CN86108113A - 浮选铜矿石的复合剂 - Google Patents

Abstract

一种浮选铜矿石的复合剂，由异丁基黄原酸钠、正二丁基二硫代磷酸钠、对十二烷基苯磺酸钠、羧基甲基纤维素、六偏磷酸钠、硅酸钠、碳酸钠中的前四种或另加后一至三种成分组成。本复合剂不仅原料充足，价格低廉，无毒无味，有利保护环境，而且有浮选速度快，精选效率高，泡沫细小，适合负载微细矿粒上浮的特点，有利于矿泥中有用矿物的回收。本复合剂不仅浮选硫化铜矿或经硫化后的氧化铜矿效果好，而且还能浮选其他金属矿石。

Description

本发明涉及一种浮选铜矿石的复合剂。

目前，国内外在浮选有色金属矿石，特别是铜矿石时，一般用正丁基黄原酸钠（C₄H₉OCSSNa）和松醇油（C₁₀H₁₇OH）作为主要浮选药剂。例如在浮选氧化铜矿石时，所用的浮选剂通常是用硫化钠（Na₂S）正丁基黄原酸钠和松醇油各自单独添加。在浮选过程中，硫化钠作为硫化剂，正丁基黄原酸钠作为扑收剂，松醇油作为起泡剂。由于松醇油的主要成分是萜烯醇，在选矿废水中难以降解，严重污染环境毒害生物。这些浮选剂性能单一，满足不了浮选有用矿物的各种不同物理化学性质的需要，阻碍着选矿技术指标的进一步提高，同时用这种药剂还存在着浮选速度慢、气味大、成本昂贵等缺点。

为解决上述问题，人们试图用混合剂来进行浮选有色金属矿石，见百熙编著的《浮选药剂》一书（冶金工业出版社1981年8月版）中提到：“就我国目前的情况来说，烷基磺酸钠洗涤剂的生产正在蓬勃地发展，如何在浮选工业中有效加以利用，是很值得考虑的一个问题，至少到目前为止，有关它在浮选上的利用，报告还不多”。1959年中南矿冶学院选矿教研室浮选新冶硫化铜矿，曾用烷基苯磺酸钠作为松醇油起泡剂的代用品时，扑收剂丁基黄药的用量需增加30～60克/吨。

本发明的目的是提供一种含有烷基磺酸钠，能浮选有色金属矿石，尤其是浮选铜矿石的复合剂，该复合剂不仅要成本低，气味小，有利于工人操作和保护环境，而且要浮选速度快，精选效率高。

本复合剂是由异丁基黄原酸钠、正二丁基二硫代磷酸铵、对十二烷基苯磺酸钠、羧基甲基纤维素四种成分或再加上一至三种调整剂组成的。

由异丁基黄原酸钠、正二丁基二硫代磷酸铵、对十二烷基苯磺酸钠、羧基甲基纤维素组成时，其组成（重量%）为：

异丁基黄原酸钠〔（CH₃）₂CHCH₂OCSSNa〕 35～55

正二丁基二硫代磷酸铵〔（C₄H₉O）₂pSSNH₄〕 15～35

对十二烷基苯磺酸钠〔C₁₂H₂₅C₆H₄SO₃Na〕 15～25

羧基甲基纤维素〔简称CMC〕    5～15

在异丁基黄原酸钠、正二丁基二硫代磷酸铵、对十二烷基苯磺酸钠、羧基甲基纤维素四种成分的基础上，加入一种调整剂六偏磷酸钠〔（NapO₃）₆〕，其组成（重量%）为：2～8.5。

在异丁基黄原酸钠、正二丁基二硫代磷酸铵、对十二烷基苯磺酸钠、羧基甲基纤维素、六偏磷酸钠的基础上，加入另一种调整剂-硅酸钠〔Na₂SiO₃〕，其组成（重量%）为：1.5～3.5。

