CN102698877B - 一种铜铅分离浮选抑制剂及其应用 - Google Patents
一种铜铅分离浮选抑制剂及其应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于复杂铜铅锌硫化矿选矿分离领域，提供了一种铜铅分离的浮选抑制剂及其应用。该铜铅分离的浮选抑制剂由质量浓度为5.0％-6.0％的聚合硫酸铁水溶液和质量浓度为0.8％-1.2％的甘油水溶液混合组成，其中所述聚合硫酸铁水溶液与甘油水溶液的质量比例为1∶1～4。在铜铅分离作业中添加该抑制剂能显著提高铜、铅精矿质量，明显降低铜铅互含，提高铜铅矿物的浮选回收率。本发明具有环保、选别效率高、药剂成本低、易于操作等特点，适于复杂铜铅锌硫化矿选矿应用。
Description
技术领域
本发明属于矿物加工技术领域，涉及复杂铜铅锌选矿分离领域，主要用于硫化铜与硫化铅矿物的分离领域，具体提供了一种铜铅分离的浮选抑制剂及其应用。
背景技术
随着社会的发展，资源利用率日益增加，矿石性质越来越复杂，选矿技术难度越来越大。复杂铜铅锌矿物原矿性质多变，共生关系密切，互相交代，特别是铜与铅矿物性质非常相似，常常以微细粒嵌布共生，分离难度非常大。
应用比较广泛的铜铅分离药剂的方法有重铬酸盐法、氰化物法和加温法；加温法操作复杂，难以控制，应用难度大。重铬酸盐和氰化物都属于剧毒化合物，对生态环境污染非常严重；且用量大，生产成本高。因此，亟需开发新型高效环保的铜铅分离抑制剂。
目前，单一抑制剂难以满足当前复杂的矿物性质，组合药剂应用越来越广泛。将不同类型的抑制剂组合使用，充分发挥它们的协同作用以达到高效分离的目的，增强目的矿物的分选效果，提高有用矿物浮选回收率，增加企业的经济效益。因此，组合药剂是开发新型无毒高效的铜铅分离抑制剂的一个重要方向，对复杂硫化铜铅锌选矿的发展具有重大意义。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，针对目前铜铅分离抑制剂存在的缺陷，发明了一种新型铜铅分离浮选抑制剂抑制硫化铅矿物，可以显著提高铜铅分离效果，可以解决铜铅分离难的问题。
本发明的技术方案是：
一种铜铅分离浮选抑制剂，简称CXM，由质量浓度为5.0％-6.0％的聚合硫酸铁水溶液和质量浓度为0.8％-1.2％的甘油水溶液混合组成，其中所述聚合硫酸铁水溶液与甘油水溶液的质量比例为1∶1～4。
聚合硫酸铁分子式：[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m(其中n＜2，m＝f(n))甘油的分子式：C3H8O3，结构式为：
所述所述聚合硫酸铁水溶液的质量浓度优选为5.0％，甘油水溶液的质量浓度优选为1.0％。所述聚合硫酸铁水溶液与甘油水溶液的质量比例优选为1∶1.5～3。
本发明所述铜铅分离浮选抑制(CXM)的使用方法，选自以下2种方法之一：
方法a的具体步骤为：
(1)原矿通过铜铅混合浮选得到铜铅混合精矿；
(2)铜铅混合精矿中添加1000～1500克/吨的硫化钠和200～300克/吨的活性炭，搅拌5～8分钟；添加150～200克/吨的CXM，搅拌3～6分钟，添加15～30克/吨的Z-200#，搅拌3～6分钟进行铜铅分离粗选作业；
(3)粗选精矿进行2-3次精选作业得到铜精矿；第一次精选作业加入80～150克/吨的CXM；第二次精选作业加入40～70克/吨的CXM；第三次精选作业加入0～20克/吨的CXM；粗选尾矿加入3～6克/吨的Z-200#为捕收剂进行2～3次扫选作业，得到槽底产品为铅精矿；
