회사 소개

KENEX 그룹은 1981년에 설립되었으며, 중화인민공화국 기계공업부 및 허난성 기계·전자공업국으로부터 시멘트, 건축자재 및 세척 장비의 지정 생산 업체로 지정받았습니다.

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산화 구리 광석의 선광

산화 구리 광석의 매장량은 적으며, 일반적으로 광상 상부의 산화 구간에 위치하고, 겪는 물리적·화학적 조건이 매우 복잡하기 때문에 광석의 특성 또한 매우 복잡합니다. 최근 몇 년간 산화 구리 광석의 선광 기술은 저품위, 높은 슬라임 발생률, 높은 산화율을 보이는 난선광성 산화 구리 광석을 대상으로 점차 발전해 왔습니다.

7.2.4.1 산화된 구리 광물의 부유성

말라카이트 (Cu₂(OH)₂CO₃)는 57.5%의 구리를 함유하고 있으며 부유성이 우수합니다. 이 광물은 지방산(올레산 등) 및 그 비누, 또는 하이드록사믹산을 사용하여 직접 회수할 수 있습니다. 말라카이트는 황화 선광법을 통해 처리할 수도 있는데, 이 과정에서 광물은 황화나트륨에 의해 활성화된 후 고순도 잔타테를 사용하여 회수된다. 황산암모늄을 첨가하면 황화 반응을 촉진할 수 있다.

쿠프라이트 (Cu₂O)는 88.8%의 구리를 함유하고 있으며, 말라카이트와 유사한 부유성을 나타낸다.

아줄라이트 (Cu₃(CO₃)₂(OH)₂)는 55.3%의 구리를 함유하고 있으며, 말라카이트와 유사한 부유성을 나타낸다. 유일한 차이점은 지방산 및 그 비누를 사용하여 회수할 때 말라카이트보다 부유성이 더 우수하지만, 황화 부유 공정에서는 더 긴 활성화 시간이 필요하다는 점이다.

크리소콜라 ((Cu,Al)₂H₂Si₂O₅(OH)₄·nH₂O)는 36.2%의 구리를 함유하고 있으며, 표면이 강한 친수성을 띠고 있어 부유성이 떨어집니다. 주된 이유는 이 광물들이 조성 및 산출 상태가 불안정한 콜로이드 광물이기 때문입니다. 수집제 흡착막은 광물 표면의 기공 내부에서만 형성될 수 있으며, 상당히 불안정하다.

황산구리 5수화물 (CuSO₄·5H₂O) 및 아타카마이트 (Cu₂(OH)₃Cl)은 용해성 광물로, 펄프에 쉽게 용해되며 부유 공정 중 광미로 완전히 유출된다. 이러한 광물의 용해는 펄프 내 구리 이온 농도를 증가시키고 부유 공정의 선택성을 저해하여 시약 소비량을 증가시킬 수 있다.

브로카닛 (CuSO₄·3Cu(OH)₂)는 용해도가 낮아 부유 처리가 어렵고, 광미 속에 묻혀 버린다.

7.2.4.2 ~에 대한 선광 방법 산화 구리 광석

부양법은 산화된 구리 광석의 선광에 있어 가장 먼저 선택되는 방법이며, 이 과정에서 다양한 부양 시약이 핵심적인 역할을 합니다. 대부분의 산화된 광물은 부양성이 일반적으로 낮기 때문에, 직접 부양만으로는 좋은 결과를 얻기 어렵습니다. 따라서 황화 부양법이 사용됩니다. 그러나 아줄라이트, 아타카마이트, 크리소콜라와 같은 일부 광물의 부양 회수율은 만족스럽지 못하다. 단일 부양 공정으로는 회수할 수 없는 광물의 경우, 주로 화학적 선광과 부양 공정을 병행하는 방식이 사용된다. 그러나 이 방법은 심각한 환경 오염과 높은 에너지 소비를 초래하므로 그 발전에는 한계가 있다.

