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东北大学 硕士学位论文 丰宁银矿选矿废水利用对选银指标影响的研究 姓名史宝林 申请学位级别硕士 专业矿物加工工程 指导教师王成功;张淑敏 20031201 东北失学硕士学位论丈 摘要 丰宁银矿选矿废水利用对选银指标影响的研究 摘要 近年来随着我国对环保、水资源合理利用的日益重视，废水的循环再利用显 得更加重要。丰宁银矿位于河北省承德市，处于滦河水源的上游，因为其地理位 置的特殊性，选矿废水的再利用已成为急需解决的问题。 本文研究了选矿废水中的重金属阳离子对含银硫化矿浮选的影响，探讨了影 响的主要作用机理，认为在中性、弱碱性条件下，各重金属阳离子主要是先与捕 收剂黄药作用生成了黄原酸盐沉淀，消耗了部分的黄药，降低了捕收剂的有效作 用浓度，从而阻碍了捕收剂在硫化矿物表面的吸附作用，降低了含银硫化矿的回 收率。 在理论研究的基础上，对丰宁银矿原矿石开展了选矿废水利用对浮选指标影 响的试验研究，其结果表明废水中重金属阳离子的富集应小于上限2 1 0 ～m o l ／L ， 目其富集的趋势较缓慢，选矿废水循环利用对选银指标影响不大。如废水中重金 属离子的含量接近富集上限时，应采取适当的措旋对循环水进行处理。 原矿石的综合条件试验结果表明，精矿中银的回收率达到了8 8 ．5 ％，丰宁银矿 选矿废水直接循环利用是可行的。 关键词选矿废水废水利用重金属阳离子含银硫化矿 东北大学硕士学位论文 A B S T R A C T S t u d yo nt h eI n f l u e n c eo fW a s t e W a t e ro fM i n e r a lP r o c e s s i n g o nt h eI n d e xo fS i l v e rc o n c e n t r a t i o na b o u tF e n g n i n gS i l v e rC o m p a n y A B S T R A C T R e c e n t l y , w i t ht h ee m p h a s i so n t h ep r o t e c t i o no fe n v i r o n m e n ta n de n e r g ys a v i n g ，i t i sm o r ei m p o r t a n tt oc l e a n l yp r o d u c ti ni n d u s t r ya n dr e c y c l et h ee n e r g y e s p e c i a l l yt h e w a t e r ．F e n g n i n g s i l v e rc o m p a n yl i e si nu p p e rr i v e ro fL u a n h ei nt h ec i t yo f C h e n g d e i n H e b e ip r o v i n c e ，b e c a u s eo fi t ss p e c i a lp o s i t i o n ，t h er e u s i n go ft h ew a s t e rw a t e ri n m i n e r a lp r o c e s s i n gi sa u r g e n tp r o b l e m t or e s o l v e ． T h ei n f l u e n c eo f p o s i t i v ei o no fh e a v ym e t a li nt h ew a s t e w a t e rO Dt h ef l o t a t i o no f s u l f i d ec o n t a i n i n gs i l v e rw a ss t u d i e d ，t h em e c h a n i s mo fi n f l u e n c ew a sd i s c u s s e d ．