CN110918264A - 一种组合抑制剂在铜铅混合精矿浮选分离中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及矿物浮选药剂领域，具体涉及一种组合抑制剂在铜铅混合精矿浮选分离中的应用。本发明首先添加活性炭对铜铅混合精矿进行脱药；随后依次添加组合抑制剂分步抑制方铅矿；再添加捕收剂、起泡剂，粗选获得铜粗精矿和铅粗精矿；铜粗精矿经精选后获得铜精矿，铅粗精矿经扫选后获得铅精矿。所述组合抑制剂包括水溶性三价铁盐、双氧水和海藻酸钠，以每吨铜铅混合精矿计，粗选水溶性三价铁盐、双氧水、海藻酸钠的用量分别为20～100g、10～50g及5～20g。本发明能替代重铬酸钾等有毒抑制剂及解决一些无毒抑制剂效果差、适用性差的问题，具有工艺简单，无毒环保，适用性强等优点，可使得铜铅硫化矿有效地分离。
Description
技术领域
本发明涉及矿物浮选药剂领域，具体涉及一种组合抑制剂在铜铅混合精矿浮选分离中的应用，属于铜铅硫化矿物分选技术领域。
背景技术
铜、铅金属在现代化工业中有着广泛的应用，我国拥有丰富的铜铅资源。但铜铅矿石的分离一直是困扰矿物分选的一大难题。传统的铜铅分离方法主要有：(1)重铬酸盐法，重铬酸盐是方铅矿的有效抑制剂，在铜铅混合精矿分选中用于一直方铅矿，然而重铬酸盐不能与新鲜的方铅矿表面发生反应，因此作用前需要加入其它药剂或通过搅拌使矿物表面预先被氧化。此外，如果与方铅矿分离的铜矿物是原生硫化铜(如黄铜矿)，则通过重铬酸盐法能较好分离，如果铜矿物是次生硫化铜，或在原生硫化铜中存在较大量次生硫化铜时，则分离效果较差。同时，重铬酸盐类药剂具有剧毒，排放后会对生态环境造成巨大污染。(2)氰化物法，氰化物能抑制黄铁矿、闪锌矿及黄铜矿等硫化物，但对方铅矿几乎不产生抑制作用，因此在铜铅混合精矿分选中常用于抑制铜矿物。但氰化物较难抑制次生硫化铜矿物，且有剧毒，同时矿石中伴生的金、银矿物易被其溶解，因此难以应用。(3)亚硫酸(盐)法，亚硫酸(盐)或SO2气体作为方铅矿抑制剂最先是由Mcquiston在1957年的国际选矿会议上提出，从此亚硫酸(盐)幵始被广泛应用于硫化矿选矿中。亚硫酸(盐)对黄铜矿没有抑制作用，相反却有活化作用。而当方铅矿表面存在氧化时，pH值4为附近亚硫酸(盐)能抑制方铅矿，此时方铅矿表面生成亲水性的亚硫酸铅。但是单一亚硫酸(盐)对方铅矿的抑制效果有限，常需要配合其他抑制剂使用，且抑制效果不稳定。
由于现有铜铅分离方法存在的诸多问题，导致我国铜铅混合精矿的分选效果不佳，因此急需寻找一种无毒无害，使用简便，分选效果强的选择性抑制剂及浮选分离工艺。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种低毒无害、选择性抑制效果强、分选效果好的方铅矿组合抑制剂及其在浮选工艺中的应用。
本发明一种组合抑制剂在铜铅混合精矿浮选分离中的应用，所述组合抑制剂包括水溶性三价铁盐、双氧水和A；所述A选自海藻酸钠、腐殖酸钠、木质素、壳聚糖中的至少一种；
其应用包括下述步骤：
(1)先对铜铅混合精矿进行脱药处理，然后调整矿浆pH至4.5～6.5后再依次添加水溶性三价铁盐、双氧水、海藻酸钠分步抑制方铅矿，随后添加捕收剂、起泡剂，一次粗选得到的精矿为铜粗精矿，尾矿为铅粗精矿；
