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銅礦石一般都要經過選礦，浮選是選别銅礦石的主要方法。随着銅礦石的不斷開采，其入選礦石品位降低，難選的複合礦、氧化礦比例增加；加上設備和能源的漲價以及環保的嚴格要求等；緻使選礦成本提高、選礦難度增大。因此，如何降低選礦成本、開發利用難選的低品位銅礦石是目前銅選礦的重要研究課題。

一、選廠規模擴大、設備大型化以及自動化水平高

（一）礦石品位低，選廠規模擴大

近幾十年來，世界銅礦石的開采品位逐年下降。20世紀50年代為1.88%，1960年為1.33%，1970年為1.1%，1980年則降至0.55%。美國從70年代興建設的大型銅選廠入選品位多數較低，如西雅裡選廠入選銅礦石品位僅為0.32%，日處理量為9萬噸。

我國已探明的銅資源中，平均品位僅為0.71%，品位大于1%的僅占1/5。有色總公司生産礦山品位為0.69%，尚待建設的銅礦山品位隻有0.62%。

大型低品位斑岩銅礦的開采。據初步統計，世界已探明的銅資源中，斑岩銅礦就占60%以上；美國和智利的斑岩銅礦占該國總儲量的80%～90%。雖然斑岩銅礦品位低，但斑岩銅礦的可選性好且可以大規模露天開采，采礦和選礦成本都比較低等，所有這些是實現大規模開采和擴大選廠規模的先決條件。

如世界大型露天銅礦丘基礦，就是一座特大型斑岩銅礦，日處理量達16萬噸。據初步統計，目前世界上日采礦量在3萬t以上的銅礦山大約有40多個，其中絕大多數都是斑岩銅礦，而且同時還伴生有金、銀、钼等多種有價成分。我國江西德興銅礦，也是一座大型斑岩銅礦，選礦日處理量達9萬噸以上；除回收銅以外，還綜合回收钼和金銀，這就大大提高了選廠的綜合效益。

（二）設備大型化

選廠規模的擴大，導緻設備大型化，特别是破碎、磨礦設備的大型化較為明顯，國内外大型銅礦山廣泛采用自磨與半自磨，因自磨與半自磨能節省基建投資和生産費用，對礦石物理性質具有較好的适應性。

如美國科珀頓銅選廠1988年安裝3台Φ10.4m×4.6m半自磨機，1992年擴建第四磨礦系統中，安裝1台目前世界上最大的Φ10.97m×5.18m半自磨機，澳大利亞芒特艾薩等銅選廠在改建中采用2台Φ8.13m×3.68m的自磨機取代了細碎車間、粉礦倉、棒磨機和第一段球磨機，結果使選廠操作費用減少30%，1989年進行的可行性研究證明每年可節約980萬澳元，這種自磨－球磨聯合流程較原來流程降低了磨礦細度。我國江西德興銅礦選廠安裝了Φ5.4m×6.0m球磨機，每台球磨機與8台Φ660mm的旋流器構成閉路。用旋流器代替分級機是近年磨礦、分級的發展趨勢。

浮選設備的大型化也在不斷發展，大型浮選機在銅選廠中獲得了廣泛的應用。如阿根遷阿拉布雷拉選廠1997年9月投産使用的芬蘭奧托昆普浮選機，其槽容積達100m3。加拿大奧皮斯卡選廠用的馬克斯韋爾（Maxwell）MX－14型其槽容積為57m3。這種浮機為圓桶形，其特點是功率為一般浮選機的35%～40%，維修費為其20%～25%，占地面積和安裝費均為其30%～35%。我國雲南易門木奔選廠投資100多萬元将粗掃選改為CHF－x14m3的充氣攪拌式浮選機；同6A型浮選機相比，耗電較6A省30%，水輪蓋闆壽命比6A長一倍半，工作效率明顯提高。

從20世紀80年代以來，浮選柱在國内外銅選廠的應用取得了很大進展，尤其是浮選柱成功應用在浮選回路的精選區。由于浮選柱能産出高品位的最終精礦，減少精選數從而簡化精選回路，簡化和改善精選回路的過程控制，操作及維修費用低等，所以能在精選作業成功取代機械攪拌式浮選機。

