多金属硫化矿混合浮选高效活化剂试验研究.pdf

2 0 1 8 年第3 期有色金属 选矿部分 9 7 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 8 ．0 3 ．0 2 0 多金属硫化矿混合浮选高效活化剂试验研究 陈建华1 ，童雄2 ，甘恒1 ，黄闰芝3 1 ．广西大学资源与冶金学院，南宁5 3 0 0 0 4 ；2 ．昆明理工大学国土资源工程学院， 昆明6 5 0 0 9 3 ；3 ．广西华锡集团股份有限公司车河选矿厂，广西南丹5 4 7 2 0 4 摘要针对广西大厂锡石多金属硫化矿的矿石性质进行了矿物分析和选矿试验研究，研发了混合浮选高效活 化剂U ，代替了传统的活化剂硫酸铜进行活化，提高该硫化矿全浮效果和铁闪锌矿浮选效果，新型混合浮选高效活化 剂U 选择性和活化性能更强，成本更低。 关键词多金属硫化矿；混合浮选；高效活化剂 中图分类号T D 9 2 3 ．1 4文献标志码A文章编号1 6 7 1 - 9 4 9 2 2 0 1 8 0 3 - 0 0 9 7 - 0 4 E x p e r i m e n t a lS t u d yo nH i g hE f f i c i e n tA c t i v a t o rf o rM u l t i - m e t a lS u l f i d eO r eF l o t a t i o n C H E NJ i a n h u a I ，T O N GX i o n g ‘，G A NH e n g | ．H U A N GR u n z h i 3 J ．S c h o o l o fR e s o u r c e sa n dM e t a l l u r g y ，G u a n g x iU n i v e r s i t y ，N a n n i n g5 3 0 0 0 4 ，C h i n a ； 2 ．F a c u l t yo fL a n dR e s o u r c e ，K u n m i n gU n i v e r s i t yo fS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y ，K u n m i n g6 5 0 0 9 3 ，C h i n a ； 3 。C h e h eD r e s s i n gP l a n to fn 凡G r o u p ，N a n d a nG u a n g x i5 4 7 2 0 4 ，C h i n a A b s t r a c t T h em i n e r a lp r o p e r t i e sa n do r ed r e s s i n gt e s to fG u a n g x iD a c h a n gc a s s i t e r i t ep o l y m e t a l l i cs u l f i d eo r e w e r es t u d i e d ．T h eh i g he f f i c i e n c ya c t i v a t o rL Jw a sd e v e l o p e dt or e p l a c et h et r a d i t i o n a la c t i v a t o rc o p p e rs u l f a t e ．n e u s eo fh i g he f f i c i e n c ya c t i v a t o r 【Ji m p r o v e st h ee f f e c to ft h ef l o a t a t i o na n dt h ef l o t a t i o ne f f e c to ft h es p h a l e r i t e ．