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CN110369145A - 一种氧化铜矿石浮选捕收剂及其应用 - Google Patents

一种氧化铜矿石浮选捕收剂及其应用 Download PDF

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CN110369145A
CN110369145A CN201910639763.3A CN201910639763A CN110369145A CN 110369145 A CN110369145 A CN 110369145A CN 201910639763 A CN201910639763 A CN 201910639763A CN 110369145 A CN110369145 A CN 110369145A
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陈代雄
朱建裕
刘梦飞
胡波
董艳红
张晨阳
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Hunan Research Institute of Non Ferrous Metals
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Hunan Research Institute of Non Ferrous Metals
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Abstract

本发明涉及一种氧化铜矿浮选中的捕获剂及其应用,属于选矿捕获剂技术领域;该组合捕获剂由苯甲羟肟酸铅和乙醇胺组合而成,其中,苯甲羟肟酸铅:乙醇胺=2:1。矿石经破碎、筛分后,得到‑200目的试验样品,经过活化硫化后,再加入捕获剂,最后加入起泡剂进行浮选。该方法具有药剂消耗低,回收率高的优势,为解决常规方法孔雀石和硅孔雀石回收率低的技术问题,特别是以硅孔雀石为主的氧化铜矿物提供高效回收的新途径和新方法,对我国氧化铜矿物的综合回收利用以及生态环境保护具有重要意义。