(2)铜粗精矿进行精选，每次精选均添加组合抑制剂，精选精矿为铜精矿；铅粗精矿进行扫选，扫选尾矿为铅精矿。
作为优选方案，本发明一种组合抑制剂在铜铅混合精矿浮选分离中的应用，所述组合抑制剂以每吨铜铅混合精矿计，在铜铅混合精矿浮选分离粗选中水溶性三价铁盐、双氧水、海藻酸钠的用量分别为20～100g、10～50g及5～20g。
作为优选方案，本发明一种组合抑制剂在铜铅混合精矿浮选分离中的应用，添加组合抑制剂前，控制矿浆pH值为5～6。
作为优选方案，本发明一种组合抑制剂在铜铅混合精矿浮选分离中的应用，粗选过程中组合抑制剂水溶性三价铁盐、双氧水和海藻酸钠顺序添加，且加入间隔为1～5min。
作为优选方案，本发明一种组合抑制剂在铜铅混合精矿浮选分离中的应用，水溶性三价铁盐选自氯化铁、硫酸铁、硝酸铁、有机酸铁中的至少一种。
作为优选方案，本发明一种组合抑制剂在铜铅混合精矿浮选分离中的应用，所述浮选包括一次粗选、数次精选和数次扫选。
作为优选方案，本发明一种组合抑制剂在铜铅混合精矿浮选分离中的应用，包括以下步骤：
(A)先添加20～80g/t的活性炭对铜铅混合精矿进行脱药，调整矿浆pH至5～6后再依次添加氯化铁、双氧水、海藻酸钠分步抑制方铅矿，随后添加捕收剂、起泡剂，一次粗选得到的精矿为铜粗精矿，尾矿为铅粗精矿；
(B)铜粗精矿进行2～5次精选，每次精选均添加组合抑制剂，精选精矿为铜精矿；铅粗精矿进行1～3次扫选，每次扫选添加捕收剂，扫选尾矿为铅精矿。
作为优选方案，本发明一种组合抑制剂在铜铅混合精矿浮选分离中的应用，所述捕收剂为Z-200，粗选用量为0.2～1g/t；
所述起泡剂为MIBC，粗选用量为0.1～0.15g/t。
作为优选方案，本发明一种组合抑制剂在铜铅混合精矿浮选分离中的应用，精选中组合抑制剂的用量为粗选用量的0.1～0.5倍。
作为优选方案，本发明一种组合抑制剂在铜铅混合精矿浮选分离中的应用，扫选中捕收剂的用量为粗选用量的0.1～0.5倍。
本发明用于铜铅浮选分离，具有如下优点：
其一，组合捕收剂中的三种成分协同作用，强化抑制方铅矿的效果，具体描述为：(1)三价铁离子可以与方铅矿表面的铅位点发生氧化还原反应，生成硫酸铅和亚铁离子。(2)生成的亚铁离子与随后加入的双氧水形成芬顿反应体系，进一步氧化方铅矿表面，生成硫酸铅，降低方铅矿表面的疏水性。(3)海藻酸钠最后与方铅矿表面的硫酸铅吸附，使矿物表面亲水，阻断其与捕收剂、起泡剂的作用，进一步加强抑制效果。
其二，该组合抑制剂对铜矿物几乎没有抑制作用，可适用于原生硫化铜矿和次生硫化铜矿与方铅矿的浮选分离，适用性强。
其三，该组合抑制剂无毒环保，有益于选矿厂后续的废水处理或回用，很好地保护了选厂周边的生态效益。
其四，该组合抑制剂对方铅矿具有很强的选择抑制效果，分选性强，因此获得的铜精矿与铅精矿品位高。
附图说明
图1为本发明实施例中所用闭路试验的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合实施例子再进一步说明本发明，而非限制本发明。
实施例1
试验原料(铜铅混合精矿)中铜含量为6.81％，铅含量为56.23％，工艺矿物学研究结果表明该样品中的主要金属矿物为方铅矿、黄铜矿、黄铁矿及少量的辉铜矿。采用本发明提供的一种铜铅混合精矿浮选分离工艺及组合抑制剂，对该矿样进行实验室小型闭路试验，试验具体步骤如下：