I tw a s b e l i e v e dt h a ti nt h ec o n d i t i o no fw e a ka l k a l e s c e n c e ，t h ep o s i t i v ei o no f h e a v ym e t a l m a i n l ym a k ex a n t h o g e n a t ed e p o s i t i o nw i t hc o l l e c t o r sn a t r i u mx a n t h i c ，c o n s u m ep a r t i a l n a t r i u mx a n t h i ca n dc o u n t e r a c tc o l l e c t o r s ’a d s o r p t i o ni nt h es u r f a c eo f s u l f i d e ，r e d u c e t h er e c o v e r yo fs u l f i d ec o n t a i n e ds i l v e r ． T h ee x p e r i m e n tr e s u l t so f o r i i g i n a lo r eo fF e n g n i n g s i l v e rc o m p a n yu s e dw a s t e r w a t e rs h o w e dt h a tt h ei n f l u e n c eo f r e u s i n g o fw a s t e rw a t e ro nt h ei n d e xo fs e l e c t i o n s i l v e ri ss m a l la n dt h ee n r i c h m e n tt r e n do f p o s i t i v ei o no f h e a v ym e t a li sn o to b v i o u s ．I t i sa l s oi n d i c a t e dt h a tu p p e rl i m i to fe n r i c h m e n ti s2 1 0 4 m o l ／La b o u tp o s i t i v ei o no f h e a v y m e t a li nt h ew a s t e rw a t e r ．I ts h o u l da d o p tr e a s o n a b l em e a s u r e st od e a lw i t ht h e r e c y c l i n gw a t e rw h e n i te x c e e d st h e u p p e rl i m i t ． T h er e s u l t so f e x p e r i m e n ti ni n t e g r a t e dc o n d i t i o na b o u to r i g i n a lo r es h o wt h a t r e c o v e r yo f s i l v e ra d d s u p t o8 8 ．5 ％．w a s t e rw a t e ro fm i n e r a lp r o c e s s i n gc a nd i r e c t l y r e c y c l ei nF e n g n i n g s i l v e rc o m p a n y ． K e y w o r d sw a s t ew a t e ro fm i n e r a l p r o c e s s i n gr e c y c l ep o s i t i v ei o no fh e a v y m e t a ls u l f i d ec o n t a i n i n gs i l v e r - l l i - 声明 本人声明所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得 的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰 写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与 我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的 说明并表示谢意。 