方法b的具体步骤为：
原矿采用一次粗选三次精选两次扫选的优先浮选方法选铜，铜粗选以600～1000克/吨亚硫酸钠、600～1000克/吨硫酸锌，40～70克/吨Z-200#为捕收剂，铜精选一添加100～160克/吨的CXM和400～500克/吨硫酸锌作为抑制剂；铜精选二添加60～100克/吨的CXM和200～250克/吨硫酸锌作为抑制剂，铜精选三添加15～30克/吨的CXM，扫选作业一和扫选作业二各添加8～12克/吨的Z-200#；
方法a或b中，CXM是指权利要求1-3之一所述铜铅分离浮选抑制剂，亚硫酸钠、重铬酸钾、硫酸锌、碳酸钠和硫化钠均配制质量浓度为5％水溶液，黄药的配制质量浓度为1％水溶液，Z-200#为直接加入。
本发明所述的“克/吨”是指相对于原矿的添加量，例如75克/吨的CXM，是指一吨原矿中添加CXM 75g。
方法a步骤(1)所述原矿通过铜铅混合浮选得到铜铅混合精矿的具体步骤优选为：将原矿磨碎至-180目至-220目占70％-90％，然后添加600～1000g/t碳酸钠、600～1000g/t硫酸锌和200～400g/t的硫化钠作为抑制剂，8～15g/t的黄药和20～35g/t的Z-200#作为捕收剂进行铜铅混合浮选作业，得到铜铅混合精矿。
方法a或b中所述原矿中铜的质量百分含量优选为0.25％～1.5％，铅的质量百分含量优选为1.5％～5.0％，锌的质量百分含量优选为2.8％～7.0％。
下面对本发明做进一步的解释和说明：
本发明的技术原理在于：首先，聚合硫酸铁表面电离出少量的三价铁离子可以提高矿浆电位，在较高电位下混合精矿中硫化铅矿物表面的疏水性物质捕收剂的铅盐PbX2会发生分解，生成了亲水性物质Pb(OH)2和X2，使硫化铅矿物受到抑制；而硫化铜矿物表面的疏水物质CuX2在较高电位下仍能稳定存在，所以在较高电位下硫化铜矿物仍保持疏水性。其次，甘油和硫化铜、铅矿物都能发生作用：它可以与方铅矿表面电离的铅离子发生氢键作用和化学吸附，从而抑制了硫化铅矿物的浮选；而与硫化铜矿物表面的铜离子仅发生氢键作用，当用量较少时，对黄铜矿的浮选几乎没有影响。最后，将聚合硫酸铁和甘油按一定的比例组合，可以产生药剂间的协同作用，使聚合硫酸铁和甘油的药剂性能都得到显著改善，增强了它们对铅矿物的选择性抑制作用，同时组合药剂对铜的可浮性几乎没有影响。
与现有技术相比，本发明的优势在于：
1)根据药剂的协同作用，配合无机抑制剂聚合硫酸铁与有机抑制剂甘油作为铅矿物的抑制剂。该抑制剂对硫化铅矿物具有良好的抑制作用，对硫化铜矿物几乎没有抑制作用，达到铜铅分离的目的。
2)传统铜铅分离抑制剂重铬酸盐或氰化物，成本高，用量较大，且为剧毒性药剂，对环境污染严重，废水处理成本也高。
3)本发明的抑制剂(CXM)为环境友好型药剂，且价格便宜。在获得同样的铜铅精矿产品时，用量仅为重铬酸盐0.2-0.4倍，大大节约了选矿成本。
4)采用该药剂和方法后，处理原矿含铜0.25～1.50％，含铅2.0～5.0％的原矿，可以得到铜精矿铜回收率＞75.00％，铜品位＞22.00％，含铅＜5.00％。
附图说明
图1是本发明实施例1采用的选矿工艺流程图；
图2是本发明实施例2采用的选矿工艺流程图；
图3是本发明实施例3采用的选矿工艺流程图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明做进一步的解释和说明，除另有说明外，实施例中所述百分含量是指质量百分含量，实施中CXM代表本发明的铜铅分离浮选抑制剂。实施例中所述的“克/吨”是指相对于原矿的添加量，例如75克/吨的CXM，是指一吨原矿中添加CXM75g。