，n l e n e wm i x e df l o t a t i o ne f f i c i e n ta c t i v a t o rL Jh a sh i g h e rs e l e c t i v i t ya n da c t i v a t i o np e r f o r m a n c e ，l o w e rc o s t ． K e yw o r d s p o l y m e t a l l i cs u l f i d eo r e ；m i x e df l o t a t i o n ；e f f i c i e n ta c t i v a t o r 锡石多金属硫化矿矿床是我国经典的矿床类型 之一，储量大、分布广，约占全国原生矿床的四分之 三⋯。矿石成分复杂，矿石中锡矿物结晶粒度细、 分布广，锡石与黄铁矿、闪锌矿、方铅矿及脉石间的 共生关系复杂。2 j 。锡石多金属硫化矿属于复杂难 处理矿石，在回收锡的过程中必须兼顾硫化矿的影 响及有效回收，其选矿工艺流程复杂，回收率低，往 往达不到预期效果。研究如何有效综合利用锡石多 金属硫化矿成为了选矿工作者的重要研究内容p 。。 目前锡石硫化矿浮选活化剂的研究，还没有更好 的进展，一般采用有机螯合剂或其它的金属离子来活 化，但是有机螯合剂存在价格高，活化效果一般的缺 点，目前还没有见到能够代替硫酸铜的新型有机螯合 剂问世；而其它的金属离子，要么效果差，要么价格 高，都不如硫酸铜有效、实用”“。所以开发低成本、 高效硫化矿活化剂对于提高该硫化矿全浮效果和铁 闪锌矿浮选效果具有重要的意义和经济价值。 广西大厂锡石多金属硫化矿属于复杂难处理矿 石，在回收锡的过程中必须兼顾硫化矿的影响及有 效回收，一般采用重选一浮选一重选的流程旧- 。在 重选回收锡石之前，需要将硫化矿全部浮选，消除硫 化矿对锡石重选的干扰。大厂矿区硫化矿为复杂多 金属硫化矿，含有脆硫铅锑矿、铁闪锌矿、黄铁矿、毒 砂、磁黄铁矿等多种矿物，不仅矿物成分多，矿物可 浮性差异也很大，大部分矿物可浮性较差，需要进行 活化才能有效捕收。如铁闪锌矿，不进行活化，基本 不能浮选；黄铁矿、磁黄铁矿、白铁矿和毒砂等含硫 铁矿物可浮性都比较差，活化后则能够显著提高可 浮性‘7 引。因此在硫化矿全浮时，必须要进行活化 实现复杂的多种硫化矿物全浮，达到锡石重选前脱 杂的要求。另外广西大厂的锌矿物主要是铁闪锌 矿，锌矿物中由于铁原子的存在，导致了常规硫酸铜 活化效果差，并且由于锌硫分离在较高碱度下进行， 导致大量硫酸铜在碱性溶液中形成氢氧化铜沉淀， 基金项目国家自然科学基金资助 5 0 8 6 4 0 0 1 ；广西科学研究与技术开发计划重大专项项目 桂科重1 2 9 8 0 0 2 4 收稿日期2 0 1 7 - 0 6 - 0 1修回日期2 0 1 8 - 0 4 1 2 作者简介陈建华 1 9 7 l - ，男，四川西昌人，博士，教授，博士生导师。 万方数据 9 8 有色金属 选矿部分2 0 1 8 年第3 期 浪费和消弱了铁闪锌矿的活化效果。本文研发了混 合浮选高效活化剂L J 代替传统的活化剂硫酸铜进 行活化，提高该硫化矿全浮效果和铁闪锌矿浮选效 果，具有重要的意义和经济价值。 浮选活化剂的作用主要是改善矿物表面的结 构，增加矿物表面和浮选捕收剂作用的活性点。如 黄铁矿的活化，主要是铜离子在矿物表面和硫原子 作用形成类似辉铜矿的一层表面膜，促进黄药的吸 附。闪锌矿的活化主要是改善矿物表面的吸附活性 点，由于闪锌矿表面锌离子和黄药的作用比较弱，通 过铜离子和锌离子的交换，增加闪锌矿表面铜离子 的数量，从而有利于黄药的吸附。本文研发的混合 浮选高效活化剂L J 是螯合类活化剂，根据溶液化学 理论、表面化学原理以及浮选药剂分子结构与性能， 开发了具有螯合作用的新型高效浮选活化剂，并能 够在水溶液中形成螯合分子结构，有效克服溶液中 水分子对铜离子的水化作用，消除氢氧化物沉淀，促 进药剂分子在硫化矿物表面的吸附，对硫化矿活化 剂进行了配位结构的研究。 1 矿石性质 本次试验原料为大厂锡石多金属硫化矿的原 矿，将原矿全部破碎至一2m m 后缩分为若干等分， 作为试验样。