1)先添加50g/t的活性炭脱药，再用稀盐酸调节矿浆pH值至5.5。随后依次添加无水氯化铁、双氧水和海藻酸钠，用量分别为80g/t，40g/t及15g/t，加入间隔为3min。再加入0.3g/t的Z-200和0.1g/t的MIBC，进行一次粗选；
2)粗选后的粗尾矿进行两次扫选，扫选1添加0.15g/t的Z-200，扫选2添加0.1g/t的Z-200，扫选尾矿作铅精矿；
3)粗选后的粗精矿进行三次精选，精选1依次添加40g/t的无水氯化铁、20g/t的双氧水和7g/t的海藻酸钠，精选2依次添加20g/t的无水氯化铁、10g/t的双氧水和4g/t的海藻酸钠，精选3依次添加10g/t的无水氯化铁、5g/t的双氧水和2g/t的海藻酸钠，精选精矿作铜精矿。
试验结果见表1。
从试验结果可以看出，采用本发明提供的组合抑制剂及其使用方法，实验室小型闭路试验可获得铜品位20.35％的铜精矿，铜回收率为94.67％，含铅仅为6.55％；铅精矿中铅品位为78.37％，含铜仅为0.52％，铅回收率为96.34％。
实施例2
试验原料(铜铅混合精矿)中铜含量为11.28％，铅含量为36.23％，工艺矿物学研究结果表明该样品中的主要金属矿物为方铅矿、黄铜矿及黄铁矿。采用本发明提供的一种铜铅混合精矿浮选分离工艺及组合抑制剂，对该矿样进行实验室小型闭路试验，试验具体步骤如下：
1)先添加30g/t的活性炭脱药，再用稀盐酸调节矿浆pH值至5.8。随后依次添加无水氯化铁、双氧水和海藻酸钠，用量分别为50g/t，20g/t及10g/t，加入间隔为5min。再加入1g/t的Z-200和0.15g/t的MIBC，进行一次粗选；
2)粗选后的粗尾矿进行两次扫选，扫选1添加0.5g/t的Z-200，扫选2添加0.25g/t的Z-200，扫选尾矿作铅精矿；
3)粗选后的粗精矿进行三次精选，精选1依次添加25g/t的无水氯化铁、10g/t的双氧水和5g/t的海藻酸钠，精选2依次添加15g/t的无水氯化铁、5g/t的双氧水和3g/t的海藻酸钠，精选3依次添加10g/t的无水氯化铁、3g/t的双氧水和2g/t的海藻酸钠，精选精矿作铜精矿。
试验结果见表2。
从试验结果可以看出，采用本发明提供的组合抑制剂及其使用方法，实验室小型闭路试验可获得铜品位18.33％的铜精矿，铜回收率为94.29％，含铅仅为4.86％；铅精矿中铅品位为66.29％，含铜仅为1.03％，铅回收率为93.63％。
实施例3
试验原料(铜铅混合精矿)中铜含量为4.40％，铅含量为60.19％，工艺矿物学研究结果表明该样品中的主要金属矿物为方铅矿、黄铁矿、黄铜矿。采用本发明提供的一种铜铅混合精矿浮选分离工艺及组合抑制剂，对该矿样进行实验室小型闭路试验，试验具体步骤如下：
1)先添加80g/t的活性炭脱药，再用稀盐酸调节矿浆pH值至5.5。随后依次添加无水氯化铁、双氧水和海藻酸钠，用量分别为100g/t，50g/t及20g/t，加入间隔为4min。再加入0.2g/t的Z-200和0.1g/t的MIBC，进行一次粗选；
2)粗选后的粗尾矿进行两次扫选，扫选1添加0.1g/t的Z-200，扫选2添加0.05g/t的Z-200，扫选尾矿作铅精矿；