（三）選廠自動化水平提高

由于選廠規模和設備的大型化，對自動化要求也越來越高。自動化一般可使選廠設備能力提高10%～15%，勞動生産率增加20%～50%，生産成本降低3%～5%。所以在新建的選廠或舊廠改造中，大都采用機組或生産工段的自動控制乃至全廠集中控制。從20世紀80年代以來，計算機控制在美國、英國、加拿大、澳大利亞等發達國家得到了廣泛應用。如澳大利亞Mount Isa4号銅選廠用HP2116G計算機控制磨礦回路，在粒度不變的情況下，使處理量達到最大值；而且用閉路電視來監視磨礦作業。

我國的選廠自動化水平也在逐步提高。如何北銅選廠采用恒定給礦和球磨機濃度自動控儀，白銀選冶廠研制并采用BYF型礦漿載流X－熒光分析儀，進行在線檢測。

銅陵有色公司鳳凰山選礦廠是我國目前機械化和自動化水平較高的選廠之一。選廠設有一個總控制室，破碎、磨礦、浮選及脫水等全部設備均由總控制室來進行開停車操作；通過功率儀表，還可以了解全廠生産情況。磨礦作業利用r射線濃度計控制棒磨、球磨的排礦濃度。不但可以進行測量，而且可以高速礦漿濃度，提高浮選指标。浮選pH值的自動控制是由pHG－2IA型工業酸度計和pHGF－B型沉入式清洗酸度發送器組成，配套應用；浮選過程穩定化控制采用庫裡厄－300型礦漿載流X－熒光分析儀。

二、浮選新工藝的研究與進展

（一）分支串流浮選工藝應用

分支串流浮選新工藝的創立和推廣在國内外引起極大的注意，德興銅礦通過此工藝的工業試驗，銅精礦品位提高2.74%，回收率提高0.7%；同時還減少了一個精選作業，浮選藥劑耗量明顯下降。寶山銅礦采用分支浮選後，銅钼混合精礦不需集中精選，就可進入銅钼分離系統；而最終産品銅精礦14級以上的品級率由33.18%提高到73.37%，钼精礦一級品率由48.48%上升到85.14%。

東川礦務局落雪選廠1993年6月采用分支串流浮選減少3号系統精選浮選機24台，精選攪拌槽2台，年節約電費約15.57%萬元；節約藥劑硫化鈉，丁黃藥和2号油費用共計32.32萬元；增加銀回收經濟效益為64.58萬元。

（二）電化學方法調漿研究與應用

近年來電化學方法調漿工藝在國内外進行了許多研究工作，取得很大進展，被認為是強化浮選工藝有前途的方法。

俄羅斯采用通電處理（陰極電流70～90A/m2，通電時間7～10min）可以強化硫化鈉對矽孔雀石的活化作用，使其可浮性由56.1%提高到81.2%。對黃藥或黑藥在248～320A/m2電流強度下進行電化學處理，可使銅和鎳的回收率分别提高6.54%和1.65%，精礦中鐵含量降低4.95%。美國進行了在外控電位下輝钼與黃銅礦分離的研究，外控電位－1.2V，輝钼礦可浮，黃銅礦不浮；當電位升到＋0.3V，輝钼礦難浮，黃銅礦可浮，湖北銅錄山銅礦工業試驗用石灰調節pH值為10～11，礦漿電位調為142～189mV，硫化銅礦的無捕收劑，少捕收劑（45g/t）浮選可以得到與常規浮選（捕收劑113.8g/t）相近的浮選指标。

此外，浮選用水和回水的電化學處理不僅可以得到所需組成的浮選用水，實現浮選用水閉路循環，而且可以降低浮選藥劑用量和提高浮選指标。

（三）充氣調漿工藝應用

礦石中含有大量黃鐵礦和磁黃欠礦的銅鎳礦和銅鋅礦，采用充氣加速硫化鐵礦的氧化，強化了分選過程，俄羅斯為改善含大量（50%～60%）磁黃鐵礦的高銅鎳礦石的銅優先浮選指标，采用充氣攪拌20min，結果銅回收率提高4.1%～4.7%，銅品位提高1%～1.4%，且降低了藥劑用量，丁基黑藥從19～25g/t降至12～17g/t，起泡劑從20g/t降至5～8g/t。加拿大諾蘭達公司選礦廠處理銅、鋅、黃鐵礦和磁黃鐵礦礦石，除了在磨礦作業中的礦漿充氣外，還在銅鋅浮選前進行充氣調漿，有效地抑制黃鐵礦和磁黃鐵礦，使銅的回收率提高4%。

（四）粗精礦或中礦再磨

将粗精礦或中礦再磨也是提高選别指标的方法之一。中條山銅礦胡家峪選廠采用粗精礦再磨後精選的流程，銅精礦品位提高4%以上。金堆城一選廠為獲得優級品銅精礦和銀精礦，在精選段設置兩段再磨，第二段磨礦細度達－500目82%。