本人签名 日 幽徕 期蟒I 聊 东北大学硕士学位论文 l 绪论 1 绪论 近年来，随着我国人民环保意识、节水意识的增强，工业中清洁生产以及各 种资源尤其是水的循环再利用显得更加重要，我国政府更是把可持续发展作为一 项重大的战略，在十六大报告中，提出了要“走出一条科技含量高、经济效益好、 资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的新型工业化路子”。我们 足以看出国家对保护环境、降低资源消耗是非常重视的。 丰宁银矿位于河北省承德市，那里有美丽的“避暑山庄”，因而，承德被称为 “北京的后花园”。2 0 0 8 北京奥运会的即将举行，使得环境的保护，污染的治理显 得尤为重要。河北省属于北方干旱地区，丰宁县更是十年九早。银矿是当地的用 水大户，每天用水约1 6 0 0 吨，每到春季与农业争水，已危及银矿的正常生产；另 外，废水的排放也污染滦河水源。因此，选矿废水的利用已成为急需解决的问题。 银矿选矿废水 尾矿库回水 的利用，对减少环境污染、保护生态平衡具有重要作用， 也是节约选矿厂新水用量的根本措旌，具有显著的经济和社会效益。 1 ．1 选矿厂生产废水利用状况 1 ．1 ．1 国外选矿厂废水研究及利用状况 在西方工业发达国家，政府非常重视工业废水的重复利用，不断提高工业废水 的复用率。据报道，在英国，工业用水最终排到泰晤士河时已经循环利用了2 0 多 遍，而且排入河的已处理的废水是完全符合国家环保标准的。 在九十年代，加拿大某些选厂已实现了回水的利用【”，其返回利用所占的比例 为5 0 ～7 5 ％，生产单金属精矿或混合精矿的简单浮选流程的回水利用得到了很好 的发展，但对于设计用来优先浮选的多段流程则遇到了一些问题，导致了较低的 回收率，这也是选矿废水再利用中亟待解决的问题之～。 波利登矿物【2 l 公司的选厂处理的矿石都为硫化物复合矿，一典型矿石的品位如 下0 ．9 6 ％C u ，0 ．5 2 ％P b 和4 ．3 5 ％Z n ，其中5 3 ％的生产废水得到再利用。当循环水 东北大学硕士学位论文 1 绪论。 用于第一段摩矿和作为浮选回路泡沫溜槽的冲洗水时，显著的改变了浮选的指标 使浮选的选择性降低 导致铜精矿中锌含量增高5 ％以上 ，回收率降低 导致铜 尾矿中铜品位增高 。 意火利某氧化铅锌矿浮选废水的再利用研究表明，废水经适当的处理回用后 所得结果与新鲜水所获结果基本接近而废水不经处理直接回用使浮选指标显著 降低，这里采用的废水处理方法主要为沉降固体悬浮物。 加拿大的N i o b e c 选厂处理铌矿石，其操作经验表明，使用含有F e “、C a z 、 M 9 2 等阳离子和有机物浓度较高的循环水，使含铌黄绿石回收率降低，也使品位 降低。当用草酸或离子交换树脂来处理循环水，其回收率都得到提高。 s ．R ．R a o 等【2 】指出，选矿废水中的金属氢氧化物，如F e O H 2 、V b O H 2 可能 活化某些硫化矿物，也可能抑制另一些硫化矿物。 1 ．1 ．2 国内选矿厂废水研究及利用状况 罗洪涛【3 】对会理锌矿选矿废水的利用研究表明采用回水与新水，其选别指标 相近，废水的回用是可行的。根据会理锌矿实际，回水输送方便，每年可节约取水费 3 0 万元，药剂用量可节约1 5 ％左右。 赖春华l 4 】针对银山铅锌矿铜硫和铅锌矿石进行了选矿用水试验研究，结果表明， 利用回水进行选矿，其选矿指标与使用新水时的指标是一致的，回水复用率可达 1 0 0 ％。 马杰等【5 J 通过对河东金矿选矿废水循环利用的研究，表明将精矿水和尾矿水 回收循环利用，可以有效地利用其中的有效浮选药剂，降低浮选药剂用量，每年可节 省资金5 ．2 8 万元；精矿水和尾矿水对金精矿品位无影响。同时，对尾矿水和精矿 水的有机物成分进行定性及定量分析，发现加入到矿浆内的浮选药剂与矿物发生物 理化学反应的仅占3 5 ％左右，而剩下的6 5 ％左右则存在于水中，这部分残余药剂虽 在输送、存放过程中出现一定的损失，但剩余部分可继续与矿物作用。 袁增伟等1 6 1 针对某中型铅锌银选矿厂进行了选矿废水净化处理及回用试验研 究，指出该选矿废水呈高碱性并且含大量重金属和有机浮选药剂，尤其起泡i f U 2 号油 含量过高，导致回用后泡沫太强，从而影响浮选指标。他们采用混凝沉淀一活性 查 苎兰竺主芏堡堡查 竺笙 炭吸附对废水进行处理后，接着再回用，结果表明该工艺不仅不影响选矿指标，而 凡还可以节省药剂费用，真『F 实现了零排放，达到了清洁生产的目的。 