산화 구리 광석의 선광 방법은 다음과 같습니다.

(1) 잔테이트를 집합제로 사용하는 황화 플로테이션
이 공정은 황화나트륨이나 기타 황화제(예: 하이드로설파이드나트륨)를 사용하여 산화된 광물을 활성화하며, 사용된 잔테이트 집광제는 고순도입니다. 이 공정은 다음과 같은 탄산구리 광물에 적용됩니다. 말라카이트, 아줄라이트, 등, 또는 쿠프라이트. 크리소콜라 전처리 없이는 황화 처리를 하기 어렵다.

(2) 지방산을 집진제로 이용한 직접 부양법
지방산과 비누를 집금제로 사용할 경우, 일반적으로 수유리나 인산염과 같은 맥석 억제제, 그리고 탄산나트륨과 같은 pH 조절제가 필요합니다. 이 방법은 맥석이 탄산염이 아닌 산화구리 광석에만 적용할 수 있습니다. 맥석에 철 및 망간 광물이 다량 포함되어 있을 경우, 부양 결과가 저하된다.

(3) 침출 및 침전 부유법
이 방법은 산(보통 황산)을 사용하여, 부유 분리하기는 어렵지만 용해하기는 쉬운 구리 산화물을 침출합니다. 그런 다음 구리를 철분으로 치환하여 금속 형태로 침전시킨 후, 부유 선광을 통해 구리를 회수합니다. 이 방법은 크리소콜라와 같은 난선광 광물이나, 슬라임 발생량은 많지만 분리 지수가 낮은 기타 난선광 구리 산화물에 적용됩니다.

(4) 분리 및 부유법
이 방법은 분쇄된 광석을 0.1%-1.0%의 염과 0.5%-2.0%의 분쇄 석탄과 혼합한 후 약 900℃에서 소성하여, 석탄 입자 표면에 구리가 금속 형태로 분리되도록 하는 것이다. 소성된 모래는 냉각 후 분쇄하고, 부유 선별을 통해 구리 정광을 얻습니다. 이 방법은 슬라임 발생이 많은 내화성 구리 산화물 광물에 적용되며, 만족스러운 결과를 얻을 수 있습니다.

(5) 생물학적 방법
이 방법은 미생물 침출을 이용하며, 박테리아와 그 대사 산물에 의해 금속 광물의 일부 성분이 산화되거나 환원되어, 유용한 성분이 용해되거나 침전된 형태로 원료에서 분리됩니다. 이 방법은 저품위 구리 광석이나 심지어 광미까지 처리할 수 있어 광물 자원을 최대한 활용할 수 있습니다. 이 방법은 20mm 미만의 저품위 구리 광석을 직접 침출할 수 있어, 이에 따른 운송, 파쇄 및 분쇄 비용을 절감함으로써 투자 비용을 낮출 수 있습니다. 또한 환경 오염이 적고 폐수 배출이 없다는 장점이 있으며, 생성된 황은 황산 제조에 활용될 수 있습니다. 단점 중 하나는 박테리아에 의한 광물의 산화 기간이 길고, 박테리아를 신속하고 대규모로 배양하기 어렵다는 점으로, 이로 인해 산업적 활용이 제한되고 있다.

7.2.5 구리 추출

7.2.5.1 고온 제련법
고온 제련법은 구리 제련의 전통적인 방법으로, 주로 황화구리를 처리하는 데 사용됩니다. 전 세계 구리의 80% 이상이 화염 제련 방식으로 제련됩니다. 고온 제련 공정은 그림 7.2에 나와 있으며, 여기서 매트는 주로 구리, 철, 황으로 구성된 용융물입니다.

7.2.5.2 수력야금법
수용금속공법은 주로 산화된 구리 광석을 처리하는 데 사용되는 새로운 구리 제련 방법이다. 이 공정은 온화하지만, 용매 가격, 부식성, 광물 조성 등의 요인에 의해 제약을 받는다. 해당 공정의 흐름도는 그림 7.3에 나와 있다.