磨矿方法对某硫化矿浮选的影响.pdf

第5 9 卷第4 期 2007 年11 月 有色金属 N o n f e r r o u 3M e a l s V 0 1 ．5 9 ．N o ．4 N o v e m b e r2 007 E f f e c t so fG r i n d i n gM e a s u r eo nC o m p l e x P b ／Z nO r eF l o t a t i o n W E IY i h e l ，Z H O UG a o y u n 2 1 ．S c h o o lo fC i v i la n dE n v i r o n m e n t a lE n g i n e e r i n g ，W u h a nI n s t i t u t eo fT e c h n o l o g y ，W u h a n4 3 0 0 7 4 ，C h i n a ； 2 ．B e i j i n gG e n e r a lR e s e a r c hI n s t i t u t eo fM i n i n ga n dM e t a l l u r g y ，B e i j i n g10 0 0 4 4 ，C h i n a A b s t r a c t T h en o r a t i o np e r f o r m a n c e so fac o m p l e xP b ／z no r e a r ei n v e s t i g a t e db yt h r e ek i n d so fm i l l s t e e l 。s t a i n l 嘲a n dc e r a m i c m i l l i nl a b o r a t o r yb a t c hf l o r a t i o nt e s t a ．I ti sf o u n dt h a tt h el e a dr e c o v e r yi si n c r e a s e dw h i l eg r i n d i n gi nac e r a m i cm i l l 。i ．e ．an o n - f e l - l - O t l S ， o x i d i z i n ge n v i r o n m e n t ．b u tt h es e l e c t i v i t yi sd e c r e a s e dd u et ot h ea c t i v a t i o no fs p h a l e r i t eb yc o p p e ri o n sp r o d u c e dv i at h eo x i d a t i o no fo r e ． O nt h ec o n t r a r y ，t h el c a dr e c o v e r yi sd e c r e a s e dw h i l eg r i n d i n gi nat r a d i t i o n e li r o nm i l l 。b u tt h es e l e c t i v i t yi si n c r e a s e d ．T h el o wr e c o v e r y ‘w i t hi r o ng r i n d i n gm e d i ai sp r o h a b l yc A l u s e db yt h ec o a t i n go fi r o no x y - h y d r o m d e so ns u l p h i d es u r f a c e s ．C o a r s ep a r t i c l e s8 1 “ em o r es e n s i t i v e t ot h i sk i n do fd e p r e s s i o n ．K e y w o r d s m i n e r a lp r o r ．e s s i n g ；c o m p l e xs u l p h i d eo r e ；m i l l i n g ；f l o t a t i o n C L CN u m b e r T D 8 5 3 ．3 1 T D 8 5 3 ．3 6 2D o c u n l e n tC o d e AA r t i c l eI D 1 0 0 1 0 2 1 l 2 0 0 7 0 4 0 1 3 1 一0 6 G r i n d i n go r e t ot h eo p t i m u ms i z ef o r 。m i n e r a l p r o c e s s i n gb yf l o t a t i o ni sf i ne s s e n t i a lp r e p a r a t i o np r o c e s sb u tah i g h l ye n e r g y - - c o n s u m i n ga n dl o w - e f f i c i e n c y p a r to fm o s tm i n e r a lp r o c e s s i n go p e r a t i o n s ．T h eu l t i m a t ep u r p o s eo fc o m m i n u t i o ni nm i n e r a lp r o c e s s i n gi s t o1 i b e r a t et h ec o n s t i t u e n tm i n e r a l st h a tm a k eu pa n o r es ot h a tv a l u a b l em i n e r a lc a nb es e p a r a t e df r o m g a n g u e s [ 1 | ．T h i st a s ks h o u l db ea c c o m p l i s h e da s c o a r s ea sp o s s i b l e ．I ti se s t i m a t e dt h a tg r i n d i n gp r o e e s sa c c o u n t sf o ra b o u t4 0 ％～6 0 ％o ft h et o t a le n e r ． g Yi n v o l v e di nm e t a le x t r a c t i o n [ 副．D u et ot h eg a l v a n ． i ci n t e r a c t i o nb e t w e e nt h eg r i n d i n gm e d i aa n ds u l p h i d eo r e s ，t h eg r i n d i n gm e d i a u s u a l l y ，s t e e l c o n ． s u m p t i o nc a nb ec o n s i d e r a b l e ．