松全冗、陈玉千、王箐等m 9 1 研究了尾矿库回水对齐大山选厂浮选的影响，将 两个1 i 同铁浮选流程的选矿厂废水及选厂热电站的灰渣水排放到同一尾矿库，以 混合水为浮选用水时，齐大山选矿厂浮选指标不受影响，使尾矿库回水得到有效 使用。 德兴铜矿的吕晓兵[ 1 0 , 1 4 】研究了选矿废水对某铜矿选厂磨矿过程、分级过程和 浮选过程及指标的影响。结果表明回水对螺旋分级机的分级作业影响较大，而对 其它作业影响较小，且试验发现，细粒矿物在回水中的沉降速度远比在清水中快。 他指出，回水中存在大量的金属或非金属离子，压缩矿物表面的双电层导致排斥能 减小，所以矿物颗粒作用主要以色散能为主，回水中细颗粒很容易凝聚成团，，J 、颗粒 变成大颗粒，所以细粒矿物在回水中沉降速度加快，沉砂中细粒矿物含量增加谴成 过磨现象，难选微粒增加，从而恶化选别指标。 包钢选矿厂【1 5 1 6 】现生产全部采用循环的尾矿库回水。尾矿库回水的库容1 7 0 0 万t ，循环量每年为7 0 0 0 万t 左右。但尾矿库回水质量有逐年恶化的趋势，主要表 现在，回水硬度提高，钙镁离子和氯离子增多。致使大量地消耗浮选药剂，增／J u T 浮选 成本。 解庆林等【1 7 J 对广西兴安钨矿选矿废水进行混凝沉淀处理，分别选择三氯化铁、 精制硫酸铝、三氯化铝、聚合氯化铝和聚丙烯酰胺 P A M 作混凝剂进行了混凝沉淀 试验。分析指出用三氯化铁作混凝剂是最为合适的，出水水质符合国家污水排放 标准并能回用。 昆明冶金研究院的董丽芳1 1 8 l 根据金属矿山尾矿及废水性质和特点，提出T 采f f l 浓缩处置法对选矿尾矿进行浓缩，再将尾矿溢流废水进一步处理。浓缩处置法则 是将低浓度矿浆用浓缩设备浓缩后 一般浓度可达4 0 ％～6 0 ％ 再送往尾矿库，而溢 流水则就近返回厂内使用，或做进一步处理。 谢光炎等[ 1 9 】对南京市铅锌银矿选矿废水采用混凝沉淀、活性炭吸附和化学氧 化等方法进行处理研究，回用实践证明，选矿废水经过上述工艺处理后，其浮选选别 指标与洁净水基本一致。 翁建浩、王睿等【2 0 l 对选矿废水中残余黄药降解规律进行了探索，分别作了不同 东北大学硕士学位论文1 绪论 p H 值、不同起始浓度的黄药水溶液的自然曝晒试验；并进行了温度、光照对黄药水 溶液降解影响的研究试验。结果表明在p H 4 ．5 、较高温度或紫外光照射等条件下， 对黄药降解} ．分有利。而在p H 7 ，自然暴晒3 天后，黄药的降解可达9 9 ％。同时 指出，黄药对动物和人的神经系统、肝脏等器官的侵害是很大的。 松全元、王箐1 2 7 l 对齐大山选矿厂和调军台选矿厂浮选前后矿浆中钙、镁、硫 酸根和砷浓度变化的研究表明，离子浓度的变化是有规律的，不是单独增长的趋 势，因而会使相关离子浓度在尾矿库中维持平衡。 1 ．1 ．3 小结 从国内、国外的研究情况看出，选矿废水如不经过适当处理或选矿工艺条件 不加改变直接回用，都将导致较低的回收率和较差的浮选指标。总结选矿废水的 回用方式，大约有以下两种 1 首先采用混凝沉淀、活性炭吸附、化学氧化等措旖对废水进行处理， 然后直接回用。 2 直接回用选矿废水，并适时采用净化或调整选矿作业的操作条件、药 剂制度等措施，使之能够达到作业用水为清水时的工艺指标。 比较以上两种选矿废水的回用方式，第一种处理后虽可达到环保排放标准， 可直接回用，但需要添加额外的处理设备、药剂等，大大增加选矿的成本第二 种即达到了回用选矿废水的目的，又不添加或少添加处理设备、药剂，可节约生 产成本，具有明显的优势。因此，本研究采用第二种选矿废水的回用方式。 1 ．2 河北丰宁银矿选矿厂基本情况 1 ．2 ．1 选矿厂简介及选矿废水利用情况 丰宁银矿选矿厂是一个日处理4 0 0 t 单一含银硫化矿石的浮选厂。选厂采用阶 段磨浮工艺，浮选银精矿经压滤脱水后销往山东黄金冶炼厂，压滤废水随同其它 的生产废水泵送至尾矿库自然净化。选厂每年总用水量约5 2 8 万吨，主要靠滦河 水供给，每年用水费用达5 0 多万元。 - 4 一 东北大学硕士学位论丈t 绪论 选厂‘f 1 前存在着下面两方面的问题一方面由于当地干旱缺水，现有用水工艺 已制约了生产的发展，同时也给企业造成了较大的经济负担；另一方面，选矿废 水虽经尾矿库自然净化，以澄清水的方式排出，但对滦河水源上游仍造成’定的 污染。 