岩金富硫化矿无捕收剂浮选.pdf

第8卷增刊2 V. I . 9 S i - l . 2 中国 有 色金 属学报 T h e C h i n e s e J o u r n a l o f N o n f e r rou s Me t a l s19 9 8S ep 耽A19 9 8 岩金富硫化矿石无捕收剂浮选试验研究 张淑敏 东北大学黄金学院3 9 信箱， 沈阳 1 1 0 0 1 5 刘建业 江宁地勘局〕 周世杰刘滨禅 东北大学黄金学院， 沈阳 1 1 0 0 1 5 搁要以 硫化矿 物无 浦收剂浮 选的电化 学原理为基 础， 利用岩金富 硫化矿石中 的金与其载体矿 物硫化矿物的共生关系， 探讨了该岩金富硫化矿矿石无捕收荆浮选时， 硫化钠用童、 矿浆p H值、 矿浆 电位、 氧化时间对其浮选回收率的影响， 其实验室粗选结果。 可获得3 2 . 0 以t 金品位. 9 4 . 0 1 的金回 收率， 向传统的黄药类浦收剂浮选金提出了新的挑战。 关镶词 岩金富 硫化矿石 无 捕收 剂浮 选 众所周知， 岩金矿石的浮选均是通过向矿 浆中加入大量的捕收剂来实现的。随着矿产资 源向着贫、 细、 杂方面发展， 用传统的黄药类 捕收剂浮选， 选择性分离硫化矿遇到了较大困 难。选矿工作者一直在寻找新的更有效的浮选 技术。2 0 世纪7 0 年代以来，实验室研究相继 发现， 某些电子导电性较好的硫化矿物在特定 的条件下， 不加常规琉基类捕收剂仍可以有效 的浮选， 发展成为一种无捕收剂浮选理论。无 捕收剂浮选， 不仅仅是捕收剂从有到无的数量 变化， 在机理上与捕收剂浮选有着本质的不 同， 这是浮选理论发展过程中的一个新阶段。 本文将介绍岩金富硫化矿物无捕收剂浮选机 理， 岩金富硫化矿物无捕收剂浮选时， 硫化钠 用量、 矿浆p H值、 矿浆电位、 氧化时间与其 浮选回收率间关系。 1 无捕收剂浮选的理论基础 岩金矿石无捕收剂浮选是借鉴硫化矿浮选 电化学原理， 把浮选体系的氧化还原性质与浮 选行为联系起来， 把矿浆电位E ,、 和p H值作 为选过程操作调节和控制的重要参数。硫化矿 浮选过程是一个电化学过程。硫化矿物在适宜 的矿浆电位范围内，其表面发生了变化，产生 了 疏水性物质元素硫 驴 或是富硫层 M 。 一 二 S ， 这二种自 身诱导琉水性物质的产生， 归因 于矿物表面自 身的阳极氧化反应; 而有些硫化 矿物 例如黄铁矿 ， 它不具备自 身氧化生成的 中 性硫 望 ， 必须添加S Z 一 离子. 即在硫诱导 下的无捕收剂浮选。硫诱导可浮 性疏水物质的 产生归因于液相中H S 一 离子在矿物表面的阳 极氧化反应。 元素硫 S P ， 从热力学上来说， 硫化矿物 在酸性、 中 性和碱性p H值下都可以按照下面 两式氧化生成元素硫。 m s M “ 罗 n e M S ， 践。 M O H “ S a n H n e 例如黄铜矿在酸性和碱性矿浆中的氧化反 应分别为 C u F e S 2 C u S F e e 十 驴 2 e C u F e S 3 H 2 0 C u S F e O H 3 s 0 3 H 3 e 一些电化学研究表明， 富硫层 M, - , S 是 在硫化物的初期氧化金属离子部分分离开硫化 矿物表面形成一层金属少、 硫多的非化学分子 计量层， 其可能的电化学反应如下 MS x H 2 0 MI 一 ， S z MO 2 x H 2 s e 认为这一富硫层具有疏水性，是导致硫化 中国言色金.笋很一十氏臾 S R 4 中国有色金属学报 1 9 9 8 年9月 矿无捕收剂浮选的原因。 硫诱导浮选， 将硫化钠加入矿浆中， 其解 离出的H S - , 矛一 离子上的电子， 通过黄铁矿 表面上的疏质点传递给分子氧，这种电子转 移， 导致硫化钠中S Z 一 离子氧化为中 性硫 S 0 , 覆盖在黄铁矿表面， 并使其疏水化。体系中， 阳极的氧化反应为 H S 一 二驴H 2 e 梦一 ，驴 2 e 阴极反应为 1 / 2 0 2 十 H 2 O 2 e - - 2 0 H - 由于阴极和阳极电子得失是通过黄铁矿表 面导电 子而实现的， 因此可以形象地表示为 1 / 2 氏 践0 2 e - “ 2 0 H - F e S 2 2 e H 驴 H S - 金为亲硫元素。当有硫化钠存在时， 大量 的H S - , S Z 一 离子电化学吸附在金及金矿物表 面， 形成疏水的多硫少金的富硫层或元素硫， 使得金矿物表面疏水化， 而氧则获得电子被还 原， 即为硫 诱导金疏水。在有氧及硫化钠存在 的 矿 浆中 ， 只 有当 满足自 然金、 银金矿及其载 体矿物黄铁矿氧化电位、 矿浆p H值时， 才能 保证金最高的浮选回收率。 