三、伴生有價金屬的綜合回收

為提高經濟效益，充分利用礦産資源，國内外銅礦山都非常重視伴生元素的綜合回收，尤其是金、銀等貴金屬的回收。

德興銅礦采用廣州有色金屬研究院研制的Y－89黃藥代替丁黃藥，在泗州選廠進行了工業試驗，其結果表明：在銅指标不降低的前提下，銅精礦中金的回收率提高了5.17%，三期工程投産後日處理9萬t礦石，增産黃金283.6kg/a，增收2000多萬元/a。湖北大冶鐵礦采用一種新型捕收劑SLS－1，可有效提高混合浮選作業銅、金回收率。與用乙黃藥相比，銅、金回收率分别提高3.75%和8.16%。

閃速浮選是提高銅礦伴生金銀回收的有效途徑之一，因為閃速浮選是處理磨礦後旋流器分級的底流，其底流中金銀品位較原礦高且粒度較粗，回收這部分金銀可減少過磨的損失。印度尼西亞利德維爾銅選廠安裝2台SK－240閃速浮選機，使金銀回收率分别提高19%和1.5%。對含大量黃鐵礦和磁黃鐵礦的銅金的礦石采用充氣調漿可強化銅金的浮選；薩蘭達選廠采用充氣調漿工藝，使金的回收率提高15%。

此外，調整流程結構，提高磨礦細度，降低pH值和采用組合藥劑也可提高銅礦中金銀回收率。

四、硫化銅礦浮選分離技術取得進展

（一）硫化銅硫礦

硫化銅礦中常有黃鐵礦共生，兩者均有好導電性及可浮性。戈保梁等人從礦石結構，半導體性質及電化學方面論述黃銅礦和黃鐵礦的可浮性及其浮選分離方法，用硫氮九号作捕收劑，在pH=11時，兩礦物的浮選熱力學電位差異較大，可望實現浮選分離，自誘導浮選和硫誘導浮選可克服捕收劑浮選的無選擇性吸附，是銅硫分離較有前途的方法，廣西容縣銅礦，采用腐殖酸和石灰組合抑制黃鐵礦，當銅回收率和單獨使用石灰相近時，銅精礦品位從14%提高到18%。

石道民等針對大冶銅山口銅礦難選銅礦，采用一粗二掃混合浮選，堿性礦漿中混合用藥（丁黃藥:乙硫氮=4:1）得粗精礦，再細磨達96%的－200目，使銅、硫充分解離，得含硫35.95%的硫精礦，綜合回收了低品位黃鐵礦。阿爾瓦列茨等以甲醇調節礦物表面張力，對某黃銅礦與黃鐵礦的浮選分離進行了研究，結果發現礦漿中加入體積分數為1%的甲醇和少量S－701捕收劑，取得滿意的結果，這個工藝可替代以石灰抑制黃鐵礦的常規方法。同時，使用甲醇對細粒浮選有利，為泥化與過粉碎黃銅礦石提供了又一種浮選工藝。

（二）硫化銅钼礦

氮氣取代空氣介質分離銅钼精在世界銅钼選廠中廣泛應用，氮氣能阻止藥劑氧化尤其是Na2S的氧化，因而降低了Na2S的用量，加拿大直布羅陀銅钼選廠采用氮氣介質，取消了蒸吹，使Na2S用量由8kg/t降低到2kg/t。俄羅斯采用非極性捕收劑HNOTPNH－3取代錠子油處理銅钼礦石，結果銅钼回收率分别提高1%和0.5%。

美國專利介紹一種較為複雜的一硫代次磷酸鹽與雙乙黃藥混合使用，可提高銅钼分選效果。還介紹一種銅钼礦石優先選銅浮選工藝，加亞硫酸鹽離子和苛性澱粉調漿pH值為5.2～6.2，調漿後加烷基二硫代亞磷酸鹽浮銅，銅尾礦加煤油選钼。

有機抑制劑的研究與應用，也取得了很大的時展。常見的低分子有機抑制劑由烷烴（短鍊）、親固基和親水基組成，如巯基乙酸（鈉）、巯基乙醇、四甲基硫代脲嘧啶以及pilips石油公司推出的以奧方（orfom）為商業品牌的D系列産品。由于這類藥劑價格偏高，大規模工業應用尚困難。