1 ．2 ．2 选矿工艺流程、操作条件、药剂制度及选别指标 1 工艺流程 河北 宁银矿现行的浮选工艺流程如图1 ．1 所示。 2 主要操作条件及药剂制度 1 、磨矿细度一2 0 0 目占7 5 ％ 2 、浮选作业浓度3 5 4 - 2 ％ 3 、浮选时间3 6 分钟 粗选1 2 分，扫选2 4 分 4 、浮选药剂制度 粗选 N a 2 C 0 3 用量8 0 0 9 ／t 捕收剂用量 丁黄戊黄 1 3 8 0 9 ／t 9 5 3 8 用量3 0 9 ／t 2 4 油4 0 9 ／t 扫选 一扫捕收剂用量 丁黄戊黄 1 3 4 0 9 ／t 2 撑油2 0 酣 二扫捕收剂用量 丁黄戊黄 1 3 2 0 9 ／t 2 4 油2 0 9 ／t 精选一精9 5 3 8 用量2 0 9 ／t 3 主要选别指标 原矿含银品位 卧 A g 3 7 0 A u 2 ．5 2 浮选精矿含银品位 ∥t A g 5 6 6 5 A u 3 9 浮选尾矿含银品位 卧 A g 2 6 ；A u 0 ．1 5 东北大学硕士学位论文l 绪论 浮选精矿产率 ％ 6 ．1 浮选作业回收率 ％ A g 9 3 ．4 0 A u 9 4 ．4 1 原矿 精矿 幽1 ．1 丰’j ‘银矿磨浮一i 艺流群图 F i g 1 ．1T h et e c h n i c a lf l o wc h a r to f g r i n d i n ga n df l o t a t i o n 尾矿 东北大学硕士学位论文1 绪论 1 ．2 ．3 问题的提出及本论文研究的主要内容 为尽快解决选矿厂生产用水严重短缺和选矿废水对周围环境的污染问题，河 北省丰宁银矿委托东北大学开展选矿废水利用对选银指标影响的专题研究。 本论文研究的主要内容为 1 选矿废水中重金属离子的富集对含银硫化矿选银指标的影响，并探讨 相关重金属离子的影响机理。 2 对丰宁银矿原矿开展废水利用的试验研究，提出适宜的废水返回利用 的措麓和解决方法。 东北大学硕士学位论文 2 试样．设备及研究方法 2 试样、设备及研究方法 2 ．1 试样来源、性质及试样制备 2 ．1 ．1 含银硫化矿试样 含银硫化矿试样取至河北省丰宁银矿 即河北省承德燕山银业有限公司 ， 经手工挑选得较富的含银硫化矿。 将含银硫化矿富矿块首先用鄂式破碎机碎到小于1 0 m m ，然后用对辊破碎机 破碎，取得一2 r a m 的粒级，然后混匀装袋。接着用瓷球磨机研磨，然后用摇床反复 进行选别，取得富精矿，再用去离子水反复清洗5 次，在低温干燥箱中烘干后装 入磨口瓶中备用。经化验，提纯后的含银硫化矿的银品位达到了9 6 5 5 胛。 经镜下鉴定，含银富硫化矿的金属硫化矿物含量达9 6 ％以上，主要由黄铁矿、 方铅矿、闪锌矿、黄铜矿等组成，其含量如下表2 ．1 所示。 表2 ．1 含银富硫化矿的金属矿物含量 T a b l e2 ．IT h ec o n t e n to f m e t a l l i cm i n e r a l si nt h es u l f i d ec o n t a i n i n gs i l v e r 金属矿物黄铁矿闪锌矿方铅矿黄铜矿 含量 ％ 4 3 ．92 3 ．52 4 ．24 ．4 2 ．1 ．2 原矿石试样 该试样由河北省丰宁银矿技术科按采样方案进行采集，并由矿方负责将其运 到东北大学选矿实验室。 该矿石经东北大学化验中心分析，知其性质为少硫型含银硫化矿石，有价 元素为银，同时伴生有低品位的金。矿石主要特点是银矿物主要为辉银矿和银金 矿，辉银矿主要分布于方铅矿晶体中且与黄铁矿、闪锌矿等硫化矿共生，在石英 晶体颗粒包含有银金矿物。银矿物赋存状态以包裹银为主，其次为裂隙银。银矿 物的粒度为细粒和微细粒，以细粒为主。原矿性质详见4 ．1 节。 查 垄兰堡主兰堡笙查一． 苎堑堡堡垒竺垄查墨 经化验，原矿中银的品位为2 9 4 ．9 9 r r 。 2 ．1 ．3 选矿废水样 废水样取自河北省丰宁银矿选矿尾矿库澄清水，出厂方技术人员负责按每3 0 分钟取一次，连续取样8 小时，共取5 0 升装入黑色塑料桶中密封，并运到东北大 学选矿实验室。我方立即取样送化验中心分析，得试样中有关的金属离了的含量 如下表所示 表2 ．2 选矿废水中重金属阳离子的含量 T a b l e2 ．