某新型抑制剂在铜锌分离中的试验研究.pdf

8 4 有色金震 选矿郜分 2 0 1 5 年第4 期 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 5 ．0 4 ．0 2 1 某新型抑制剂在铜锌分离中的试验研究 严伟平1 ，一，陈晓青1 ’2 ，杨进忠1 ’2 ，胡 城3 1 ．中国地质科学院矿产综合利用研究所，成都6 1 0 0 4 1 ；2 ．中国地质调查局金属矿产资源综合 利用技术研究中心；成都6 1 0 0 4 1 ；3 ．马钢集团南山矿业有限责任公司，安徽马鞍山2 4 3 0 0 0 摘要针对某复杂难选铜锌矿石，采用优先选锅原则流程进行铜锌分离，利用小分子有机挪觎剂抑制锌矿物，分离效果 良好。小型闭路试验可获得铜精矿含铜2 3 ．1 5 ％、铜回收率为7 7 ．6 1 ％、含锌5 ．6 1 ％，与常规锌组合抑制剂Z n S 0 N a 2 S O s 相 比，新药剂可使铜精矿中铜品位和回收率分别提高3 ．9 1 和7 ．3 6 个百分点、杂质锌的含量降低2 ．6 1 个百分点，锌精矿的锌品 位与回收率分别提高了0 ．6 6 ％、0 ．3 1 ％。 关键词抑制剂；优先浮选；铜锌分离 中图分类号T D 9 2 3 ．1 4 ；3 3 3 9 5 2 ．1 ；T D 9 5 2 ．3 文献标志码A文章编号1 6 7 1 - 9 4 9 2 2 0 1 5 0 4 - 0 0 8 4 - 0 4 E x p e r i m e n t a lS t u d yo naN e wT y p eo f I n h i b i t o ri nt h eS e p a r a t i o no fC o p p e ra n dZ i n c Y A NW e i p i n g 。．- ，C H E NX i a o q i n g ’”，Y A N GJ i n z h o n 9 1 ”，H UC h e n 9 3 J ．I n s t i t u t eo fM u l t i p u r p o s eU t i l i z a t i o no fM i n e r a lR e s o u r c e so f “G s ，C h e n g d u6 1 0 0 4 1 ，C h i n a ；2 ．C h i n e s e ＆d o g i c o l S u r v e yM e t a lM i n e r a lR e s o u r c eU t i l i z a t i o nT e c h n o l o g yC e n t e r ，C h e n g d u6 1 0 0 4 1 ，C h i n a ； 3 ．N a n s h a n 胁n i 昭C o ．，L t d ．，M a a n s h a nI r o na n dS t e e lG r o u p ，M a a n s h a nA n h u i2 4 3 0 0 0 ，C h i n a A b s t r a c t I nac o m p l e xa n dr e f r a c t o r yc o p p e rz i n co r e ，a d o p t i n gp r e f e r e n t i a lf l o t a t i o nc o p p e r ，i n h i b i tz i n c m i n e r a l su s i n gs m a l lm o l e c u l a ro r g a n i ci n h i b i t o r s ，c o p p e rz i n cs e p a r a t i o ne f f e c ti s g o o d ．S m a l lc l o s e d - c i r c u i t e x p e r i m e n tc a no b t a i nt h ec o p p e rc o n c e n t r a t ec o n t a i n i n gc o p p e rg r a d eo f2 3 ．1 5 ％，c o p p e rr e c o v e r y r a t ew a s 7 7 ．6 l ％，w i t h5 ．6 1 ％o fz i n c ．C o m p a r e dw i t ht h ec o n v e n f i o n a lz i n cc o m b i n a t i o ni n h i b i t o rZ n S 0 4 N a 2 S 0 3 ，n e w a g e n t sc a l lm a k et h ec o p p e rg r a d ei nc o p p e rc o n c e n t r a t ea n dr e c o v e r yr a t e i n c r e a s e dc o n t e n to f3 ．