T h u s ，m a n ye f f o r t s h a db e e nm a d et or e d u c et h el o s so ft h em e d i aw e a r d u r i n gg r i n d i n g ，s u c ha 5u s i n gr u b b e rl i n e r s ，C O I T O s i o nr e s i s t a n tm e d i aa n dc o r r o s i o ni n h i b i t o r st or e d u c e m e d i a ∞r r o s i o n [ 3 5 】．T h i sm a ya l s ob eo n eo ft h e r e a s o n sf o rt h ew i d e l ya p p l i c a t i o n so fa u t o g e n o u sa n d p a r t i c u l a r l ys e m i ．a u t o g e n o u sm i l l si nr e c e n tt i m e s [ 2 | ． F u r t h e r m o r e 。e v i d e n c e sa l s os t r o n g l ys u g g e s tt h a t R e c e i v e dd a t e 2 0 0 6 一l l 一2 9 B i o g r a p h y W E IY i - h e 1 9 6 2 一 。G r a d u a t eS t u d e n tf o rP h ．D ． C o n t a c t o r Z H O UG a o - y u n 1 9 6 3 一 ，P r o f e s s o r ，M ．A ．m a j o ro n m i n e r a lp r o c e ∞i n ga n df l o a t a t i o na g e n t s ． m i l l i n gm e t h o da f f e c t ss u l p h i d ef l o t a t i o nb o t hi nr e c o v e r ya n ds e l e c t i v i t y [ 6 9 1 ．I tw a sR e ya n dF o r m a n e k w h of i r s td e m o n s t r a t e dt h a tg r i n d i n gh a sas e v e r ee f f e c to ns u l p h i d ef l o t a t i o n [ 1 0 】．M a n yi n d u s t r i a le x p e r i e n c e sa l s os h o w e ds i g n i f i c a n te f f e c t so fm i l l i n go ns u l D h i d ef l o t a t i o n [ 6 7 ，9 ，1 1 I ．T h er P a s o nf o rt h ed e p r ∞一 s i o nw h e nu s i n ga ni r o nm i l l ．w h i c hu s u a l l yc a u 瞄a v e r ys t r o n gr e d u c i n ge n v i r o n m e n t ，a r eb e l i e v e dt ob e t h er e s u l t so fu n s e l e c t i v ec o a t i n go fi r o no x y - - h y d r o x ．． i d e so x i d i z e dp r o d u c t so ns u l p h i d em i n e r a l s ．T h ep r e v e n t i o no fc o r r o s i o ni nt h em i l l i n gp r o c e s sm a yt h u s h a v ed u a lb e n e f i t sf o rm i n e r a lf l o t a t i o np l a n t si nt h a t i tn o to n l yl o w e r st h eC O S to fg r i n d i n g ，b u tm a ya l s o i m p r o v ef l o t a t i o np e r f o r m a n c e ．T h ea p p l i c a t i o no f h i g hc h r o m i u mg r i n d i n gm e d i aw a st e s t e da n dp r o v e d t ob eap o s s i b l em e a s u r et oi m p r o v el e a df l o t a t i o nr e c o v e r y [ 1 2 13 | ． I nt h ei n v e s t i g a t i o n ，c e r a m i c ，s t a i n l e s sa n dc o r n m o nl o wc a r b o ns t e e lm i l l sw e r eu s e dt oc o m p a r et h e i r e f f e c t so nt h ef l o t a t i o no fac o m p l e xs u l p h i d eo r e ． 1 E x p e r i m e n t a lM e t h o d 1 ．1M a t e r i a l s T h eo r es a m p l eu s e di nt h et e s t si sac o m p l e xP b ／Z n o r 8w i t ht h eh e a dc o m p o s i t i o ns h o w ni nT a b l e1 ． 万方数据 1 3 2 有色金属第5 9 卷 T a b l e1A v e r a g ec h e m i c a lc o m p o s i t i o no fo r e C o m p o n e n t s P bZ nC uF e Sc a o M g O B a O A 1 2 0 3S i 0 2 C o n t e n t ／％ 2 ．6 9 1 1 ．9 10 ．1 76 ．1 97 ．4 82 2 ．9 8 ’1 0 ．5 2 5 ．2 23 ．1 7 2 5 ．