مع تزايد الطلب على النحاس في جميع أنحاء العالم ، انخفضت إمكانية الوصول إلى خامات كبريتيد النحاس الأولية المناسبة للتعدين والإثراء. لذلك ، هناك حاجة ملحة لاستكشاف واستخدام موارد خام أكسيد النحاس لمعالجة النقص في موارد النحاس. يعد فهم خصائص خامات أكسيد النحاس وقابليتها للطفو أمرا بالغ الأهمية لاختيار طرق الإثراء المناسبة وتحسين معدلات استرداد النحاس.
تتكون خامات أكسيد النحاس بشكل أساسي من معادن مثل الملكيت والأزوريت والكريسوكولا والبروكانتيت والكالكانثيت والكوبريت ، إلى جانب كبريتات النحاس وأملاح النحاس الأخرى القابلة للذوبان. يظهر كل من هذه المعادن خصائص مميزة وقابلية للطفو ، مما يؤثر على اختيار طرق الإثراء.
يمكن الاستفادة من خام الملكيت (Cu2CO3 (OH) 2) من خلال تعويم الكبريت (تعويم الفلكنة). يعد الكبريت المسبق لخامات الملكيت مع الكبريتيدات مثل كبريتيد الصوديوم أو كبريتيد الأمونيوم متبوعا بالتعويم مع مجمعات مثل الزانثات طريقة شائعة. التعويم المباشر مع الأحماض الدهنية (حمض الأوليك ، حمض النخيل) كمجمعات أمر ممكن أيضا ، ولكنه مناسب فقط للخامات ذات الشوائب السيليسي.
تتشابه ظروف تعويم الأزوريت (Cu3 (CO3) 2 (OH) مع الملكيت. الأحماض الدهنية وأملاحها تعطي نتائج تعويم أفضل للأزوريت مقارنة بالملكيت. يتطلب تعويم الكبريت للأزوريت وقتا أطول للفلكنة.
يمثل الكريزوكولا (Cu2–xAlx{H2-xSi2O5)(OH)4•nH2O, x<1) تحديات في الإثراء بسبب سطحه القوي للماء. يتطلب تعويم الفلكنة مع الزانثات كمجمع رقابة صارمة على درجة الحموضة والتنشيط.
البروشانتيت (Cu4SO4 (OH) 6) قابل للذوبان بشكل طفيف في الماء وغالبا ما يفقد في المخلفات أثناء التعويم.
الكالكانثيت (CuSO4 · 5H2O) قابل للذوبان في الماء ويذوب بسهولة في الملاط أثناء التعويم. يزيد انحلاله من تركيز أيون النحاس في الملاط ، مما يؤثر على انتقائية عملية التعويم وزيادة استهلاك الكاشف.
تعتمد فائدة خامات أكسيد النحاس على عوامل مثل أنواع معادن أكسيد النحاس ، ومعادن الشوائب ، وتكافل الشوائب المعدنية ، ومحتوى الطين. يعد فهم هذه العوامل أمرا ضروريا للإثراء الفعال لخامات أكسيد النحاس ، والتي يمكن تصنيفها إلى سبعة أنواع بناء على المعادن التي تحتوي عليها ، ولكل منها درجات متفاوتة من قابلية الفصل.
خام أكسيد النحاس من نوع الملكيت:
يتميز هذا الخام بنسبة عالية من الملكيت ومستويات منخفضة من المعادن الأخرى ، ومن السهل نسبيا الاستفادة منه باستخدام تعويم الكبريت.
خام أكسيد النحاس من نوع الكريزوكولا:
يتكون هذا الخام المقاوم للحرارة بشكل أساسي من الكريزوكولا ، ويتطلب طرق إثراء كيميائية للفصل بسبب طبيعته الصعبة.
خام أكسيد النحاس من نوع Cuprite:
مع الكوبريت والملكيت المهيمن ، يتميز هذا النوع من الخام بدرجة نحاسية عالية ويمكن معالجته عن طريق التعويم بغض النظر عن نوع الشوائب.
خام أكسيد النحاس من نوع بروشانتيت:
يتكون هذا الخام في الغالب من معادن شبة النحاس ، ويمثل صعوبة معتدلة في الإثراء. تشمل طرق الاسترداد التعويم والإثراء الكيميائي ، خاصة عندما يقترن بمعادن شوائب الكربونات.
خام أكسيد النحاس الأصلي:
يحتوي هذا الخام على النحاس الطبيعي والكوبريت والملكيت ، جنبا إلى جنب مع الأزوريت الصغير وخام النحاس الأسود ، ويمكن الاستفادة منه بسهولة ، عادة عن طريق التعويم ، على الرغم من وجود الليمونيت والسيليكات والكربونات كمعادن كبيرة.
خام أكسيد النحاس من النوع المركب:
يتميز بمعادن أكسيد النحاس المغلفة بالليمونيت أو الطين الناعم الحبيبات ، والإثراء يمثل تحديا ، خاصة عند وجود معادن سيليكات أو كربونات الشوائب موجودة. يشيع استخدام طرق الإثراء الكيميائي والفصل والطفو.
خام أكسيد النحاس من النوع المختلط:
يحتوي هذا النوع من الخام على كل من أكاسيد النحاس والكبريتيدات ذات التركيب المعقد وحجم الجسيمات الخشنة قليلا. تعتمد طرق الإثراء على نوع الشوائب ، مع شيوع الإثراء الكيميائي للتعويم.
أكسيد النحاس الحر والمستعبد:
توجد معادن أكسيد النحاس الحرة بشكل مستقل ويمكن الاستفادة منها بسهولة ، بينما يتم دمج معادن أكسيد النحاس المستعبدة مع أكاسيد عناصر مثل السيليكون والألمنيوم والكالسيوم والمغنيسيوم والمنغنيز ، مما يشكل تحديات للتفكك. تعكس نسبة الربط ، المحسوبة على أنها النسبة المئوية لأكسيد النحاس المرتبط إلى إجمالي أكسيد النحاس ، درجة الترابط.
تأثير معادن الشوائب:
تؤثر معادن الشوائب مثل الدولوميت والكوارتز والكالسيت والطين والليمونيت بشكل كبير على قابلية طفو خام أكسيد النحاس. يعزز الشوائب السيليسية الفصل السهل ، بينما تعيق شوائب السيليكات وهيدروكسيد الحديد / حمأة الطين الفصل ، مما يجعل الإثراء أكثر صعوبة.