实施例1：
采用本发明回收了江西某复杂铅锌矿中的铜矿物作为原矿，原矿含铜0.30～0.80％，含铅2.00～4.50％，含锌3.00～6.50％，原矿性质复杂，各有用矿物嵌布粒度不均匀，部分矿物呈微细粒嵌布，铜矿物与铅矿物共生关系复杂，嵌布粒度细，铅矿物可浮性非常好，铜铅矿物分离难度非常大。
(1)原矿采用混合浮选再分离的工艺选铜铅矿物；将原矿磨碎至-200目占82.15％，然后添加600克/吨碳酸钠、600克/吨硫酸锌和200g/t的硫化钠作为抑制剂，10克/吨的黄药和30克/吨的Z-200#作为捕收剂进行铜铅混合浮选作业。
(2)对铜铅混合精矿进行铜铅分离作业：具体铜铅分离工艺见附图1，铜铅分离粗选依次加入1000克/吨的硫化钠和250克/吨的活性炭，搅拌6分钟，再添加150克/吨的CXM，搅拌3分钟，然后添加15克/吨的Z-200#，搅拌2分钟；精选一和精选二分别加入80克/吨的CXM和40克/吨的CXM，搅拌时间都为3分钟；精选三为空白精选；扫选作业添加3克/吨Z-200#，搅拌1分钟。其中，亚硫酸钠、重铬酸钾、硫酸锌、碳酸钠和硫化钠的配制浓度为5wt％水溶液，黄药的配制浓度为1wt％水溶液，Z-200#为直接加入。其中，CXM由浓度为5wt.％的聚合硫酸铁水溶液和浓度为1wt.％的甘油水溶液按重量比为1∶1.5混合而成。
以CXM为抑制剂的选矿工艺和以其他现有抑铅抑制剂对铜铅混合精矿进行铜铅分离作业的对比试验结果见表1，其它条件不变，改变抑制剂及其用量。
表1对比试验结果(％)
从表1可知，以组合药剂CXM为抑制剂时：铅精矿试验获得的铜精矿质量最好，铜精矿品位最高，铜精矿中含铅最低，铜的回收率也最高；铅精矿含铜最低，铅的回收率最高，铅的品位也较高。其指标明显优于以重铬酸钾或亚硫酸钠为抑制剂时取得的指标。说明CXM对铅矿物有非常好的抑制作用，是优质的硫化铅矿物抑制剂。
实施例2：
青海某复杂铜铅锌矿作为原矿，原矿含铜0.60～1.00％，含铅2.80～5.00％，含锌4.00～6.80％。原矿中铜铅锌矿物之间嵌镶关系复杂，嵌布粒度极其细小。先采用铜铅混合浮选取得铜铅混合精矿(同实施例1)，然后再进行铜铅分离作业。
具体铜铅分离工艺见附图2，铜铅分离作业采用一次粗选，两次精选，一次扫选作业。对于得到的铜铅混合精矿先添加300克/吨活性炭和1200克/吨硫化钠，搅拌6分钟，然后添加150克/吨的CXM，搅拌5分钟，再添加15克/吨的Z-200#，搅拌2分钟之后进行铜铅分离粗选作业；粗选作业之后再进行两次精选作业得到铜精矿产品，两次精选作业依次加入90克/吨CXM和45克/吨CXM，搅拌3分钟；扫选作业添加4克/吨Z-200#，搅拌2分钟。CXM由浓度为5wt.％的聚合硫酸铁水溶液和浓度为1wt.％的甘油水溶液按重量比为1∶2.5混合，其他药剂配制浓度与实施例1相同。
以CXM为抑制剂的选矿工艺和以重铬酸钾为抑制剂对铜铅混合精矿进行铜铅分离作业的试验结果见表2，其它条件不变，改变抑制剂及其用量。
表2对比试验结果(％)
由上表可知，以CXM为抑制剂分离铜铅矿物可以获得含铅仅4.72％，铜品位达到25.97％的优质铜精矿，以重铬酸钾为抑制剂时，铜精矿含铅7.94％，由此，CXM对铜铅混合精矿的分离效果要明显优于重铬酸钾。
实施例3：
甘肃某复杂铜铅锌硫化矿作为原矿，原矿含铜0.36～0.59％，含铅1.82～3.21％，含锌2.00～4.50％。原矿的主要硫化铜矿物为黝铜矿，其次为黄铜矿，成矿后的黝铜矿又被多期次的黄铁矿、毒砂、磁黄铁矿、闪锌矿、方铅矿分割、包裹、熔蚀，使之在结构构造上十分复杂。黄铜矿呈断续雨滴状分布于脉石中，性质较为简单。