1 5 ’I ’h ec o l l e c t o ru s e di nt h ee x p e r i m e n t si ss o d i u m n o r m a lp r o p y lx a n t h a t e s S N P X ．I n d u s t r i a lf r o t h e r D o wf r o t h e r2 5 0 i sa p p l i e dt oa l lt h ef l o t a t i o ne x ． p e r i m e n t s ．T h ep r o t e c t i v eg a su s e df o rt h eE D T A l e a c h i n gt e s t si sh i g hp u r i t yo fa r g o ng a s 9 9 ．9 9 9 ％ ．E D T Aa n da l lt h eo t h e rr e a g e n t su s e di n t h ee x p e r i m e n t sa r eo fa n a l y t i c a lg r a d eq u a l i t y ． 1 ．2P r o c e d u r e s G r i n d i n ga n df l o t a t i o n ．T h r e ek i n d so fr a i l la r e u s e di nt h ee x p e r i m e n t sn a m e l yc o m m o nl o wc a r b o n s t e e lm i l l ．s t a i n l e s sr a i l la n dc e r a m i cm i l l ．S t a i n l e s s m i l la n dl o wc a r b o ns t e e lm i l la r er o dm i l l so ft h ei d e n t i c a ls i z e ．C e r a m i cm i l li sab a l lm i l l ．1k go fo r ei s w e t l yg r o u n d e di nt h ed i f f e r e n tm i l l sa tam a s sc o n c e n t r a t i o no f6 6 ．7 ％．T h eg r i n d i n gf i n e n e s si sc o n t r o l l e db yv a r y i n gt h et i m eo fm i l l i n g ．C o n d i t i o n i n g a n df l o t a t i o na r ec o n d u c t e di na2 Lf l o t a t i o nc e l l D e n v e r1 2 a tt h eu n a d j u s t e dp H 7 ．8 - - 8 ．2 w i t h o u tc y a n i d e ．B e f o r et h ea d d i n go ff l o t a t i o nr e a g e n t s ， t h ep u l pi ss t i r r e df o r3m i n u t e s ．T h es e q u e n c eo f r e a g e n ta d d i t i o ni sS N P X 5 0 9 ／t ，t h e nf r o t h e r D o wf r o t h e r2 5 0 ，1 2 9 ／t ．T h ec o n d i t i o n i n gt i m ef o r S N P Xa n df r o t h e ra r e5a n d3m i n u t e s ，r e s p e c t i v e l y ． F l o t a t i o ni sc o n d u c t e da tac o n c e n t r a t i o no f3 2 ％ s o l i d sb ym a s s ．T h ef l o t a t i o nm a c h i n ei so p e r a t e da t a ni m p e l l e rs p e e do f11 5 0r ／m i n ．F r o t hi sc o n t i n u o u s ． 1 yr e m o v e df r o mt h ec e l lb ya na u t o m a t i cs c r a p e ro p ． c r a t i n ga t as p e e do f2 6r ／m i n ．T h es i d e so ft h ec e l l a r ew a s h e dw i t ht a pw a t e rd u r i n gt h ef l o t a t i o na n d t h ep u l pi sk e p ta tac o n s t a n tl e v e lb ya d d i n gt a pw a t e r ．T h et o t a lf l o t a t i o nt i m ei s1 6m i n u t e s ．C o n c e n t r a t e sa r et a k e na td i f f e r e n tf l o t a t i o nt i m e s ．P u l pp o t e n t i a l E h a n dd i s s o l v e do x y g e n D o a r er e c o r d e d c o n t i n u o u s l yf r o mt h eb e g i n n i n go fc o n d i t i o n i n gt o t h ee n do ff l o t a t i o nu s i n ga nO r i o nc o m p o s i t ep l a t i n u me l e c t r o d ea n daD op r o b e ．F l o t a t i o n p r o d u c t s a r ea n a l y z e db yu s i n gX R Fc o m b i n i n gc o n v e n t i o n a l w e ts c r e e n i n g ． ，c j M o d i f i e dK e l s a l lf i r s to r d e rm o d e l [ 1 4 1 5 】w i t h f a s ta n ds l o w f l o a t i n gd i s t r i b u t i o n ，a ss h o w ni ne q u a ． t i o n1 ，i su s e dt oa s s e s st h ef l o t a t i o nr e s u l t s ．