在异丁基黄原酸钠、正二丁基二硫代磷酸铵、对十二烷基苯磺酸钠、羧基甲基纤维素、六偏磷酸钠、硅酸钠的基础上，再加入一种调整剂-碳酸钠〔Na₂CO₃〕，其组成（重量%）为：2.5～7.5。

在由异丁基黄原酸钠（或正丁基黄原酸钠）、正二丁基二硫代磷酸铵（或异丁基二硫代磷酸铵）、对十二烷基苯磺酸钠、羧基甲基纤维素四种成分组成的复合剂中，异丁基黄原酸钠、正二丁基二硫代磷酸铵、对十二烷基苯磺酸钠具有强、中、弱三种扑收效果，为被浮选矿物表面的不均匀性提供了良好的条件，使矿物表面上药剂的吸附量增加，吸附的程度更加均匀、这三种扑收剂的碳链长短不一，相互取长补短，从而加强了矿物与气泡的粘附力，大大加快了有用矿物的浮游速度。在浮选过程中，对十二烷基苯磺酸钠，泡沫多而脆，稳泡时间短，在3～4分钟内泡沫急剧减少，正二丁基二硫代磷酸铵，浮选泡沫发粘，不易破裂，泡沫寿命较长，容易造成浮选跑槽，两者合二为一，能发挥明显的协同效应，具有良好的稳泡性能，在矿浆pH值8.5～12.5的范围内，可以得到起泡性能与扑收性能较好的联合效果。它不仅改变了扑收剂与硫化矿物的吸附性质，而且对调节浮选过程泡沫的体积、泡沫的稳定性、泡沫的粘度、以及泡沫的上升速度，都产生了较好的效果。羧基甲基纤维素是辉石、角闪石、高岺土、蛇纹石、绿泥石、石英、碳质脉石、泥质脉石（硅酸盐矿物风化产物）等脉石矿物的高效能抑制剂，对磁铁矿、赤铁石、方解石也有较好的抑制效果。研究结果表明，这四种成分组成的复合剂，浮选氧化铜矿和硫化铜矿产生了较好的效应，在开路试验的情况下，与老药剂（正丁基黄原酸钠和松醇油）比较，氧化铜矿铜精矿品位提高5.217～8.196%，铜回收率提高10.53～12.04%。硫化铜矿铜精矿品位提高2.498～3.797%，铜回收率提高0.29～1.20%。

用异丁基黄原酸钠、正二丁基二硫代磷酸铵、对十二烷基苯磺酸钠、羧基甲基纤维素、六偏磷酸钠五种成分组成的复合剂，由于六偏磷酸钠在矿浆中能够与钙镁离子络合，形成螯环化合物，使钙镁离子失去原来具有的作用，从而达到抑制钙镁离子的目的，有效地消除了钙镁离子在浮选过程中的不利影响。试验结果表明，用这五种成分组成的复合剂，浮选指标优于老药剂（正丁基黄原酸钠和松醇油），开路试验证明铜精矿品位提高5.745%，铜回收率提高13.17%。

用异丁基黄原酸钠、正二丁基二硫代磷酸铵、对十二烷基苯磺酸钠、羧基甲基纤维素、六偏磷酸钠、硅酸钠六种成分组成的复合剂，由于硅酸钠在浮选过程中能够降低矿泥的沉降速度，引起胶溶作用，提高矿泥悬浮液的稳定性，可作为矿泥的分散剂，防止各种矿物无选择地团聚，它还是石英、硅酸盐、铝硅酸盐的优良抑制剂。研究表明，羧基甲基纤维素、六偏磷酸钠、硅酸钠这三种调整剂与矿物的作用，需要的接触时间较长，才能有效地发挥其调整效能，因此在粗选作业添加本复合剂，不仅不会影响粗选作业有用矿物的浮游，而且对提高精选的铜精矿品位和作业效率都有明显的效果。开路试验证明，用本复合剂浮选氧化铜与老药剂（正丁基黄原酸钠和松醇油）相比，铜精矿品位提高7.060～8.988%，铜回收率提高13.47～15.18%。