3)粗选后的粗精矿进行四次精选，精选1依次添加50g/t的无水氯化铁、25g/t的双氧水和10g/t的海藻酸钠，精选2依次添加25g/t的无水氯化铁、15g/t的双氧水和5g/t的海藻酸钠，精选3依次添加15g/t的无水氯化铁、10g/t的双氧水和3g/t的海藻酸钠，精选4依次添加10g/t的无水氯化铁、5g/t的双氧水和2g/t的海藻酸钠，精选精矿作铜精矿。
试验结果见表3。
从试验结果可以看出，采用本发明提供的组合抑制剂及其使用方法，实验室小型闭路试验可获得铜品位19.54％的铜精矿，铜回收率为96.44％，含铅仅为3.77％；铅精矿中铅品位为75.86％，含铜仅为0.20％，铅回收率为98.64％。
实施例4
试验原料(铜铅混合精矿)中铜含量为16.97％，铅含量为25.15％，工艺矿物学研究结果表明该样品中的主要金属矿物为黄铜矿、方铅矿、黄铁矿及少量的斑铜矿、辉铜矿。采用本发明提供的一种铜铅混合精矿浮选分离工艺及组合抑制剂，对该矿样进行实验室小型闭路试验，试验具体步骤如下：
1)先添加50g/t的活性炭脱药，再用稀盐酸调节矿浆pH值至5.2。随后依次添加无水氯化铁、双氧水和海藻酸钠，用量分别为40g/t，20g/t及10g/t，加入间隔为4min。再加入0.8g/t的Z-200和0.15g/t的MIBC，进行一次粗选；
2)粗选后的粗尾矿进行三次扫选，扫选1添加0.4g/t的Z-200，扫选2添加0.2g/t的Z-200，扫选3添加0.1g/t的Z-200，扫选尾矿作铅精矿；
3)粗选后的粗精矿进行四次精选，精选1依次添加20g/t的无水氯化铁、10g/t的双氧水和5g/t的海藻酸钠，精选2依次添加10g/t的无水氯化铁、5g/t的双氧水和3g/t的海藻酸钠，精选3依次添加5g/t的无水氯化铁、3g/t的双氧水和2g/t的海藻酸钠，精选4依次添加5g/t的无水氯化铁、3g/t的双氧水和2g/t的海藻酸钠，精选精矿作铜精矿。
试验结果见表4。
从试验结果可以看出，采用本发明提供的组合抑制剂及其使用方法，实验室小型闭路试验可获得铜品位26.77％的铜精矿，铜回收率为98.33％，含铅仅为2.11％；铅精矿中铅品位为63.28％，含铜仅为0.75％，铅回收率为94.77％。
对比例1
针对实施例1中的矿样，保持流程结构和其他药剂制度不变的条件下，将本发明提供的组合抑制剂中的无水氯化铁去除，对该矿进行实验室小型闭路试验，试验具体步骤如下：
1)先添加50g/t的活性炭脱药，再用稀盐酸调节矿浆pH值至5.5。随后依次添加无水氯化铁和海藻酸钠，用量分别为80g/t及15g/t，加入间隔为3min。再加入0.3g/t的Z-200和0.1g/t的MIBC，进行一次粗选；
2)粗选后的粗尾矿进行两次扫选，扫选1添加0.15g/t的Z-200，扫选2添加0.1g/t的Z-200，扫选尾矿作铅精矿；
3)粗选后的粗精矿进行三次精选，精选1添加40g/t的无水氯化铁和7g/t的海藻酸钠，精选2添加20g/t的无水氯化铁和4g/t的海藻酸钠，精选3添加10g/t的无水氯化铁和2g/t的海藻酸钠，精选精矿作铜精矿。
试验结果见表5。
从试验结果可以看出，组合抑制剂去除氯化铁后，实验室小型闭路试验可获得铜品位16.57％的铜精矿，铜回收率为87.24％，含铅为21.04％；铅精矿中铅品位为72.45％，含铜为1.33％，铅回收率为86.25％。对比发现，组合抑制剂去除氯化铁后对铅的抑制效果明显减弱，获得的铜精矿品位较低、含铅较高。
对比例2