9 1a n d7 ．3 6 p e r c e n t a g ep o i n t s ，i m p u r i t i e sz i n cr e s p e c t i v e l yd e c r e a s e d2 ．61p e r c e n t a g ep o i n t s ；z i n cg r a d ea n dr e c o v e r yr a t e i n c r e a s e db y0 ．6 6 ％．0 。31 ％z i n cc o n c e n t r a t e ． K e yw o r d s i n h i b i t o r ；p r e f e r e n t i a lf l o t a t i o n ；s e p a r a t i o no fc o p p e ra n dz i n c 我国的铜锌矿产资源丰富，伴生矿物也较多⋯。 在铜锌硫化矿石的浮选过程中，可溶性铜离子进入 矿浆中会较大程度地活化锌矿物【2 引，导致两者的可 浮性接近，使得两者不能较好地分离或者是分离的 铜精矿、锌精矿相互夹杂比较严重，精矿质量达不到 要求。一般来说，致使它们难以浮选分离的因素大 致可以归纳为以下几点第一，矿物之间的嵌布关系 复杂，两种矿物紧密共生，包裹严重且很不均匀，单 体解离困难；第二，活化过的锌矿物浮游性能较好． 铜锌分离难；第三，可浮性交错的差异，部分氧化矿 物的存在，使得铜锌的可浮性差异界限不明显；第 四，其他伴生矿物的影响，经常伴生的有黄铁矿、磁 黄铁矿、绿泥石、绢云母等矿物，使铜锌流程复杂。 因此，在确定适宜的铜锌分选工艺流程的同时，采用 选择性好的铜矿物捕收剂【4J ，强化对锌矿物的抑制 是解决铜锌分离的关键∞1 。 本文以广西大厂某复杂铜锌矿为研究对象，采 用矿方委托药剂公司开发的小分子有机抑制剂 y n [ 7 1 为锌矿物的抑制剂，铜、锌依次优先浮选可获得 铜精矿指标。 1 矿石性质 1 ．1 矿物组成 矿石的组成矿物种类复杂，闪锌矿、磁黄铁矿为 主要金属矿物，黄铜矿、黄铁矿、白铁矿和毒砂次之， 还有一部分铜蓝、锡石、方铅矿等存在；脉石矿物主 要有石英、方解石、绿泥石和透辉石，次为菱铁矿、绢 云母和萤石。黄铜矿的嵌布特征是集合体形态极不 规则、与其它矿物之间的嵌连关系较为密切、粒度大 小不一。普通闪锌矿与脉石的关系较为密切，而铁 收稿日期2 0 1 4 1 1 - 0 6 修回日期2 0 1 5 旬5 ．2 0 作者简介严伟平 1 9 8 4 - 。男，江西万载人，硕士，助理工程师，主要从事选矿研究工作。 万方数据 垫堕年箜堡朔严伟平等某新型抑制剂在铜锌分离中的试验研究 8 5 闪锌矿则与磁黄铁矿、毒砂紧密伴生，相互之间并无 明显的穿插交代关系。 1 ．2 化学多元素分析及物相分析 原矿化学多元素分析结果见表1 ，铜、锌的化学 物相结果分别见表2 。 表l原矿主要化学成分分析结果 T a b l elM u l t i ．e l e m e n ta n a l y s i so fr u n ．o f - m i n eo r e ／％ 元素 c uF eP b 孙sA sS bS n S i 0 2 C a O 缸1 ’ 含量0 ．1 8 8 ．2 80 ．0 4 13 ．5 44 ．0 70 ．8 70 ．0 3 9 0 ．0 3 柏．2 7 3 ．2 9 ∞ 1 单位为s ／t 。 表2 铜、锌物相分析结果 1 a I b l e2 A n a l y s i sr e s u l t so fc o p p e ra n dz i n cp h a s e ／％ 相剐原生硫化铜次生硫化锅 自由氧化锅结合氧化铜总钢硫化锌藏酸锌碳酸锌锌铁尖晶石总锌 含量0 ．1 5 9 0 ．0 1 6 0 ．0 0 5 0 ．0 0 2 0 ．1 83 ．0 5 痕量0 ．0 8 0 ．4 13 ．5 4 分布率 8 8 ．3 38 ．眇1 ．6 71 ．1 l1 0 0 ．0 8 6 ．1 6 2 ．2 61 1 ．5 81 0 0 ．0 表1 2 数据表明，原矿铜、锌品位分别为 0 ．1 8 ％和3 ．5 4 ％，矿石中铜主要以原生硫化铜的形 式存在，其分布率为8 3 ．3 3 ％，加上次生硫化铜，合计 分布率达9 7 ．2 2 ％，锌以硫化锌形式存在，占总锌的 8 6 ．1 6 ％。 2 试验研究 该矿石铜品位较低，锌品位相对较高，属于典型 的低铜高锌矿石哺] ，试验考虑铜锌依次优先浮选流 程。且根据探索试验对该矿的研究结果，亦表明优 先浮选流程更适合该矿的生产开发。 2 ．1 铜浮选条件试验 2 ．1 ．1 铜浮选石灰用量试验 矿浆p H 是浮选最重要的工艺条件之一。石灰 作为一种p H 调整剂，不仅来源广泛、廉价易得归J ，而 且还可以抑制硫铁矿，包括黄铁矿、磁黄铁矿和毒砂 等矿物。试验主要考察石灰用量对铜浮选的影响，试 验流程及条件见图1 ，试验结果见图2 。 