用异丁基黄原酸钠、正二丁基二硫代磷酸铵、对十二烷基苯磺酸钠、羧基甲基纤维素、六偏磷酸钠、硅酸钠、碳酸钠七种成分组成的复合剂，在浮选过程中，碳酸钠起到一种缓冲作用，当矿浆中H⁺、OH^-的浓度稍有变化时，保证pH值变化不大，经试验证明，用以上七种成分组成的复合剂，无论浮选硫化铜矿或氧化铜矿都得到比上述三种浮选矿石的复合剂更好的浮选效果，以氧化铜矿为例，在开路试验情况下，与老药剂（正丁基黄原酸钠和松醇油）相比，铜精矿品位提高5.745%～9.999%，铜回收率提高13.17%～15.42%。当七种成分的组成（重量%）如例4，在闭路试验的情况下，浮选氧化铜矿时，铜精矿品位提高6.453%，铜回收率提高3.45%，药剂总用量每吨矿石降低1200克，药剂成本每吨矿石降低43.08%。浮选硫化铜矿，铜精矿品位提高1.257%，铜回收率提高0.71%，药剂总用量每吨矿石降低150克，药剂成本降低33.14%。

由上可见，用本复合剂浮选铜矿石，技术指标优于老药剂，而且浮选效果是六种成分组成的比五种的好，七种成分组成的又比六种的好，铜精矿品位和铜回收率都依次提高。

用本复合剂浮选硫化铜矿或经硫化后的氧化铜矿时，浮选速度快，泡沫细小，适合负载微细矿粒上浮的特点，有利于矿泥中有用矿物的回收，并使精矿沉降，过滤速度增快，金属铜的损失大大减少。本复合剂的这种特殊效果，实质上是各种浮选剂相互协同效应的进一步发挥。

本复合剂的各种组成成分来源充足，价格低廉。在本复合剂中，由于对十二烷基苯磺酸钠、羧基甲基纤维素、六偏磷酸钠、硅酸钠、碳酸钠本身无毒无味，由于它们与异丁基黄原酸钠、正二丁基二硫代磷酸钠在混合过程中所产生的络合作用，加上复合剂中不使用松醇油，所以药剂气味明显减轻，对环境保护十分有利。

使用本复合剂用量小，与老药剂相比，药剂用量降低18.52～20.69%。

下面举出用本复合剂浮选铜矿石的几个实施例：

在这几个实施例中所用的试验设备见表1。

表1：

使用本复合剂浮选铜矿石，分粗选和精选两大步骤。在浮选过程中，药剂分阶段加入，各阶段所加药剂占药剂总量的重量百分比如下：在实施例一至三中，粗选：第一阶段添加55%，第二阶段20%，第三、四阶段各10%，第五阶段5%。精选：第一、二阶段各另加原药剂总重量的7.5%。各阶段添加药剂的搅拌时间均为2分钟，各阶段的浮选时间均为4分钟，试验流程见图1。在实施例4中，各阶段添加药剂占药剂总量的重量百分比为：粗选：第一阶段50.6%，第二阶段18.4%，第三、四阶段各9.2%，第五阶段4.6%，精选：第一、二阶段各4%。各阶段的搅拌时间均为4分钟，浮选时间均为4分钟，闭路试验流程见图2。

图1，小型试验开路流程图。

图2，小型试验闭路流程图。

在这几个实施例中所采用的氧化铜矿，属于硅卡岩型氧化铜铁矿床，主要含铜矿物为孔雀石，其次为翠绿磷铜矿〔Cu₅（pO₄）₂（OH）₂〕、兰铜矿、赤铜矿，另外还有少量的自然铜、硅孔雀石及硫化铜等。铁矿物主要有磁铁矿、赤铁矿、针铁矿等。脉石矿物有石英、玉髓、蛋白石、长石、钙铝榴石、方解石、绿帘石、云母及粘土等。矿石铜物相分析见表2。