针对实施例1中的矿样，保持流程结构和其他药剂制度不变的条件下，将本发明提供的组合抑制剂中的双氧水去除，对该矿进行实验室小型闭路试验，试验具体步骤如下：
1)先添加50g/t的活性炭脱药，再用稀盐酸调节矿浆pH值至5.5。随后依次添加双氧水和海藻酸钠，用量分别为40g/t及15g/t，加入间隔为3min。再加入0.3g/t的Z-200和0.1g/t的MIBC，进行一次粗选；
2)粗选后的粗尾矿进行两次扫选，扫选1添加0.15g/t的Z-200，扫选2添加0.1g/t的Z-200，扫选尾矿作铅精矿；
3)粗选后的粗精矿进行三次精选，精选1添加20g/t的双氧水和7g/t的海藻酸钠，精选2添加10g/t的双氧水和4g/t的海藻酸钠，精选3添加5g/t的双氧水和2g/t的海藻酸钠，精选精矿作铜精矿。
试验结果见表6。
从试验结果可以看出，组合抑制剂去除双氧水后，实验室小型闭路试验可获得铜品位15.18％的铜精矿，铜回收率为85.76％，含铅为27.63％；铅精矿中铅品位为70.68％，含铜为1.42％，铅回收率为81.96％。对比发现，组合抑制剂去除双氧水后对铅的抑制效果明显减弱，获得的铜精矿品位较低、含铅较高、铜回收率较低；铅精矿品位较低、铅回收率较低。
对比例3
针对实施例1中的矿样，保持流程结构和其他药剂制度不变的条件下，将本发明提供的组合抑制剂中的海藻酸钠去除，对该矿进行实验室小型闭路试验，试验具体步骤如下：
1)先添加50g/t的活性炭脱药，再用稀盐酸调节矿浆pH值至5.5。随后依次添加无水氯化铁和双氧水，用量分别为80g/t及40g/t，加入间隔为3min。再加入0.3g/t的Z-200和0.1g/t的MIBC，进行一次粗选；
2)粗选后的粗尾矿进行两次扫选，扫选1添加0.15g/t的Z-200，扫选2添加0.1g/t的Z-200，扫选尾矿作铅精矿；
3)粗选后的粗精矿进行三次精选，精选1添加40g/t的无水氯化铁和20g/t的双氧水，精选2添加20g/t的无水氯化铁和10g/t的双氧水，精选3添加10g/t的无水氯化铁和5g/t的双氧水，精选精矿作铜精矿。
试验结果见表7。
从试验结果可以看出，组合抑制剂去除海藻酸钠后，实验室小型闭路试验可获得铜品位18.68％的铜精矿，铜回收率为91.21％，含铅为18.93％；铅精矿中铅品位为73.55％，含铜为0.87％，铅回收率为88.93％。对比发现，组合抑制剂去除海藻酸钠后对铅的抑制效果明显减弱，获得的铜精矿中含铅较高，导致铅回收率降低。
对比例4
针对实施例1中的矿样，保持流程结构和其他药剂制度不变的条件下，将本发明提供的组合抑制剂同时加入，对该矿进行实验室小型闭路试验，试验具体步骤如下：
1)先添加50g/t的活性炭脱药，再用稀盐酸调节矿浆pH值至5.5。同时加入无水氯化铁、双氧水和海藻酸钠，用量分别为80g/t，40g/t及15g/t。再加入0.3g/t的Z-200和0.1g/t的MIBC，进行一次粗选；
2)粗选后的粗尾矿进行两次扫选，扫选1添加0.15g/t的Z-200，扫选2添加0.1g/t的Z-200，扫选尾矿作铅精矿；
3)粗选后的粗精矿进行三次精选，精选1同时加入40g/t的无水氯化铁、20g/t的双氧水和7g/t的海藻酸钠，精选2同时加入20g/t的无水氯化铁、10g/t的双氧水和4g/t的海藻酸钠，精选3同时加入10g/t的无水氯化铁、5g/t的双氧水和2g/t的海藻酸钠，精选精矿作铜精矿。