原矿采用一粗选三精选两扫选的优先浮选工艺选铜，具体铜铅分离工艺见附图3，粗选以1000克/吨亚硫酸钠、1000克/吨硫酸锌，60克/吨Z-200#为捕收剂，精选一添加150克/吨CXM和400克/吨硫酸锌作为抑制剂；精选二添加75克/吨CXM和200克/吨硫酸锌作为抑制剂，精选三添加20克/吨CXM，扫选作业一和扫选作业二各添加10克/吨的Z-200#。在上述工艺的基础上，将精选采用的CXM替换为重铬酸钾，各作业的用量为CXM用量的3倍。CXM由浓度为5wt.％的聚合硫酸铁水溶液和浓度为1wt.％的甘油水溶液按重量比为1∶3混合而成。
表3是分别以CXM和重铬酸钾为抑制剂时取得的铜精矿质量的比较，其它条件不变，改变抑制剂及其用量。
表3对比试验结果(％)
由表3可知可以看出，以CXM为精选铅的抑制剂时获得的铜精矿质量显著优于以重铬酸钾为抑制剂时的铜精矿质量，铜精矿含铅量低，铜回收率高。
Claims (3)
1.一种铜铅分离浮选抑制剂的使用方法，铜铅分离浮选抑制剂由质量浓度为5.0%-6.0%的聚合硫酸铁水溶液和质量浓度为0.8%-1.2%的甘油水溶液混合组成，其中所述聚合硫酸铁水溶液与甘油水溶液的质量比例为1:1~4；其特征在于，具体选自以下2种方法之一：
方法a的具体步骤为：
（1）原矿通过铜铅混合浮选得到铜铅混合精矿；
（2）铜铅混合精矿中添加1000～1500克/吨的硫化钠和200～300克/吨的活性炭，搅拌5～8分钟；添加150～200克/吨的铜铅分离浮选抑制剂，搅拌3～6分钟，添加15～30克/吨的Z-200#，搅拌3～6分钟进行铜铅分离粗选作业；
（3）粗选精矿进行2-3次精选作业得到铜精矿；第一次精选作业加入80～150克/吨的铜铅分离浮选抑制剂；第二次精选作业加入40～70克/吨的铜铅分离浮选抑制剂；第三次精选作业加入0～20克/吨的铜铅分离浮选抑制剂；粗选尾矿加入3～6克/吨的Z-200#为捕收剂进行2～3次扫选作业，得到槽底产品为铅精矿；
方法b的具体步骤为：
原矿采用一次粗选三次精选两次扫选的优先浮选方法选铜，铜粗选以600～1000克/吨亚硫酸钠、600～1000克/吨硫酸锌，40～70克/吨Z-200#为捕收剂，铜精选一添加100～160克/吨的铜铅分离浮选抑制剂和400～500克/吨硫酸锌作为抑制剂；铜精选二添加60～100克/吨的铜铅分离浮选抑制剂和200～250克/吨硫酸锌作为抑制剂，铜精选三添加15～30克/吨的铜铅分离浮选抑制剂，扫选作业一和扫选作业二各添加8～12克/吨的Z-200#。
2. 权利要求1所述铜铅分离浮选抑制剂的使用方法，其特征在于，方法a步骤（1）所述原矿通过铜铅混合浮选得到铜铅混合精矿的具体步骤为：将原矿磨碎至-180目至-220目占70%-90%，然后添加600～1000g/t碳酸钠﹑600～1000g/t硫酸锌和200～400g/t的硫化钠作为抑制剂， 8～15g/t的黄药和20～35g/t的Z-200#作为捕收剂进行铜铅混合浮选作业，得到铜铅混合精矿。
3.权利要求1所述铜铅分离浮选抑制剂的使用方法，其特征在于，方法a或b中所述原矿中铜的质量百分含量为0.25%～1.5%，铅的质量百分含量为1.5%～5.0%，锌的质量百分含量为2.8%～7.0%。
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