Description

一种氧化铜矿石浮选捕收剂及其应用
技术领域
本发明属于选矿药剂产品技术领域,涉及一种氧化铜矿石浮选中的组合捕获剂及其应用。
背景技术
随着易选别的硫化铜矿石资源的不断减少,人们开始把目光转向较难选的氧化铜矿石资源。氧化铜矿石资源占我国全部铜矿石资源的25% ,然而,具有工业价值的铜矿石资源占比较少,仅占全部铜矿石资源的10% 左右。因此,合理开发利用氧化铜矿石资源已成为选矿行业的重要研究方向。
孔雀石是最常见的氧化铜矿物,是含铜碳酸盐矿物,又名碱式碳酸铜,其化学式为Cu2(OH)2CO3,含CuO 71.9%,通常产于硫化铜矿床的氧化带,一般跟赤铜矿、自然铜、蓝铜矿、辉铜矿等矿物共生。
硅孔雀石为一种次生的含铜矿物,其化学式为(Cu, Al)2H2Si2O5(OH)4·nH2O,主要产在含铜矿床的氧化带中,常与孔雀石、蓝铜矿、赤铜矿,自然铜共生。此外,也常和玉髓相伴一起出现,为部分蓝色或绿色玉髓的重要内含物。
大部分氧化铜矿都存在泥化程度高、可浮性差、矿石性质复杂、浮选回收率低等问题,特别是硅孔雀石回收率极低(通常回收率20%~40%)。近年来,由于矿石开采品位的降低,难选氧化铜矿石的开发利用愈发引人关注,除硫化—黄药法外,又出现了螯合浮选法、化学选矿法、微波辐照浮选法、水热硫化浮选法和氨浸硫化沉淀浮选法等。这些方法存在共同的缺陷是回收率低、污染重,投资大,成本高。
随着硫化铜矿物的减少,越来越多的人把目光放向了氧化铜矿物,传统的氧化铜矿的浮选是硫化-黄药浮选法、使用羟肟酸和戊黄药捕获剂直接对氧化铜矿进行浮选,但这种方法回收率低,资源浪法严重,且选择性较差,精矿品位低。因此,急需要一种能进一步提高回收率的浮选捕获剂。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明目的是提供一种氧化铜矿石浮选中的新型捕获剂,具有降低药剂用量,环保,捕收能力强的优点,能显著提高氧化铜的回收率。
为了解决上述技术问题,本发明的技术方案如下:
一种氧化铜矿石浮选捕获剂,所述捕获剂包括苯甲羟肟酸铅。
所述羟肟酸铅有机配合物与孔雀石和硅孔雀石矿物表面的氧发生反应,产生高选择性的强力吸附作用。
优选的,所述捕获剂包括苯甲羟肟酸铅和乙醇胺。
优选的,按摩尔质量比,所述捕获剂中苯甲羟肟酸铅:乙醇胺=(1-3):1。
优选的,按摩尔质量比,所述捕获剂中苯甲羟肟酸铅:乙醇胺=2:1。
所述乙醇胺能够清洗矿物表面,使孔雀石新鲜的表面暴露出来 ,从而更易被硫化钠硫化。但一方面由于乙醇胺具有弱碱性,用量过大时导致矿浆PH增大,影响溶液中的S离子组分配比,从而影响浮选效果。且乙醇胺具有起泡性,用量过大时容易导致矿浆发粘,恶化浮选。因此苯甲羟肟酸铅与乙醇胺比例为2:1时,得到的浮选效果最好。
乙醇胺中含有伯氨基团,可以与孔雀石和硅孔雀石表面的Cu2+配位,吸附在矿物表面。乙醇胺中氨基与带负电的硅孔雀石和孔雀石产生静电吸附,特别是与硅孔雀石之间吸附作用很强。
羟肟酸铅有机配合物与乙醇胺联合吸附在氧化铜孔雀石和硅孔雀石表面上,协同捕收,增强捕收能力,大幅提高难选氧化铜矿的回收率。
优选的,所述苯甲羟肟酸铅由铅离子和苯甲羟肟酸按1:2的摩尔比例混合生成。
优选的,所述铅离子来自硝酸铅、亚硝酸铅中的一种或两种。
一种采用上述的浮选捕获剂进行氧化铜矿石的浮选方法,其特征在于,包含以下步骤:
S1、原矿石经破碎、磨矿、筛分后得到矿石粉末;
S2、向浮选槽中加入矿石粉末和水,搅拌后加入预先混合好的捕获剂进行捕收;搅拌后加入起泡剂进行浮选,得到精矿产品。
优选的,所述步骤S2加入捕获剂之前先加入硫化钠进行活化。
硫化钠是孔雀石常见的活化剂,先加硫化钠可以使孔雀石有更好的可浮性,浮选效果更好。
优选的,所述步骤S2起泡剂为2#油。
优选的,所述步骤S1中得到的矿石粉末粒度-200目。
矿石粉末粒度需要严格控制。矿石粉末粒度太细,会大幅提高浮选剂用量,同时影响浮选效果;太粗,浮选效果也会变差。
优选的,所述步骤S2加入捕获剂之前先加入硫化钠进行活化,所述加入硫化钠量为78mg/L。
优选的,所述步骤S2加入捕获剂中苯甲羟肟酸用量为82mg/L,铅离子和苯甲羟肟酸离子浓度比为1:2。
下面对本发明做进一步解释:本发明铅离子与苯甲羟肟酸形成有机配位和乙醇胺组合,产生协同捕获作用。一方面是乙醇胺中含有伯氨基团,可以与孔雀石和硅孔雀石表面的Cu2+配位,吸附在矿物表面。乙醇胺中氨基与带负电的硅孔雀石和孔雀石产生静电吸附,特别是与硅孔雀石之间吸附作用很强。而苯甲羟肟酸和Pb2+配位(配位形式如图1所示),形成的羟肟酸铅有机配合物与孔雀石和硅孔雀石矿物表面的氧发生反应,产生高选择性的强力吸附作用。羟肟酸铅有机配合物与乙醇胺联合吸附在氧化铜孔雀石和硅孔雀石表面上,协同捕收,增强捕收能力,大幅提高难选氧化铜矿的回收率。
与现有技术相比,本发明的有益效果如下:
1、本发明独创性的采用羟肟酸铅有机配合物,有效提高浮选的选择性。
2、本发明铅离子与苯甲羟肟酸形成有机配位和乙醇胺组合,产生协同作用,有效提高孔雀石和硅孔雀石品位和回收率。
3、本发明不仅捕获剂用量少,还能降低同等回收率下其他药剂的使用量。且所用药剂均为无毒环保型,相对安全,为绿色经济选矿工艺提供了新的选择。
附图说明
图1是本发明的苯甲羟肟酸和Pb2+配位示意图;
图2是本发明的实施例1的试验结果;
图3是本发明的实施例2和3的试验流程图;
图4是本发明的实施例2纯孔雀石矿物试验结果图;
图5是本发明的实施例3纯硅孔雀石矿物试验结果图。
图6是本发明的实施例4纯孔雀石矿物试验结果图。
具体实施方式
以下将结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例1
试验所使用的样品为纯孔雀石矿物,经破碎、磨矿、筛分后得到-200目的孔雀石粉末样品。向150ml的浮选槽中加入10g -200目的孔雀石和150ml的水,搅拌1min后,加入硫化钠活化(硫化钠用量为78mg/L),搅拌2min后,加入配好的苯甲羟肟酸和硝酸铅的组合捕获剂(苯甲羟肟酸用量为82mg/L,铅离子和苯甲羟肟酸离子浓度比为1:2),同时加入不同比例的乙醇胺(苯甲羟肟酸:乙醇胺=1:1/2:1/3:1)进行协同捕收,搅拌1min,加入起泡剂2#油(60mg),搅拌1min后,进行浮选,刮泡时间为3min。所得试验结果如图2所示,当苯甲羟肟酸:乙醇胺=2:1时的回收率最高。
实施例2
试验使用的样品为纯矿物孔雀石矿物,经破碎、磨矿、筛分后得到-200目的孔雀石粉末样品。向150ml的浮选槽中加入10g -200目的孔雀石和150ml的水,搅拌1min后加入78mg/L的硫化钠搅拌2min(或不加药剂搅拌同样的时间),再加入不同的捕获剂(苯甲羟肟酸用量为82mg/L,铅离子和苯甲羟肟酸离子浓度比为1:2),形成四组实验组,分别为①苯甲羟肟酸;②苯甲羟肟酸+铅离子;③苯甲羟肟酸+铅离子+硫化钠;④苯甲羟肟酸+铅离子+硫化钠+乙醇胺(苯甲羟肟酸:乙醇胺=2:1)。搅拌1min,加入起泡剂2#油60mg,搅拌1min后进行刮泡,进行浮选,刮泡时间为3min。得到的精矿产品经烘干后称重,计算回收率,试验流程如图3所示。所得结果如图4所示,从图中看出,回收率④>③>②>①。也就是说,苯甲羟肟酸铅有机配位体能显著增加捕获的选择性,从而提高回收率。而苯甲羟肟酸铅与乙醇胺的协同捕收更能明显提高孔雀石的回收率。
实施例3
试验使用的样品为纯硅孔雀石矿物,经破碎、磨矿、筛分后得到-200目的孔雀石粉末样品。向150ml的浮选槽中加入10g -200目的硅孔雀石和150ml的水,搅拌1min后加入78mg/L的硫化钠搅拌2min(或不加药剂搅拌同样的时间),再加入不同捕获剂形成四组实验组(苯甲羟肟酸用量为82mg/L,铅离子和苯甲羟肟酸离子浓度比为1:2),分别为①苯甲羟肟酸;②苯甲羟肟酸+铅离子;③苯甲羟肟酸+铅离子+硫化钠;④苯甲羟肟酸+铅离子+硫化钠+乙醇胺(苯甲羟肟酸:乙醇胺=2:1)。搅拌1min后加入起泡剂2#油60mg,搅拌1min后进行浮选,刮泡时间为3min。得到的精矿产品经烘干后称重,计算回收率,试验流程如图3所示。所得结果如图5所示,从图中看出,回收率④>③>②>①。显然,对纯硅孔雀石矿物来说,结果也是与纯孔雀石矿物类似的。苯甲羟肟酸铅有机配位体能显著增加捕获的选择性,从而提高回收率。而苯甲羟肟酸铅与乙醇胺的协同捕收更能明显提高纯硅孔雀石的回收率。
实施例4
试验使用的样品为纯矿物孔雀石矿物,经破碎、磨矿、筛分后得到-200目的孔雀石粉末样品。向150ml的浮选槽中加入10g -200目的孔雀石和150ml的水,搅拌1min后,加入硫化钠活化(硫化钠用量为78mg/L),搅拌2min后,加入配好的苯甲羟肟酸和硝酸铅的组合捕获剂(苯甲羟肟酸用量为82mg/L,铅离子和苯甲羟肟酸离子浓度比为1:2),同时加入乙醇胺(苯甲羟肟酸:乙醇胺=2:1)进行协同捕收,搅拌1min,加入起泡剂2#油(①0mg,②20mg,③60mg,④20mg但不加乙醇胺),搅拌1min后,进行浮选,刮泡时间为3min。所得试验结果如图6所示,从图中看出,加入20mg乙醇胺纯矿物孔雀石的回收率大于80%,可达最高。但若不加乙醇胺,加入20mg乙醇胺纯矿物孔雀石的回收率仅为55%,远低于协同捕获剂所达到的回收率。因此,若按照常规方法,为了提高回收率,势必需要进一步增加起泡剂的量。综上所述,本发明可显著降低达到同样矿物回收率的药剂的使用量。
上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明,而不用于限制本发明的范围,在阅读了本发明之后,本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围。

