组合抑制剂在铜锌浮选分离中的试验研究.pdf

2 0 1 3 年第2 期有色金属 选矿部分7 l d o i 1 0 3 9 6 9 ／j ．i s s m l 6 7 1 9 4 9 2 ．2 0 1 3 ．0 2 ．0 1 9 组合抑制剂在铜锌浮选分离中的试验研究 曾桂忠1 ，张才学2 1 ．文山学院生化系，云南文山6 6 3 0 0 0 ；2 ．四川省地矿局成都综合岩矿测试中心，成都6 1 0 0 8 1 摘要云南某复杂多金属硫化矿可供回收的金属有铜、锌、锡、硫等，各矿物间嵌布粒度极细。试验研究结果表明， 在不改变磨矿条件及生产所用捕收剂的基础上，用z l l s 0 4 N a 2 s 0 3 N a 参为组合抑制剂，经一次粗选、三次精选和一次扫选的 开路试验获得铜精矿品位为1 6 ．5 ％、铜回收率为6 0 ．2 9 ％，铜精矿含锌6 ．2 ％，解决了长期以来铜回收率较低且铜精矿中含锌 较高的实际问题。 关键词硫化钠； 铁 闪锌矿；组合抑制剂；抑制机理；铜锌分离 中图分类号T D 9 2 3文献标志码A文章编号1 6 7 l 一9 4 9 2 2 0 1 3 0 2 _ 0 0 r 7 1 _ 0 3 E x p e r i m e n t a IS t I l d yo nt h eC o m b i n a t i o nD e p r e 麟m ti nt h en o t a t i o nS e p a r a 廿o no fC o p p e r a n dZ i n cM i n e r a l s 忽ⅣGG u 协D 耐，Z 醐ⅣGC 口抚舻 I ．D 叩口n m e n to 厂B t D C k m 括t 呵，W ．e 淞，聊t 【厂n i D e 倦z 匆，W ．e 船k m1 k n n 伽6 ∞D o D ，C 玩n n ； a 聊W d uS 把h u 伽m I ，{ n c eD 皇阳n m e n t 越C o 删，陀，硼憾i I ，eR 0 c kD 陀弛s t { 叼C e ，l 细’， a 柳川u6 ID D 8 JC h i n 勐 A b s t r 舵t hi sac o m p l e xp o l y m e t a l l i co r ew i t ht h er e c o v e r a b l eI I l i n e r a l so fc o p p e r ， z i n c ， t i na n d s u l p h u r ， a n dt h em i n e r a l si se x t I ．e m e l yf i n e g r a j nd i s s e m i n a t e d ．T e s tr e s u l t ss h o wt h a t 埘t h o u tc h a n g i n gt h e 酊n d i n gc o n d i t i o na n dr e a g e n tr e 舀m e ，b ya d 叩t i n g t h ec o I I l b i n a t i o n d e p r e s s a n t o fZ n S 0 4 N 蟠0 3 N a 2 S ， t I l r o u g l lt I l eo p e n ．c 疵u i tt e s t o fo n c er o u g h i n g ， t r i p l ec l e a I l i n ga n do n c es c a V e n 舀n g ， t h ec o p p e rc o n c e n t r a t e g m d i n g1 6 ．5 ％C u i so b t a i n e d ，a tt I l er e c o v e r yo f6 0 ．2 9 ％C u ，a n d6 ．2 ％Z ni nt l l e c o p p e rc o n c e n t m t e ．T h e p m b l e m0 fc o p p e rc o n c e n t r a t ew i t hl o wg r a d ea n dh i g hc o n t e n to fz i n ci ss o l v e d ． K e yw O r d - s s o d i u ms u l 6 d e ； m a Ⅱn a t i t e ； c o m b i n e di n h i b i t o r s ；i n h i b i t i o nm e c h a n i s mo fd e p r e s s o r ； c o p p e 卜z i n cs e p a I a t i o n 复杂铜锌硫多金属硫化矿的浮选分离，历来是 选矿试验研究和工业生产实践中的难题[ 1 ] 。