将原矿磨细至一3 0 0 斗m 作为浮选试 验给矿。原矿多组分分析结果见表1 ，原矿磨细至 一3 0 0 m 的粒度分析结果见表2 。 表1原矿多组分分析结果 T a b l e1 M u l t i c o m p o s i t i o na n a l y s i sr e s u l t so fr u n o f - m i n eo r e f ‘琵 含量0 ．4 5 0 ．1 41 ．7 05 ．3 40 ．6 40 ．1 7 2 3 ．4 47 ．7 20 ．0 5 t 鲤塑Q ．Q 1 5 01 1 ．0 l0 ．5 90 ．1 0 1 ．6 46 ．9 l1 4 ．4 07 ．4 41 0 ．6 31 4 ．2 6 一1 5 0 i 0 09 ．0 40 ．4 80 ．0 8 1 ．4 35 ．6 29 ．5 35 ．2 27 ．5 89 ．5 I 1 0 0 7 47 ．8 60 ．7 9 0 ．1 01 ．7 66 ．4 81 3 ．8 15 ．5 38 ．1 19 ．5 5 7 4 5 6 8 ．6 61 ．7 70 ．3 63 ．9 41 6 ．7 43 3 ．8 62 1 ．9 3 2 0 ．0 22 7 ．1 5 5 6 4 32 4 ．4 20 ．2 50 ．1 51 ．8 14 ．3 2 1 3 ．5 I2 5 ．3 02 5 ．9 21 9 ．7 8 4 3 3 l6 ．3 00 ．2 20 ．1 5 1 ．7 34 ．1 03 ．1 26 ．5 36 ．4 24 ．8 4 3 1 2 15 ．5 l 0 ．1 90 ．1 21 ．6 l3 ．6 82 ．3 I4 ．7 6 5 ．2 13 ．7 9 2 l 1 0 ．54 ．3 40 ．1 60 ．1 11 ．4 52 ．9 21 ．4 93 ．5 0 3 ．7 12 ．3 7 一1 0 ．5 8 4 ．3 40 ．1 30 ．0 91 ．1 82 ．4 8 1 ．2 42 ．7 53 ．0 22 ．0 2 81 8 ．5 20 ．1 60 ．1 30 ．8 6 1 ．9 46 ．7 11 7 ．0 69 ．3 86 ．7 4 合计 1 0 0 ．00 ．4 50 ．1 4 1 ．7 05 ．3 41 0 0 ．01 0 0 ．01 0 0 ．0 1 0 0 ．0 2 试验结果与分析 该矿区锡石硫化矿为复杂多金属硫化矿，含有脆 硫铅锑矿、铁闪锌矿、黄铁矿、毒砂、磁黄铁矿等多种矿 物，试验采用混合浮选流程。试验流程如图1 所示。 2 ．1 条件试验 2 ．1 ．1 硫酸用量试验 确定活化剂使用硫酸铜，用量为3 0 0g ／t ；捕收剂为 黄药，用量为4 0 0g ／t ；起泡剂为松醇油，用量为6 0g ／t ， 硫酸为变量，对硫酸进行用量试验，试验结果见图2 。 图2 结果显示，随着硫酸用量的增加，精矿产率 增大，精矿铅、锌回收率增加，当用量达4 ．0k g ／t 时， 精矿产率及铅、锌回收率达最高，当硫酸用量进一步 增加，精矿产率及铅、锌回收率反而降低。由此确定 给矿 5 j 叫渊整_ } } j 3 、 活化剂 3 捕收剂 3 起泡剂 铅粗选 图1 试验流程图 F i g ．i F l o w s h e e to ft e s t 硫酸最佳用量为4 ．0k g ／t 。 2 ．1 ．2 活化剂试验 确定硫酸用量为4 ．0k g ／t ，捕收剂黄药用量为 万方数据 2 0 1 8 年第3 期陈建华等多金属硫化矿混合浮选高效活化剂试验研究 9 9 二 1t ’ ‘i9 { 川I } ，Ik g ‘I 图2 硫酸用量试验结果 F i g ．2 R e s u l t so fs u l f u r i ca c i dd o s a g e 4 0 0g ／t ，活化剂为变量，对传统活化剂硫酸铜和新 型高效活化剂U 进行用量对比试验，试验结果见图 3 和图4 。 