（三）硫化銅鎳礦

加拿大國際鎳公司的銅硫采用二苯胍作輝銅礦的捕收劑，糊精作鎳黃鐵礦的抑制劑進行優先浮選，大大提高了選擇性，鎳的脫除率比在同樣條件無糊精的空白試驗高50%。

俄羅斯北方鎳公司成功地應用電化學方法處理高冰鎳礦漿，從而改善了銅鎳浮選分離選擇性。工業試驗結果表明，電化學處理方法可提高生産效率15%～20%，同時也降低了銅精礦的含鎳量和鎳精礦中的含銅量。

五、選冶聯合流程或化學選礦法的研究與進展

為提高銅礦石的綜合利用水平，應用選冶聯合流程或化學選礦法是一個重要發展趨勢。

國外廣泛采用的濕法處理氧化的工藝，基本上是浸出―萃取―電積法（即Sx－Ew法）。由于Sx－Ew法投資省、工藝流程簡單，電銅成本低，并且能充分利用二次資源（常規選礦方法不能利用的采空區殘礦、氧化帶、剝離的外表礦、選礦尾礦等）。因而該法生産的銅産量逐年增加，尤其是美國和智利發展很快；目前此法生産的銅占西方國家銅産量的10%左右。

随着我國技術的增長及對銅的需求量增加，近幾年來濕法提銅技術也取得了較快的進展。如在雲南省興起的堆浸－沉澱置換得海綿銅礦工藝和浸出―萃取―電積的工藝方法，對許多小規模的氧化銅礦山已經取得了較好的效果，據不完全統計，雲南省利用此方法所産電銅約6000t/a左右。江西武山銅礦南礦帶高品位銅氧化礦，原礦銅品位1.29%，氧化率72%，采用堆浸―萃取―電積工藝回收銅。堆浸場有效面積約2700m2，堆礦坡度一般為35°～40°，堆浸場的底墊采用中細尾礦砂加塑膜隔層，粗尾礦砂三層結構。堆浸場四周建有堤堰和挖掘排水防洪溝渠。根據幾年的生産實踐經驗，每層堆高一般控制在1～1.5m，下一層礦的銅浸出達到一定含量後，再推新一層礦石。浸出液彙入集液池經泵加壓并經兩個池沉澱後進入萃取系統，經“二萃一反”流程處理，富銅液經砂濾器除去有機物及部分雜質後直接進入電積生産獲得電銅。但是，由于我國濕法煉銅技術的工業起步較晚，該工藝尚存在某些問題（萃取劑價貴、消耗大、銅提取率低及環境污染等），還有待今後進一步研究解決。

東川礦務局科研所開發了水熱硫化―浮選法和氨浸―硫化沉澱―浮選法兩種選冶聯合流程新工藝。對東川湯丹氧化銅礦石的工業試驗結果，常規硫化浮選的精礦品位和回收率分别為10.09%和73.09%，水熱硫化浮選法的精礦品位和回收率可達18.97%和86.89%，而氨浸―硫化沉澱―浮選法的精礦品位和回收率高達25.45%和90.36%。

水熱硫化－浮選法實質上是常規硫化浮選的一個發展。其原理是熱壓條件下，使硫與氧化銅礦物發生化學反應，生成穩定易選的人造硫化銅礦物，并在溫水中用浮選硫化銅的方法來回收。氨浸―硫化沉澱―浮選法是在加壓浸出過程中，加元素硫（硫粉），在氧化銅礦物被NH3～CO2溶解後，立即又被沉澱為硫化銅。礦漿不經過固液分離而直接蒸餾，在回收了NH3和CO2之後，沉澱的“人造硫化銅”和礦石中原有的自然硫化銅一并浮選回收，雖兩種工藝的選别效果很好，但由于在加溫加壓條件下進行，這影響其在實際生産中的推廣和應用。

離析－浮選法是處理難氧化銅礦的有效工藝之一，到目前為止還沒發現不能用此法處理的氧化銅礦物，但此法的能耗大，成本太高，因此在實際生産中廣泛應用還有困難。

綜上所述，雖然銅礦石的開采品位逐年下降，但銅精礦品位和回收率則随着選礦工藝的發展和技術進步而逐年提高。

選廠規模擴大，勢必導緻設備大型化和自動化水平提高。浮選新藥劑的開發與研究，是提高難選氧化銅礦選别指标的一條重要措施。選冶聯合流程或化學選礦法的應用，尤其是浸出－萃取－電積法在生産中的廣泛應用是處理用常規浮選無法解決的銅礦物的發展趨勢。

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