目前， 对此类难选复杂硫化矿，常用的浮选工艺为先抑 制锌矿物，进行优先选铜的工艺流程。但是矿浆中 C u 对闪锌矿有着较强的活化作用，使得闪锌矿与 铜矿物的可浮性相当，铜锌浮选分离难度大。硫化 钠、亚硫酸钠作为硫化矿的抑制剂已经成功应用于 多金属硫化矿的浮选分离中[ 2 ] 。研究表明，硫化钠 用量较大时，硫化锌矿物能得到一定的抑制，但部 分被C u q 舌化的硫化锌矿物很难被抑制。 云南某矿区的铜锌硫多金属硫化矿铜精矿含锌 居高不下，铜精矿带走的锌金属量较高，较大地影 收稿日期2 0 1 2 0 5 2 9修回日期2 0 1 3 - 0 1 2 8 作者简介曾桂忠 1 9 7 5 一 男，广西桂平人，博士，讲师。 响了锌精矿的回收率。本研究根据该复杂多金属硫 化矿铜锌矿物镶嵌特性，在不改变捕收剂的前提 下，用硫化钠 硫酸锌 亚硫酸钠组合抑制剂对锌矿 物进行抑制，通过对铜锌分离试验研究，取得了较 好的试验效果。 1原矿性质 该多金属硫化矿属矽卡岩型矿石，原矿含锡 0 ．5 6 ％、锌3 ．5 6 ％、铜O ．2 6 ％、铁2 2 ．2 8 ％、硫 1 2 ．5 5 ％。主要金属矿物有铁闪锌矿、磁黄铁矿、黄 铁矿，其次为黄铜矿、锡石、褐铁矿等。脉石矿物 主要有角闪石、绿泥石、石英、白云石、黑柱石 万方数据 7 2 有色金属 选矿部分2 0 1 3 年第2 期 等。原矿多元素化学分析结果见表1 。 表1试样多元素化学分析结果 T a b l e1M u l t i e l e m e n ta n a l y s i sr e s u l t so f1 1 l n o f _ m i n eo r e／％ 铜在原矿中有8 6 ．3 2 ％为硫化物，主要以黄铜 矿为主，黄铜矿的粒度大小不一，但细粒的较多， 一般粒度为O ．0 l ～0 ．3m m 。多数与硫化物共生，特 别与铁闪锌矿结合紧密，大量细粒的黄铜矿呈固溶 体存在铁闪锌矿中，因而使黄铜矿的解离困难。另 外还有少量铜元素分散于其他硫化物中。 锌在原矿中有8 7 ．5 2 ％为硫化矿，主要以铁闪 锌矿的状态存在，铁闪锌矿的粒度大小不一，一般 为0 ．0 5 ～0 ．5m m ，与其他硫化矿物结合紧密。在大 块的铁闪锌矿中都包含有细粒状、细脉状的黄铜 矿、磁黄铁矿的固溶体，因而要得到纯的铁闪锌矿 比较困难。 2 研究方案 2 ．1 试验药剂 浮选试验药剂包括p H 调整剂石灰，捕收剂为 乙硫氮、丁基铵黑药、3 2 0 黄药、乙基黄药、z 2 0 0 ， 抑制剂为硫酸锌、硫化钠、亚硫酸钠，起泡剂为松 醇油。 2 ．2 试验方法 为了让试验研究更接近生产实际，本次试验研 究的试样为生产车间浮选给矿，取样时间为一个 班，取样时磨矿作业各设备及操作正常，保证所取 矿样的代表性。试样粒度范围为一7 4 斗m 占7 5 ％～ 8 0 ％；浮选捕收剂采用车间生产配制的组合捕收剂 配比及用量，通过优先浮选对抑制剂的用量进行优 化，最终确定组合抑制剂的药剂配比及用量方案。 3 试验结果与分析 现场采用的捕收剂的配比为乙硫氮3 2 0 黄 药丁基铵黑药乙基黄药 9 4 5 5 ，总用量为 6 0 趴。此时铜精矿品位较高，含锌量较少，在本 试验中采用上述捕收剂方案。对组合抑制剂中各药 剂的用量通过试验研究确定。 3 ．1 组合抑制剂中硫化钠用量试验 对硫化锌矿物的抑制采用硫化钠 亚硫酸钠 硫 酸锌组合进行抑制。为达到最佳抑制效果，对组合 抑制剂中硫化钠的用量及配比进行试验研究。控制 捕收剂用量为6 0 鼽，石灰用量为1 ．5k 矾，固定亚 硫酸钠和硫酸锌用量为6 0 0 鼽，对硫化钠进行用量 条件试验，试验结果如表2 所示。 表2硫化钠用量试验 T a b l e2 ’r e s tr e s u l t so fs o d i u ms u l f i d ed o s a g e／％ 由表2 可以看出随着硫化钠用量的逐渐增大， 铜精矿的品位逐渐上升，铜精矿中的含锌品位逐渐 降低。当硫化钠用量为10 0 0 加时，铜精矿中锌 的品位降至5 ．1 1 ％。但当硫化钠用量过大时对黄铜 矿也有抑制作用，从而导致铜精矿回收率逐步下降。 综合考虑确定硫化钠用量为10 0 0 趴时浮选效果较 好。由此可知，硫化钠的加入对 铁 闪锌矿起到了 较好的抑制作用，从而明显提高了铜精矿的质量。 3 ．