2T h ec o n t e n to f p o s i t i v ei o no fh e a v ym e t a l l i ci nt h e w a s t e rw a t e ro fm i n e r a lp r o c e s s i n g 离子名称 P b 2 Z n 2 C u 2 F e 2 含量m g ／L 0 ．4 60 ．1 0 70 ．0 1 100 0 4 体积摩尔浓度M 2 ．2 2 1 0 41 ．6 3 7 1 0 ‘61 ．7 3 1 1 0 17 ．1 6 3 1 0 。8 现将沈阳市自来水与河北省丰宁地区水质做一对比，如表2 ．3 所示。从表可以 看出，两地区的水质差别不大。因此，用沈阳自来水浮选丰宁银矿原矿所获得的 选矿废水进行回用试验其结果与实际情况应该是相符的。 表2 ．3 沈刚市与丰宁地区水质对比一览表 单位m g ／L T a b l e2 ．3T h e c o m p a r i s o no fw a t e rq u a l i t y b e t w e e n S h e n y a n ga n dF e n g n i n g 水源地 p H 值 总硬度 C a 2 M 9 2 F e “z n 2 C u 2 沈阳市 691 5 76 2 ．33 0 ．00 ．0 0 20 ．1 1 6O ．O 丰宁县6 ．71 5 56 5 ．02 7 ．50 ．0 0 10 ．1 0 9O ．0 2 ．2 药剂、设备及研究方法 2 ．2 ．1 试验所用药剂 本试验所用的主要药剂如表2 ．4 所示。含银硫化矿浮选试验中，除了摇床作业 用自来水外，其它的各作业如磨矿、浮选等皆用去离子水，p H 5 ．8 ～6 ．3 。丰宁银 矿选矿废水回用试验中，作业用水为自来水和选矿废水。除特殊之外，皆用H C L 、 查些苎兰塑主兰堡垒墨 垡竖垦鱼望兰墅垦 翌苎一 N a O H 调节酸碱性。 袁2 ．4 试验所用药剂一览表 T a b l e2 ．4T h et o t a la g e n t su s e di nt h ee x p e r i m e n t 药剂名称分子式 纯度 丁基黄原酸钠C 4 H 9 一O C S S N a 工业品 戊基黄原酸钠C 5 H 1 l O C S S N a T 业晶 r 油 工业品 无水碳酸钠N a 2 C 0 3 分析纯 氢氧化钠 N a O H分析纯 盐酸 H C L分析纯 乙酸铅P b C H 3 C O O 23 H 2 0 分析纯 溴化锌Z n B r 22 H 2 0 分析纯 硫酸铜C u S 0 4 5 H 2 0 分析纯 二氯化铁F e C l 24 H 2 0 分析纯 2 ．2 ．2 试验所用设备 本试验中用到的主要设备如表2 ．5 所示。 表2 ．5 实验所用设备一览表 T a b l e2 ．5T h e a p p a r a t u s a n de q u i p m e n tu s e di nt h ee x p e r i m e n t 设备名称设备型号生产厂家 挂槽式浮选机X F G ．7 6长春探矿机械厂 p H 计 P H S ．2 5上海雷磁仪器厂 超声波发生器C S F - 1 8上海超声波仪器厂 阻尼分析天平T G 5 2 8 B浙江温州天平仪器厂 电子天平M e r r i e rA E l 6 3日本 分光光度计7 2 1 型厦门分光仪器厂 单槽式浮选机X F D l ．5 升长春探矿机械厂 查 垄兰堡主芏堡垒墨 2 ．2 ．3 试验研究技术路线 2 试样、设备及研究方法 根据原矿性质及选矿废水物质纠成的分析，本研究认为废水利用对浮选指标 的影响主要是废水经长期使用造成废水中的重金属离子如C u “，P b “，Z n 2 ，F e 2 的富 集而对浮选选别指标造成影响。为此，本研究首先开展C u “，P b 2 ，Z n “，F e 2 等离子 对含银硫化矿的浮选指标影响的试验研究，通过试验弄清这几种离子对选银指标 影响的规律，进一步探讨其机理，以确定相应的废水利用方法和措施，为选矿废 水有效利用的试验及工业应用提供科学的理论依据和有效途径。 在理论研究的基础上，再，r 展废水利用对原矿石选银指标的影响试验研究， 以确定选矿废水利用的实际效果、应采取的具体措施和应用条件，为选矿废水在 丰宁银矿选厂的工业应用提供科学可靠依据。 