T h e f l o t a t i o np a r a m e t e r sa r ec a l c u l a t e db yf i t t i n gt h ee x p e r i m e n t a ld a t at h r o u g hS i g m a p l o t v e r s i o n7 ．0 a c c o r d i n gt ot h er e g r e s s i o ne q u a t i o n1w i t hac o r r e l a t i o n c o e f f i c i e n tg r e a t e rt h a n0 ．9 9 ． R 。 尺一{ 1 一[ 1 0 e k ／] 臼e 一‘，} 1 W h e r e R r2 C u m u l a t i v ef l o a t a t i o nr e c o v e r yo f m i n e r a la tt i m et ；Rm U l t i m a t ef l o t a t i o nr e c o v c r y ；k f ，k ， F a s t f l o a t i n ga n ds l o w f l o a t i n gr a t ec o n s t a n t s ，r e s p e c t i v e l y ；0 S l o wf l o a t i n gf r a c t i o n ． E D T Al e a c h i n ga n ds o l u t i o na n a l y s i s ．E D T A l e a c h i n gi sc o n d u c t e da c c o r d i n gt h ep r o c e d u r e 五e c o m ． m e n db yG r e e ta n dS m a r t [ 13 1 ．2 0 m Lp u l ps a m p l ei s t a k e na f t e rt h et h r e em i n u t e ss t i r r i n ga n da d d e dt o 2 5 0 ．0 0 9o fp r e v i o u s l ya r g o np u r g e d f o ra tl e a s t3 0 m i n u t e s 0 ．1 m o l ／LE D T As o l u t i o no fp H7 ．5 a d j u s t e dw i t hK O H ．T h es l u r r yi ss t i r r e dv i g o r o u s l y u n d e ra r g o nf o r 5m i n u t e sb e f o r ef i l t r a t i o n ．A b o u t 5 0 m Ls a m p l eo ft h ef i l t r a t ei sa n a l y z e db yu s i n gI C P ． 2R e s u h sa n dD i s c u s s i o n 2 ．1F l o t a t i o nk i n e t i c s T om a k ea ni n d e p t hc o m p a r i s o no ft h ef l o t a t i o n p e r f o r m a n c e ，m i l l i n gs i z ei sc o n t r o l l e dt oa b o u tt h e s a m er a n g e 7 5 ％一7 5 ／生m f o ra l lt h et h r e em i l l i n g m e t h o d s ．T h i si sa c h i e v e db yv a r y i n gm i l l i n gt i m e ． T h ef l o t a t i o nr e c o v e r i e so fP b ，Z n 、w i t hv a r i o u s m i l lg r o u n d i n ga r es h o w ni nF i g ．1a n dF i g ．2 ．T ．h e c o r r e s p o n d i n gm o 出f l e dK e l s a l lm o d e lv a l u e sf o rv a r i O U Sm i n e r a l sd u r i n gg a l e n af l o t a t i o nw i t hd i f f e r e n t m i l lg r o u n d i n gareg i v e ni nT a b l e2 ．， F i g ．1 1 a n e sg ．r e F I e l a t i o nt i m e l m i n F l o t a t i o nr e c o v e r yo fl e a dv sf l o t a t i o nt i m e f o rm i l l i n gm e t h o d si n d i c a t e d K e k s a l lr e g r e s s i o nf i t st oe x p e r i m e n t a ld a mp o i n t s 口￡苔o}l口8r】 万方数据 第4 期 W E IY i h e ，e ta hE f f e c t so fG r i n d i n gM e a s u r eo nC o m p l e xP b ／Z nO r eF l o t a t i o n 1 3 3 T a b l e2M o d i f i e dK e l s a l lm o d e lv a l u e so b t a i n e df o r f l o t a t i o no fv a r i o u sm i n e r a l sa f t e rm i l l i n g i ne n v i r o n m e n t si n d i e a t e d M i l lm e d i u mR 。／％以 O t ，／r o A n ‘k l ／m i n - 1 G a l e n S t e e lm i U8 7 ．7 9O ．1 9 0 ．8 1O ．1 00 ．8 9 C e r a - n i cm i l l 8 5 ．7 30 ．6 10 ．3 90 ．3 5．6 ．5 1 S t a i n l e s sm i l l8 7 ．5 6 0 ．2 9O ．7 l0 ．2 52 ．5 3 S p h d e f i t e S t e e l m i l l4 4 ．