表2：

在这几个实施例中所采用的硫化铜矿是属于硅卡岩型硫化铜矿床，主要含铜矿物为黄铜矿、次为斑铜矿、辉铜矿及少量铜兰、自然铜、孔雀石等。铁矿物主要是磁铁矿，其次是赤铁矿及少量黄铁矿。脉石矿物为石英、云母等。矿石铜物相分析见表3。

表3：

实施例一：

本实施例使用的复合剂，是采用异丁基黄原酸钠、正二丁基二硫代磷酸铵、对十二烷基苯磺酸钠、羧基甲基纤维素四种成分组成。其组成（重量%）为：异丁基黄原酸钠35～55，正二丁基二硫代磷酸铵15～35，对十二烷基苯磺酸钠15～25，羧基甲基纤维素5～15。

本复合剂的组成（重量%）见表4。

表4：

本复合剂浮选氧化铜矿石，与老药剂（正丁基黄原酸钠和松醇油）试验条件进行比较见表5。

表5：

试验结果：见表6。

表6

实施例二：

本实施例所使用的复合剂，是由异丁基黄原酸钠、正二丁基二硫代磷酸铵、对十二烷基苯磺酸钠、羧基甲基纤维素，四种成分组成，其组成（重量%）如例1中的表4，用本复合剂浮选硫化铜矿石，与老药剂（正丁基黄原酸钠和松醇油）浮选指标进行比较。

试验条件：见表7。

表7：

试验结果：见表8。

表8：

实施例三：

本实施例所使用的复合剂，是由五种、六种、七种成分组成，即除采用了实施例一复合剂的四种成分之外，又分别增加了六偏磷酸钠、硅酸钠和碳酸钠，浮选氧化铜矿，与老药剂（正丁基黄原酸钠和松醇油）的浮选效果相比较。

本实施例各组成分及复合剂的组成（重量百分比）见表9。

表9：

试验条件：见表5

试验结果：见表10。

表10：

实施例四：

为了进一步证明复合剂选别氧化铜和硫化铜的浮选效果，氧化铜矿选用与实施例二、硫化铜矿选用与实施例三完全相同的矿石及试验条件，并采用复合剂七种成分的配方，进行浮选闭路试验比较。

本实施例的组成（重量%）为：

异丁基黄原酸钠：    40.00

正二丁基二硫代磷酸铵：    30.00

对十二烷基苯磺酸钠：    12.50

羧基甲基纤维素：    8.00

六偏磷酸钠：    5.00

硅酸钠：    2.00

碳酸钠：    2.50

试验结果：见表11。

表11：

※试验指标及药剂用量提高为（+），降低为（-）。

本复合剂属于一种阴离子型扑收剂，并有良好的稳定泡沫的作用，凡使用黄原酸盐类、磷酸盐类、胺类、磺酸类、脂肪酸类、肟酸类等作扑收剂和使用醇类、醚类、醚醇类、酯类等作起泡剂的铜、铅、锌、金、银、镍等有色金属矿石的浮选均可以广泛应用。

Claims (5)

1、一种浮选铜矿石的复合剂，其特征是本复合剂由异丁基黄原酸钠，正二丁基二硫代磷酸铵，对十二烷基苯磺酸钠、羧基甲基纤维素四种成分或再加上一至三种调整剂组成。

2、根据权利要求1所述的浮选铜矿石的复合剂，其特征在于本复合剂的组成（重量%）为：

35～55  异丁基黄原酸钠

15～35  正二丁基二硫代磷酸铵

15～25  对十二烷基苯磺酸钠

5～15  羧基甲基纤维素。

3、根据权利要求1所述的浮选铜矿石的复合剂，其特征在于复合剂中加入一种调整剂六偏磷酸钠，其组成（重量%）为：

2～8.5  六偏磷酸钠。

4、根据权利要求3所述的复合剂，其特征在于复合剂中再加入一种调整剂硅酸钠，其组成（重量%）为：

1.5～4.0  硅酸钠。

5、根据权利要求4所述的复合剂，其特征在于复合剂中再加入一种调整剂碳酸钠，其组成（重量%）为：

2.5～7.5  碳酸钠。

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