2 ．2 ．4 试验研究方法 本试验的研究方法为 1 、重金属离子对含银硫化矿的可浮性影响试验 本试验采用X F G ．7 6 型挂槽式浮选机，槽的容积为5 0 m L ，转速1 5 0 0 转／分。 每次试验称取矿样5 9 ，然后加入一定量的去离子水调浆，采用H C L 和N a O H 调节 矿浆p H 值。再加入不同体积的相应的金属阳离子的溶液，然后加入浮选药剂 使 总共加入的液体量为5 0 m L ，最后进行浮选试验。 2 、原矿石浮选实验 原矿石浮选试验采用1 ．5 升单槽式浮选机，试验中磨矿、浮选均采用选矿废水。 研究方法详见第4 章4 ．1 ．3 节原矿石选矿废水利用研究方案。 东北大学硕士学位论文3 含银硫化矿可浮性及废水中金属离子对浮垦塑堑兰竺竺苎堕 3含银硫化矿可浮性及废水中 金属离子对浮选指标影响的试验 3 ．1 含银硫化矿的可浮性试验 结合丰宁银矿选矿厂生产实践，本研究采用丁基黄原酸钠为捕收剂，2 ”油为起 泡剂，H C L 和N a O H 为调整剂，对精选出的含银硫化矿进行可浮性试验，以确定 适宜的药剂制度和矿浆p H 值 采用去离子水调浆 。试验流程图如图3 ．1 所示。 精矿尾矿 图3 ．1 含银硫化矿可浮性试验流程图 F i g ．3 ．1 T h ef l o wc h a r to ff l o t a t i o ne x p e r i m e n to fs u l f i d e c o n t a i n i n gs i l v e r 3 ．1 ．1 含银硫化矿可浮性与p H 值的关系 矿浆p H 值与含银硫化矿可浮性的关系见图3 ．2 所示 其中，在酸性条件下， 用H C L 调节；在碱性条件下，用N a O H 调节 。结果表明，固定捕收剂丁基黄原 酸钠用量为1 0 0 m g ／L ，起泡剂2 ’油用量为4 0 m g ／L 时，含银硫化矿在矿浆p H 值2 ～ l O 的范围内，具有较好的可浮性，且随着p H 值的增加，回收率有缓慢的增加； 当p H 值大于1 0 时，其可浮性下降；当p H 值大于1 2 时，基本上失去了可浮性。 由于p H 值从8 增到1 0 时，回收率增加很小，由此决定在矿浆p H 8 时，进行丁 基黄原酸钠的用量条件试验。 ．1 ，． 东北走学硕士学位论文3 舍银硫化矿可浮性及废水中金属离子对浮选指标影响的试验 掌 * 擎 国 长 S 缓 强 托 矿浆口H 倩 图3 ．2 含银硫化矿可浮性与p H 值的关系 F i g ．3 ．2 T h ei n f l u e n c eo f p H o nt h ef l o t a t i o no fs u l f i d ec o n t a i n i n gs i l v e r 在碱性条件下，当采用N a 2 C 0 3 调节p H 值时，其结果如图3 ．2 所示。从图中 的两条曲线可以看出，当用N a 2 C 0 3 调节P H 值时，含银硫化矿的回收率均比用 N a O H 调节的要高，N a 2 C 0 3 体现出了较好的活化作用。 3 ．1 ．2 含银硫化矿可浮性与丁基黄药用量的关系 丁基黄原酸钠用量与含银硫化矿可浮性的关系见图3 ．3 所示。 图中结果表明，随着丁基黄原酸钠用量的增加，硫化矿回收率也随之增加。 当丁基黄原酸钠用量达到i 0 0 m g ／L 时，回收率达到9 4 ．5 ％，再增加丁基黄原酸钠 用量硫化矿回收率增加的幅度减小，所以，丁基黄原酸钠的适宜用量应为l O O m g ／L 。 ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ 柏 东北大学硕士学位论丈3 舍银硫化矿可浮性及废水中金属离子对浮选指标影响的试验 纛” 蔷” 墨7 5 攮r 。 如e s 6 0 6 08 01 0 01 2 01 4 0 丁基黄原酸钠用量 m g ／L 图3 ．3 含银硫化矿可浮性与J 一基黄原酸钠用量的关系 p H 8 ～7 ．6 F i g ．3 ．3T h ei n f l u e n c eo f u s el e v e lo fs o d i u mx a n t h a t eo nt h ef l o t a t i o no fs u l f i d e c o n t a i n i n gs i l v e r 3 ．