2 组合抑制剂中亚硫酸钠和硫酸锌用量试验 在确定硫化钠用量为10 0 0 趴后，对亚硫酸 钠和硫酸锌进行用量试验。试验结果如表3 所示。 表3组合抑制剂硫酸锌 亚硫酸钠用量试验 7 I a b l e3T e s tr e s u l t so fc o m b i n e di n h i b i t o r sd o s a g e o fZ n S 0 4 N a 2 S 0 3／％ 硫酸锌 亚硫酸钠用量， g ．1 _ 1 铜精矿品位铜回收率铜精矿含锌 由表3 可看出，当抑制剂硫酸锌 亚硫酸钠用 量为10 0 0 10 0 0 鼽时，优先浮选的铜精矿品位 及回收率较高，铜精矿回收率达6 0 ．1 5 ％、品位为 1 6 ．7 1 ％，铜精矿含锌品位降至5 ．2 6 ％，锌矿物得到 很好的抑制，故确定硫酸锌 亚硫酸钠用量为10 0 0 1 0 0 0 趴。此条件试验保证铜矿物较高的回收率及 品位的前提下，能够有效抑制锌矿物。 3 ．3 选铜优先浮选试验 由上述条件试验，确定优先浮选铜粗选的最佳 万方数据 2 0 1 3 年第2 期曾桂忠等组合抑制剂在铜锌浮选分离中的试验研究 7 3 药剂制度。在此基础上对试样进行优先选铜的开路 流程试验，通过流程优化和药剂调整，确定最终开 路试验流程如图1 所示，开路试验结果见表4 。 药剂用量单位砂 原矿 浮 铜精矿铜中矿I 图1 开路试验流程 F i g ．1 n o w s h e e to fo p e n c i r c u i tt e s t 2 0 表4选铜优先浮选开路试验结果 T a b l e4 - 1 1 l eo p e I H i r c u i tt e s tr e s u l t s0 fC up r e f e r e 撕a l n o t a t i o n ／％ 从表4 结果中可看出，原矿经一次粗选、三次 精选、一次扫选，得到铜精矿含铜1 6 ．5 0 ％，回收 率6 0 ．2 9 ％，铜精矿含锌为6 ．2 0 ％。尾矿含铜降至 O ．1 ％以下。此开路试验结果表明，用以上开路试验 流程及药剂制度处理该复杂铜锌多金属硫化矿，具 有较大的优势且所得尾矿可直接进入下一选锌作 业，铜精矿带走的锌较少。 4 作用机理 在复杂铜锌硫化矿中，由于少量的硫化矿被氧 化，致使其在磨矿和矿浆输送过程溶解出一定量的 C u “，从而活化了闪锌矿，导致铜锌矿物浮选分离 较难。 由闪锌矿浮选机理可知降低矿浆中的c u 2 榷度 可有效防止闪锌矿被C u 2 恬化。因此考虑用离子沉 降法消除矿浆中的大量C u “。由于重金属离子的硫 化物比其相应的其它化合物更难溶解，其溶度积较 小，可采用硫化沉淀矿浆中的有害C u “。但硫化钠 的选择性差，不能选择性地抑制闪锌矿，通常将硫 化钠与硫酸锌混合使用来抑制闪锌矿。其组合抑制 机理为硫化钠与硫酸锌反应生成分散极细的胶态硫 化锌，即 N a 2 s Z n S 0 4 Z n S 胶态 N a 2 s 0 4 胶态硫化锌具有巨大的比表面积，可吸收矿浆 中的铜离子，也可吸附在闪锌矿表面，使其受到抑制。 亚硫酸钠与硫酸锌配合使用，在一定条件下可 有效地抑制闪锌矿与硫化铁矿物，并对受轻微氧化 或污染的铜矿物有一定的活化作用。特别是对本文 所述的复杂铜锌硫化矿物用亚硫酸钠与硫酸锌、硫 化钠等抑制配合能有针对性地抑制 铁 闪锌矿 物，同时对铜矿物的抑制作用弱，有利于实现铜锌 分离。 5 结论 1 通过捕收剂对比试验可知，在复杂铜锌分 离浮选作业中，组合捕收剂的优化及组合抑制剂的 应用更有助于浮选分离，提高选矿指标。 2 硫化钠 亚硫酸钠 硫酸锌结合抑制剂加强 了对闪锌矿的抑制，同时对轻微氧化或污染的硫化 铜矿物有一定的活化作用，较大地提高了铜精矿的 品质，为下一步选锌作业提高回收率打下良好的 基础。 3 硫化钠 亚硫酸钠 硫酸锌组合抑制剂较大 程度降低矿浆中的c u 2 榷度，从而消除了C u 2 对闪 锌矿的活化作用，锌矿物得到很好地抑制，较好地 实现了铜锌分离。 参考文献 [ 1 ] 周廷熙，徐晓军，有色金属矿产资源的开发及加工技术 [ M ] ．昆明云南科技出版社，2 0 0 3 2 8 6 0 ． [ 2 ] 王群，吴亨魁，胡熙庚．亚硫酸盐对铜活化的闪锌矿及 铁闪锌矿抑制作用的研究[ J ] ．中南矿冶学院学报，1 9 8 5 3 1 2 6 1 3 4 ． [ 3 ] 孙伟，张刚，董艳红，等．硫化钠在铜铅混合浮选中 的应用及其作用机理研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ， 2 0 1 1 2 5 2 5 6 ． 万方数据