強的捕收劑、抑制劑的研制與應(yīng)用，以及傳統(tǒng)藥劑的合理組合使用方面。這些年，在這2方面所取得的重大進步，有力地推動了貧細雜難選礦石的開發(fā)，緩解了我國銅等優(yōu)質(zhì)有色金屬精礦的供需矛盾。

（3）對于硫化銅礦石選礦理論方面的研究，主要從電子結(jié)構(gòu)、礦石性質(zhì)、礦漿含氧量和礦漿溶液化學(xué)等方面展開，為硫化銅礦石選礦技術(shù)的進步奠定了基礎(chǔ)。