1 ．3 含银硫化矿可浮性与2 8 油用量的关系 在p H 8 ，丁基黄原酸钠用量为1 0 0 m g ／L 的条件下，考察2 4 油用量与硫化矿可 浮性的关系，试验结果如图3 ．4 所示。 碍 g 匣” 罨” 路 抽5 0 2 4 油用量 m g ／L 幽3 ．4 含银硫化矿可浮性与2 ”油用量的关系 F i g 34 T h ei n f l u e n c eo fu s el e v e lo f2 4o i lo nf l o t a t i o no fs u l f i d e c o n t a i n i n gs i l v e r 图中结果表明，随着2 ”油用量的增加，硫化矿的回收率也随之增加，当用量 一1 4 查 垄茎竺主兰堡垒查 全 堡些竺 兰苎墨生查鱼墨墨壁堡垒塑堑墅 竺苎竺． 达到4 0 m g ／L 时其回收率达9 4 ．5 ％，继续再增加2 ”油的用量硫化矿的回收率几乎不 再增加。所以确定2 ”油的适宜用量为4 0 m g ／L 。 综合以I 二的试验结果，我们可以确定，本实验的适。i l 药剂用量为丁基黄原 酸钠l O O m g ／L ，2 ”油4 0 m g ／L , p H 8 ．0 。 3 ．2 废水中的金属阳离子对浮选指标影响的试验 废水中的金属阳离子对含银硫化矿浮选指标影响的试验流程见图3 ．5 所示。 含银硫化矿5 9 精矿尾矿 图3 ．5 废水中的金属阳离子对含银硫化矿浮选指标影响试验流程图 F i g ．35 T h ei n f l u e n c eo fp o s i t i v em e t a l l i ci o no nt h ef l o t a t i o ni n d e xo fs u l f i d ec o n t a i n i n gs i l v e r 3 ．2 ．1P b 2 对浮选指标的影响 1 1 、在不同P b 2 浓度，不同p H 值条件下，P b 2 对浮选指标的影响 用丁基黄原酸钠l O O m g ／L 浮选含银硫化矿时，P b 2 的影响与p H 值变化的关系 如下图所示。 由图可以看出，在较宽的p H 值范围内，P b 2 的浓度越高，含银硫化矿的回收 率越低，对硫化矿的可浮性影响越显著。 查 垄兰堡主芏堡垒查 鱼堡堕些竺 壁些墨壅查全墨墨兰堕兰垒塑堡墅堕竺堕竺一 _ _ } l L 擎 叵 按 j j 培 赠 如 矿浆p H 值 图3 ．6P b 2 离子对浮选指标的影响 F i g ．3 ．6T h e i n f l u e n c eo fP b 2 i o no nt h ei n d e xo ff l o t a t i o n 对比图3 ．2 含银硫化矿可浮性与p H 值的关系，我们发现在p H 2 的强酸性条 件F ，P b 2 对含银硫化矿的浮选影响不显著当p H 2 时，硫化矿的回收率迅速的 下降，在p H 6 附近，回收率到达了最低处，P b “离子对含银硫化矿的抑制作用非 常明显；当p H 6 时，随着矿浆p H 值的升高硫化矿的回收率又迅速的增加；当 p H 1 2 ，P b 2 浓度为2 x1 0 ’6 M 时，硫化矿的回收率达到9 1 ．4 ％，当P b 2 浓度为2 X 1 0 。5 M 时，回收率达到8 9 ．1 6 ％，均超过了不加P b 2 离子时硫化矿的回收率4 8 ．5 ％， 试验表明在强碱性条件下，P b 2 对含银硫化矿有非常好的活化作用。 2 、分别用N a O H 和N a 2 C 0 3 调浆 p H 8 ，P b 2 对选银回收率的影响 试验结果如下图所示。 从图中可以看出，无论是用N a O H 还是用N a 2 C 0 3 调节p H 值到8 ，随着P b 2 浓度的增加，含银硫化矿的回收率都随之下降比较发现，C 0 3 2 - 离子具有显著的 活化作用，有利于减小P b “对硫化矿的影响作用。在丰宁银矿的实际生产中，也 是用N a 2 C 0 3 来调节矿浆的p H 值的。 翌 、 一 ／ 一 多 ／ ＼ ，／，，／ ／一 一 一 一 一 ／／ ＼／ 查 苎茎堡主兰堡垒墨 全堡堕 里 兰些墨壅查垒墨苎堕堡垒塑堑兰堕竺苎竺一 02 04 0∞8 01 0 01 2 0 1 4 01 6 01 8 02 0 02 2 0 P b 2 的浓度l O ～ 图37 分别朋N a O H 、