Claims (10)

1.一种氧化铜矿石浮选捕获剂,其特征在于,所述捕获剂包括苯甲羟肟酸铅。
2.根据权利要求1所述的浮选捕获剂,其特征在于,所述捕获剂包括苯甲羟肟酸铅和乙醇胺。
3.根据权利要求2所述的浮选捕获剂,其特征在于,按摩尔质量比,所述捕获剂中苯甲羟肟酸铅:乙醇胺=(1-3):1。
4.根据权利要求3所述的浮选捕获剂,其特征在于,按摩尔质量比,所述捕获剂中苯甲羟肟酸铅:乙醇胺=2:1。
5.根据权利要求2-4所述的浮选捕获剂,其特征在于,所述苯甲羟肟酸铅由铅离子和苯甲羟肟酸按1:2的摩尔比例混合生成。
6.根据权利要求5所述的浮选捕获剂,其特征在于,所述铅离子来自硝酸铅、亚硝酸铅中的一种或两种。
7.一种采用权利要求1-6任一项所述的浮选捕获剂进行氧化铜矿石的浮选方法,其特征在于,包含以下步骤:
S1、原矿石经破碎、磨矿、筛分后得到矿石粉末;
S2、向浮选槽中加入矿石粉末和水,搅拌后加入预先混合好的捕获剂进行捕收;搅拌后加入起泡剂进行浮选,得到精矿产品。
8.根据权利要求7所述的选矿方法,其特征在于,所述步骤S2加入捕获剂之前先加入硫化钠进行活化,所述加入硫化钠量为78mg/L。
9.根据权利要求7所述的选矿方法,其特征在于,所述步骤S2加入捕获剂中苯甲羟肟酸用量为82mg/L,铅离子和苯甲羟肟酸离子浓度比为1:2。
10.根据权利要求7所述的选矿方法,其特征在于,所述步骤S1中得到的矿石粉末粒度-200目。
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