砂； 单位m i l l ；下同 图l 石灰用■试验流程 F i g ．1 F l o w s h e e to fl i m ed o s a g et e s t 石灰用量， k g t 。 图2 石灰用■试验结果 F i g ．2 R e s u l t so fl i m ed o s a g et e s t 誊 蔷 图2 表明，随着石灰用量的增加，铜粗精矿中铜 品位和回收率都是先上升后下降，当石灰用量为1 ．0 k g ／t p H8 时，铜粗精矿中铜品位4 ．1 6 ％，含锌 7 ．1 2 ％，铜回收率7 3 ．4 2 ％，浮选效果最好。确定石 灰用量为1 ．0k g ／t 。 2 。1 ．2 铜粗选锌抑制剂种类及用量试验 锌的主要抑制剂有氰化物、硫酸锌、亚硫酸盐 等，且除氰化物单独使用效果较好以外，其他的都要 组合使用[ 1 0 1 。试验在不考虑环保问题的前提下，主 要是对比小分子有机抑制剂Y n 对锌的抑制效果，抑 制剂Y n 为一种淡黄色的透明液体，属硫代类化合 物，红外光谱分析显示其含甲基、硫代羰基、羰基等 基团。试验流程同图l ，试验结果见图3 。 图3 结果表明，Z n S O 。与N a 2 S 0 3 或者是N a 2 S 配 合使用，获得的铜粗精矿中锌品位均较高，铜品位较 低；氰化钠显示对铜也有一定的抑制作用，铜回收率 受到较大影响，仅6 7 ．8 9 ％；抑制剂Y n 效果最好，获 得铜粗精矿铜品位4 ．1 7 ％，含锌7 ．0 9 ％，铜回收率 7 3 ．1 8 ％。 万方数据 8 6 堕叁全墨 垒芏苎坌2 兰Q 堡箜兰塑 抑制剂种类及用量 图3 不同抑制剂种类铜浮选试验结果 F i g ．3 R e s u l t so fd i f f e r e n ti n h i b i t o r st e s t 抑制剂Y n 用量试验结果见图4 所示。试验结 果表明，最佳抑制剂Y n 用量为6 0g ／t ，此时铜粗精 矿中铜品位4 ．0 1 ％、含锌6 ．9 2 ％、铜回收率 7 3 ．7 9 ％。 零 瓣 善 叵 图4 锌抑制剂Y n 用量试验结果 F i g ．4 R e s u l t so ft h ez i n ei n h i b i t o ro fY nd o s a g et e s t 2 ．1 ．3 铜粗选捕收剂用量试验 通过试验对比发现，Z - 2 0 0 对该矿铜矿物具有较 好的捕收能力，且选择性要好于丁基黄药及丁基铵 黑药等药剂；Z - 2 0 0 用量试验结果见图5 所示。 Z 一2 0 0 用量／ g t 。 图5Z - 2 0 0 用■试验结果 F i g ．5 R e s u l t so fZ - 2 0 0d o s a g et e s t 图5 表示，随着Z - 2 0 0 用量的增加，铜粗精矿中铜 品位逐渐降低，回收率逐渐上升，但含锌也逐渐上升， 当Z - 2 0 0 用量大于3 0g ／t 时，铜回收率增加趋势不大， 但含锌增加幅度较大，确定Z - 2 0 0 用量为3 0g ／t 。 2 ．2 锌粗选条件试验 铜浮选尾矿矿浆p H 为8 ，实际并未达到闪锌矿 浮选的最佳p H 范围，试验主要考察了石灰用量、活 化剂硫酸铜用量对锌浮选的影响，试验流程及条件 如图6 所示，试验结果如图7 及图8 所示。 浮铜尾矿 锌 4 C a O 变 4 C u S 0 4 变 2 丁基黄药l 1 k z - 2 0 03 0 。松醇油3 0 _ ．1 4I ” 4 料抑制剂4 水锌抑制剂 2 K 犹∞1 0 ，松醇油52 | 7 _ ．- 2 0 01 5 ，松醇油1 0 铜精I 选I铜扫l 选I 4 ll 3 2 k z - 2 0 0 1 0 一 铜扫l 选Ⅱ I蛔1 譬挈镧刑[ 二 l 铜精l 选Ⅱ L 氍芋广 } 不兰l 厂一 铜精l 选Ⅲ 铜精矿 4 I I 黄铁矿。 3 红外光谱分析结果表明，双硫氮在黄铜矿和 方铅矿表面相互作用较为显著，在中性p H 条件下， 双硫氮在黄铁矿表面相互作用不明显。 4 根据浮选试验、分子力学计算结果和红外光 谱分析可知，双硫氮有较好的选择性，可以作为铜硫 或铅硫浮选时的高选择性捕收剂。 参考文献 [ 1 ] 福内西罗D ．用于硫化铜矿分离的选择性捕收剂[ J ] ．国 外金属矿选矿，2 0 0 0 1 2 2 2 - 2 4 ． [ 2 ] 刘广义，钟宏，戴塔根，等．中碱度条件下乙氧羰基硫脲 浮选分离铜硫[ J ] ．中国有色金属学报，2 0 0 9 ，1 9 2 3 8 9 - 3 9 6 ． [ 3 ] 格林金VA ，曼特塞维奇MI ．二甲基二硫氨基甲酸钠对 有色金属硫化矿选择性浮选作用的研究[ J ] ．国外金属矿 选矿，1 9 9 9 9 9 一1 3 ． [ 4 ] 栾和林．新型捕收剂P A C 系列产品的研制与应用[ J ] ．有 色金属，1 9 9 8 。5 0 3 3 3 - 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