1 30 ．5 10 ．4 9 0 ．1 31 ．2 7 C e r a m i c m i U5 4 ．0 30 ．8 30 ．1 7 0 ．1 44 ．8 1 S t a i n l e s sm i l l6 9 ．0 1 0 ．4 30 ．5 70 ．2 21 ．6 9 T h e s ef l o t a t i o nr e s u l t si n d i c a t et h a tg a l e n af l o t a t i o ni si n s e n s i t i v et ot h em i l l i n ge n v i r o n m e n t ．O n l yf l s m a l ld i f f e r e n c e ．i nt h eu l t i m a t ef l o t a t i o nr e c o v e r yo f P be x i s t e df o rt h et h r e em i l l s ．T ‘h ef l o t a t i o ni sf a s t a n dh i g h l ys e l e c t i v ea tt h eb e g i n n i n gs t a g eo ff l o t a t i o n w h e nm i l l i n gi nan o n - f e r r o u sm i l l ；a sf l o t a t i o np r o g r e s s e s ，i tq u i c k l yl o s e i t ss e l e c t i v i t yt oi r o nm i l l ． T h i sp h e n o m e n o r ri sm o r eo b v i o u sf o rc e r a m i cm i l l ．I t s h o u l dn o t et h a tt h es e l e c t i v i t yf o ri r o nm i l li sn o t h i g h l ys e l e c t i v ea tt h eb e g i n n i n gs t a g eo ff l o t a t i o n ． F r o mt h e f l o t a t i o nk i n e t i c sp a r a m e t e r s ，i ts e e m s m i l l i n gi nn o n f e r r o u sm i l l sg e n e r a l l yc a u s i n gc o n s i d e r a b l ea c t i v a t i o nf o rs p h a l e r i t e ．C o m p a r e dt oi r o n m i l l ，t h ef l o t a t i o nr a t e sf o rb o t hg a l e n aa n ds p h a l e r i t e a r ei n c r e a s e dw i t hn o n ．f e r r o u sm i l l ． 冰 言 釜 苎 商 F I o r a t i o nt i m e ／r n i n F i g ．2 F l o t a t i o nr e c o v e r yo fz i n cV sf l o t a t i o nt i m e f o rm i l l i n gm e t h o d si n d i c a t e d L i n e sa r eK d s a l lr e g r e s s i o nf i t st oe x p e r i m m t a ld a t ap o i n t s 2 ．2 S i z e - b y - s i z er e c o v e r yd i s t r i b u t i o n sf o rd i f f e r e n t m i l l i n gm e t h o d s A n a l y s i st h ef l o t a t i o nb e h a v i o ro fd i f f e r e n tp a t t i c l e si sau s e f u ld i a g n o s t i ct e c h n i q u ee x t e n s i v e l yu s e d b yr e s e a r c h e r sb o t hi np l a n ts u r v e y sa n dl a b o r a t o r y b a t c hf l o t a t i o nt e s t s [ 1 4 , 1 6 ] ． T h es i z e ．．b y ．．s i z er e c o v e r yd i s t r i b u t i o nf o rP ba n d Z nareg i v e ni nF i g ．3a n dF i g ．4 ，r e s p e c t i v e l y ．F o ra l l t h et h r e em i l l i n gm e t h o d s ，t h el e a dr e c o v e r yd i s t r i b u t i o np r o f i l e sa r es i m i l a rt ot h et y p i c a ls i z er e c o v e r y d i s t r i b u t i o n sr e p o r t e di nt h el i t e r a t u r e [ 1 5 一I7 | ．H o w e v ． e r ，t h eo p t i m a lf l o a t a b l es i z er e g i o no ft r a d i t i o n a li r o n m i l li sq u i t en a r r o wc o m p a r e dt ot h o s eo b t a i n e da f t e r m i l l i n gi ns t a i n l e s so rc e r a m i cm i l l ．T h ef l o a t a h i l i t yo f c o a r s e rp a r t i c l e si sd e c r e a s e db ya ni r o nm i l l ，b u tt h e e f f e c to nt h ef i n e rp a r t i c l e si sn o to b v i o u s l y ．I ts h o u l d b en o t e dt h a ta l t h o u g ht h eo v