试验结果见表8。
从试验结果可以看出，组合抑制剂同时添加时，实验室小型闭路试验可获得铜品位11.68％的铜精矿，铜回收率为79.40％，含铅为34.39％；铅精矿中铅品位为68.95％，含铜为3.33％，铅回收率为74.73％。对比发现，组合抑制剂同时添加会严重影响抑制效果，导致方铅矿上浮，同时影响铜矿物的回收。
在本发明技术开发过程中，还尝试了用其他含过氧基的物质替代双氧水；但效果不理想。
Claims (10)
1.一种组合抑制剂在铜铅混合精矿浮选分离中的应用，其特征在于：所述组合抑制剂包括水溶性三价铁盐、双氧水和A；所述A选自海藻酸钠、腐殖酸钠、木质素、壳聚糖中的至少一种；
其应用包括下述步骤：
(1)先对铜铅混合精矿进行脱药处理，然后调整矿浆pH至4.5～6.5后再依次添加水溶性三价铁盐、双氧水、海藻酸钠分步抑制方铅矿，随后添加捕收剂、起泡剂，一次粗选得到的精矿为铜粗精矿，尾矿为铅粗精矿；
(2)铜粗精矿进行精选，每次精选均添加组合抑制剂，精选精矿为铜精矿；铅粗精矿进行扫选，扫选尾矿为铅精矿。
2.根据权利要求1所述的一种组合抑制剂在铜铅混合精矿浮选分离中的应用，其特征在于：所述组合抑制剂以每吨铜铅混合精矿计，在铜铅混合精矿浮选分离粗选中水溶性三价铁盐、双氧水、海藻酸钠的用量分别为20～100g、10～50g及5～20g。
3.根据权利要求1所述的一种组合抑制剂在铜铅混合精矿浮选分离中的应用，其特征在于：添加组合抑制剂前，控制矿浆pH值为5～6。
4.根据权利要求1所述的一种组合抑制剂在铜铅混合精矿浮选分离中的应用，其特征在于：粗选过程中组合抑制剂水溶性三价铁盐、双氧水和海藻酸钠顺序添加，且加入间隔为1～5min。
5.根据权利要求1所述的一种组合抑制剂在铜铅混合精矿浮选分离中的应用，其特征在于：水溶性三价铁盐选自氯化铁、硫酸铁、硝酸铁、有机酸铁中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种组合抑制剂在铜铅混合精矿浮选分离中的应用，其特征在于：所述浮选包括一次粗选、数次精选和数次扫选。
7.根据权利要求1所述的一种组合抑制剂在铜铅混合精矿浮选分离中的应用，其特征在于：包括以下步骤：
(A)先添加20～80g/t的活性炭对铜铅混合精矿进行脱药，调整矿浆pH至5～6后再依次添加氯化铁、双氧水、海藻酸钠分步抑制方铅矿，随后添加捕收剂、起泡剂，一次粗选得到的精矿为铜粗精矿，尾矿为铅粗精矿；
(B)铜粗精矿进行2～5次精选，每次精选均添加组合抑制剂，精选精矿为铜精矿；铅粗精矿进行1～3次扫选，每次扫选添加捕收剂，扫选尾矿为铅精矿。
8.根据权利要求7所述的一种组合抑制剂在铜铅混合精矿浮选分离中的应用，其特征在于：所述捕收剂为Z-200，粗选用量为0.2～1g/t；
所述起泡剂为MIBC，粗选用量为0.1～0.15g/t。
9.根据权利要求7所述的一种组合抑制剂在铜铅混合精矿浮选分离中的应用，其特征在于：精选中组合抑制剂的用量为粗选用量的0.1～0.5倍。
10.根据权利要求7所述的一种组合抑制剂在铜铅混合精矿浮选分离中的应用，其特征在于：扫选中捕收剂的用量为粗选用量的0.1～0.5倍。
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