2 5 q l3 I H }3 5 J“H j1 5 J S IH I5 5 { }“I H }f ，5 I 高效活化剂L J 蚪j 量／ g t “ 图3 高效活化剂L J 用量试验结果 F i g ．3 R e s u l t so fH i g h l ye f f e c t i v ea c t i v a t o r ’L Jd o s a g 亭．一 趔3L 丁； 2 i L ／ ，7 l l 。，／ l l I 2 嗣3 I W l打耐汀了霸喃 硫酸铜H { 量／ g I 图4 硫酸铜用量试验结果 F i g ．4 R e s u l t so fc o p p e rs u l f a t ed o s a g e 图3 和图4 结果显示，随着高效活化剂L J 、硫酸 铜用量的增加，精矿产率增大，精矿铅、锌回收率增 加，当用量达5 5 0g ／t 时，精矿铅、锌品位及铅、锌回 收率达到比较理想的选别指标，当硫酸铜用量进一 步增加，精矿铅、锌品位下降幅度较大，精矿铅、锌回 收率增加不明显。由此确定高效活化剂U 、硫酸铜 较佳用量为5 5 0g ／t 。 2 ．1 ．3 黄药用量试验 确定硫酸为4 ．0k g ／t ，使用高效活化剂U 代替 硫酸铜，用量为5 5 0g ／t ；黄药为变量，对黄药进行用 量i 一{ U 合，c I t ；0 』lJ l j I J 弋验i 。’i _ 虬【冬I5 ’’H I4 5 l lⅫH I5 5 { }n I }r ，刊Ii l H } J 堆莳药H { 量／l g 【- ‘ 图5 丁基黄药用量试验结果 F i g ．5 T e s tr e s u l t so nd o s a g eo fb u t y lx a n t h a t e 图5 结果显示，随着黄药用量的增加，精矿产率 增大，精矿铅、锌回收率增加，当用量达6 0 0g ／t 时，精 矿铅、锌品位及铅、锌回收率达到比较理想的选别指 标，当黄药用量进一步增加，精矿铅、锌回收率增加不 明显。由此确定黄药较佳用量为6 0 0g ／t 。 2 ．2 闭路试验 根据药剂用量条件试验结果，确定药剂最佳用量 条件，硫酸铜为5 5 0g ／t ，黄药用量为6 0 0g ／t ，硫酸为 4 ．0k g ／t ，采用一次粗选、两次精选、两次扫选流程进 行闭路试验。试验流程如图6 ，试验结果见表3 。 精矿昆矿 图6 闭路试验流程 g ．6 F l o w s h e e to ft h ec l s e d c i r c u i tt e s 一一 一 一 一 1 ／ 一 一 位位蜱粹一 一 | ． _ 品品埘幽．_一 万方数据 1 0 0 有色金属 选矿部分2 0 1 8 年第3 期 表3 结果显示，高效活化剂L J 试验结果与硫酸 铜对比发现，高效活化剂I J 的精矿产率比传统硫酸 铜要低0 ．6 3 ％，但是高效活化剂L J 的铅、锌、硫回 收率分别高3 ．4 0 ％、1 ．4 5 ％、1 ．4 8 ％，表明高效活化 剂L J 具有比传统硫酸铜更好的活化效果，选择性和 活化性能更强。 3结论 1 采用高效活化剂L J ，浮选精矿铅、锌品位提 高，铅回收率提高，锡损失率降低，锌、硫回收率略微 下降。锡、铅、锌回收总价值相当，高效复合硫酸铜 全浮脱硫效果和传统硫酸铜相当。 2 采用高效活化剂L J ，黄药、松醇油用量下降， 对其它药剂未产生干扰作用，硫酸铜价格便宜，总的 药剂成本下降明显。 3 新型硫化矿活化剂，结合了螯合剂和金属离 子的两种优点，效果比和硫酸铜相当，但价格硫酸铜 便宜，并且能够在低碱度下实现铁闪锌矿的活化，具 有较好的推广应用前景。 参考文献 [ 1 ] 李宏建，李新冬．国内外锡选矿进展[ J ] ．中国矿山工程， 2 0 0 6 ，3 5 5 1 0 1 3 ． [ 2 ] 许志华．锡工艺矿物学[ J ] ．广东有色金属学报，1 9 9 9 ， 2 3 2 7 9 - 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