مع استمرار نمو الطلب العالمي على النحاس، انخفضت تدريجياً موارد خام كبريتيد النحاس الأولي الذي يسهل استخراجه واستخلاصه. من الملح استكشاف واستخدام موارد خام أكسيد النحاس للتخفيف من النقص في موارد النحاس. كلما عرفت المزيد عن خام أكسيد النحاس، زادت فرصة اختيار طريقة إثراء مناسبة، وهو أمر ذو أهمية كبيرة لتحسين معدل استرداد النحاس.
خصائص وتعويم خامات أكسيد النحاس الرئيسية
| اسماء معادن | صيغة كيميائية | محتوى النحاس | جاذبية معينة | صلابة | لون | القدرة على التعويم |
| الملكيت | النحاس 2 ثاني أكسيد الكربون 3 (أوه) 3 | 57.5 | 5 | 3.5-4 | الزمرد الأخضر | القدرة على التعويم جيدة. |
| اللازورد | النحاس 3 (CO 3 ) 2 (أوه) 2 | 55.5 | 3.8 | 3.5-4 | أزرق غامق | نفس أعلاه |
| الكريزوكولا | Cu 2 –xAlx{H 2-x Si 2 O 5 )(OH) 4 •nH 2 O (x<1) | 36.1 | 2.1 | 2-4 | أخضر | ماء سطحي قوي. ضعف القدرة على الطفو. |
| البروشانتيت | النحاس 4 SO 4 (أوه) 6 | 26.2 | 3.9 | 3.5-4 | أخضر | قابل للذوبان قليلا في الماء. ضعف القدرة على الطفو. |
| كالكانثيت | CuSO4 · 5H2O | 25.5 | 3.3 | 2.5 | أزرق | قابل للذوبان، من الصعب أن تطفو |
| شعيرة دينية مقدسة | النحاس 2 يا | 88.8 | 6 | 3.5-4 | أحمر فاتح | نفس القدرة على الطفو مثل الملكيت |
تتكون خامات أكسيد النحاس أساسًا من الملكيت والأزوريت، يليها الكريزوكولا والكبريت، وكبريتات النحاس وأملاح النحاس الأخرى القابلة للذوبان.
الملكيت Cu2CO3(OH)2
يمكن إثراء خام الملكيت عن طريق التعويم بالكبريت (تعويم الفلكنة). أولاً، يتم كبريت سطح خامات الملكيت مسبقًا بالكبريتيدات مثل كبريتيد الصوديوم وكبريتيد الأمونيوم، ثم يتم تعويمها باستخدام المجمعات مثل الزانتات. إذا لم يتم إجراء الفلكنة المسبقة، يمكن أيضًا استخدام الزانثات الذي يحتوي على ما لا يقل عن 5 ~ 6 كربون للتعويم بجرعة عالية.
طريقة التعويم المباشر مناسبة أيضًا. وهذا يعني تعويم خامات الملكيت مباشرة باستخدام الأحماض الدهنية (حمض الأوليك، وحمض البالمتيك، وما إلى ذلك) كمجمعات. إن التعويم باستخدام الأحماض الدهنية (الملح) كمجمع مناسب فقط لخام أكسيد النحاس الذي يحتوي على شوائب سيليسية. إذا كانت معادن الشوائب تحتوي على الكثير من الكربونات والمنغنيز الحديدي، فسوف ينخفض مؤشر الفصل بشكل حاد.
يمكن أيضًا استخدام طريقة التعويم الأميني للملكيت.
الآزوريت Cu3(CO3)2(OH)2
ظروف التعويم للأزوريت هي في الأساس نفس ظروف تعويم الملكيت. عند استخدام الأحماض الدهنية وأملاحها لتعويم الآزوريت، يكون تأثير التعويم أفضل من تأثير الملكيت؛ عند تطبيق التعويم بالكبريتات، يتطلب الأزوريت وقتًا أطول للفلكنة.
الكريزوكولا Cu2–xAlx{H2-xSi2O5)(OH)4•nH2O (x<1)
يتمتع الكريزوكولا، المعروف أيضًا باسم ملكيت السيليكون، بسطح قوي محبة للماء. من الصعب الاستفادة من الكريزوكولا لأنه ليس من السهل مبركنته. عند تطبيق طريقة التعويم الفلكنة مع Xanthate كمجمع، يجب التحكم بدقة في قيمة PH والتنشيط الجيد.
بروشانتيت Cu4SO4 (OH)6
البروشانتيت هو معدن قليل الذوبان في الماء ويصعب أن يطفو. بشكل عام، يتم فقده في المخلفات.
كالكانثيت CuSO4·5H2O
الكالكانثيت، ويسمى أيضًا الزاج الأزرق، هو معدن قابل للذوبان. وهو قابل للذوبان بسهولة في الملاط أثناء التعويم. سيؤدي إذابته إلى زيادة تركيز أيونات النحاس في الملاط، وتدمير انتقائية عملية التعويم، وزيادة استهلاك الكواشف.
العوامل المؤثرة على قابلية الاستفادة من خام أكسيد النحاس
ترتبط قابلية استخلاص (قابلية فصل) خامات أكسيد النحاس ارتباطًا وثيقًا بأنواع خام أكسيد النحاس، ومعادن الشوائب، والعلاقة التعايشية بين المعادن والشوائب، ومحتوى الطين.
خصائص وقابلية الاستفادة من خامات أكسيد النحاس المختلفة
وفقا لمعادن أكسيد النحاس المختلفة الموجودة في الخامات، يمكن تقسيم خامات أكسيد النحاس إلى سبعة أنواع، وتختلف قابلية فصل خامات أكسيد النحاس المختلفة بشكل كبير.
الملكيت نوع خام أكسيد النحاس
معدنها الرئيسي هو الملكيت، ومحتوى المعادن الأخرى منخفض. وهو خام سهل الاستفاده ويمكن فصله عن طريق التعويم بالكبريتات.
نوع الكريزوكولا خام أكسيد النحاس
المعدن الرئيسي هو الكريزوكولا. وهو خام حراري ويمكن فصله بطريقة الإثراء الكيميائي.
خام أكسيد النحاس من نوع الكوبريت
يهيمن الكوبريت والملكيت على خام أكسيد النحاس من نوع الكوبريت، مع درجة نحاس عالية. بغض النظر عن نوع الشوائب، يمكن معالجتها عن طريق التعويم.
نوع البروشانتيت خام أكسيد النحاس.
تهيمن معادن الشب النحاس على خام أكسيد النحاس من نوع البروشانتيت. وهو خام أكسيد النحاس متوسط الصعوبة في الاستفادة. يمكن استخدام التعويم والإثراء الكيميائي لاستعادة النحاس. وتستخدم الطريقة المركبة إذا كان معدن الشوائب عبارة عن كربونات.
خام أكسيد النحاس الأصلي
يتكون التركيب المعدني بشكل أساسي من النحاس الطبيعي والكبريت والملكيت، مع كمية صغيرة من الأزوريت وخام النحاس الأسود وخام النحاس المدمج، وعدد قليل من الكبريتيدات الثانوية مثل الكالكوسيت والبورنيت. معادن الشوائب هي بشكل رئيسي معادن الليمونيت ومعادن السيليكات ومعادن الكربونات. إنه خام سهل الاستفادة. تُستخدم طريقة التعويم بشكل شائع لفصل النحاس.
نوع مركب من خام أكسيد النحاس.
يتم تغليف معادن أكسيد النحاس المركبة بواسطة الليمونيت أو الطين في شكل حبيبات دقيقة جدًا. إذا كان معدن الشوائب عبارة عن سيليكات، فمن الصعب الاستفادة منه. إذا كانت كربونات، فمن الصعب الاستفادة منها. تشمل طرق الإثراء شائعة الاستخدام الإثراء الكيميائي وطريقة الفصل والتعويم.
خام أكسيد النحاس من النوع المختلط.
توجد أكاسيد النحاس وكبريتيدات النحاس في خام أكسيد النحاس المختلط. التركيبة معقدة وحجم الجسيمات خشن قليلاً. إذا كانت الشوائب عبارة عن سيليكات، فيمكن معالجتها بطريقة التعويم والإثراء الكيميائي.
أكسيد النحاس الحر وأكسيد النحاس المستعبدين
معادن أكسيد النحاس الحرة هي معادن أكسيد النحاس الموجودة في أشكال مستقلة. يمكن حلها جميعًا في محلول السيانيد. النحاس الموجود فيه هو أكسيد النحاس الحر ويمكن الاستفادة منه بسهولة.
في حين أن النحاس الموجود في معادن أكسيد النحاس المترابطة غالبًا ما يتم دمجه مع أكاسيد عناصر مثل السيليكون والألومنيوم والكالسيوم والمغنيسيوم والمنغنيز لتشكيل ركام يصعب فصله إلى مونومرات أيونات النحاس وله فائدة منخفضة.
يسمى النحاس الموجود في معادن أكسيد النحاس المرتبط بالنحاس المرتبط، وتسمى نسبته في إجمالي كمية النحاس الموجودة في معدن أكسيد النحاس المرتبط بنسبة الارتباط، وصيغة حسابها هي:
حصة الربط = (كمية أكسيد النحاس المستعبد / إجمالي كمية أكسيد النحاس) × 100%
هناك ثلاث طرق للجمع بين أكسيد النحاس والشوائب: (1) يتم تشتيته ميكانيكيًا في الشوائب ليصبح شوائب مشتتة بدقة. (2) تصبح متماثلة بطريقة كيميائية. (3) تصبح شوائب ممتزة.
تأثير معادن الشوائب على قابلية الاستفادة
معادن الشوائب الرئيسية لخام أكسيد النحاس هي الدولوميت والكوارتز والكالسيت والطين والليمونيت. أنواع الشوائب لها تأثير كبير على طفو خام أكسيد النحاس. من السهل فصل خام أكسيد النحاس الذي يحتوي على شوائب سيليسية؛ من الصعب فصل خام أكسيد النحاس الذي يحتوي على شوائب السيليكات؛ من الصعب للغاية اختيار خام أكسيد النحاس الذي يحتوي على هيدروكسيد الحديد وحمأة الطين.