裹在黄铁矿中 形成了包含结构。黄铁矿的 粒度 极细， 多在0 . 0 2 5 m m左右。黝铜矿、 辉铜矿 多呈它形粒状在脉石中相见。其它金属矿物含 量较少， 与金的关系也不密切。 金的粒度特性 该矿石中所见自然金大粒 径为0 . 1 m m , 最少可见粒径为0 . 0 2 5 m m ， 平 均粒径0 . 0 7 4 m m。 金大部分分布在0 . 1 一 0 . 0 7 4 m m之间， 处于粗粒级的下部。微粒级 以下到次显微级金未能分开、两个级别共占 1 9 . 7 , 金的嵌布状态 光片中所到的金约有 7 6 . 3 1 与黄铜矿、 黝铜矿连生或被包裹。特 别是原矿在 7 4 ; L m占9 0 的仍有3 . 3 的金 包裹在脉石里。 从以上性质可知， 金的主要载体矿物是黄 铁矿、 其次是黄铜矿。只要把这两种载金矿物 充分富集在浮选泡沫产品之中， 就可以保证金 的回收效果。 3 试验研究及结果分析 2 矿石性质 试验所用矿石采自 山东某地中温热液裂隙 填充 脉状富硫化物金矿床。矿石中主要金属矿 物有银金矿。主要硫化矿物有黄铁矿、 硫化铜 矿。主要脉石以石英为主。 矿石中黄铁矿占1 8 . 6 5 ， 在矿石中常呈 自 形一半自 形一它形粒状和致密块状集合体， 大颖粒多呈压碎结构。黄铁矿常包裹黄铜矿、 自 然金形成包含 结构。褐铁矿多沿裂隙交代黄 铁矿， 并可见到褐铁矿保待了黄铁矿的 假象。 硫化铜主要为黄铜矿和少量的辉钢矿等。 硫化铜虽然在矿石中只占0 . 2 1 ， 但与自然 金离出的关系极为密切。 自然金和银约有 7 6 . 3 与黄铜矿、 黝铜矿连生， 或呈微细粒状 被包拢在黄铜矿或猫钢矿中。黄铜矿也常被包 矿石经额式破碎机破碎成I m m的碎矿 石， 称5 0 0 g 装入矿样袋。磨矿浓度5 0 ， 在 规定的时间内进行磨矿。磨好矿浆倒入 1 . 5 1 浮选机搅拌槽中进行浮选。系统地做了各种条 件试验最终得出开路试验的最佳条件， 通过无 捕收剂试验与开路试验结果对比. 进而得出岩 金富硫化矿在无捕收剂条件下相近的指标。也 就是说， 岩金富硫化矿无摘收荆浮选小型试验 是完全可以实现的。 3 . 1 黄药用i对浮选回收率的影响 试验 是在 磨矿细 度 7 4 p m 7 2 . 8 0 ， 硫化 钠用量2 0 0 g f t 条件下进行. 结果见图1 0 由图1 可知， 随着黄药用量的增加， 含金 硫化矿石浮选回收率不断提高。试验结果表明 了加入硫化钠以后， 含金硫化矿物氧化生成疏 水性的元素硫， 提高了含金黄铁矿的可浮性。 也就是说， 加入硫化钠以后， 可以大大降低黄 药用量， 在微捕收剂用量的情况下可以达到与 开路试验相近的结果。 第8 卷增刊 2张椒敬等岩金富硫化矿石无捕收剂浮选试验研究5 8 5 粗 110一 一 的关系 试验条件是在磨矿细度7 4 K m 7 2 . 8 0 , 硫化钠用量2 0 0 g 八 ， 黄药用量为零的条件下进 行， 试验结果见图4 0 0 5 2 5 5 0 7 5 1 的 ./ ‘ 图t 每吨矿黄药用，与浮选回收率的关系 3 . 2 黄药徽f, 硫化钠用f与浮选19收率的 关系 试 验条件 是在磨 矿细度 7 . 6 时， 浮选回 收率随矿浆p H值升高而 下降。说明岩金富硫化矿在无捕收剂浮选的条 件下存在一最佳p H值。 3 . 5 级化时间对矿桨p H值、 矿桨电位E n . 浮选回收率的影响 试验条件是在磨矿细度7 4 p m 7 2 . 8 0 , 黄药用量为零， 硫化钠用量2 0 0 创t 条件下进 行。随着氧化时间增长，浮选回收率不断提 高，当氧化时间超过 3 m i n以后，浮选回收率 中国有色金城学报1 9 9 8 年9月 ﹄ 随之下降。 矿浆p H值随着氧化时间增长， 变化幅度 不大。 矿浆电 位E ,, 随着氧化时间增长， 变化幅 度较大。在氧化时间0 一1 m i n 之间， 矿浆电位 随着氧化时间增长而下降， 当氧化时间超过 1 m i n 之后， 矿浆电位随着氧化时间的增长而不 断提高。 由以上结果可知， 岩金富硫化矿无捕收剂 浮选要进行适当的氧化。本试验对该矿石最佳 氧化时间为3 m i n . 在本试验方案的设计中充分依据理论基 础， 对岩金富硫化矿的无捕收剂浮选做了条件 试验， 经过一系列的条件试验和分析， 无捕收 剂浮选试验取得较好的效果， 与常规捕收剂浮 选相比， 技术指标稳定可靠， 浮选试验研究取 得综合结果如表 l . 表 1 产物 产 率 j荡 综合条件试验结果对比 金品位回收率 / g - t‘ 〕/ 药剂用量 893哭溉95洲伽21” 25让1229认12犯卜12 精矿 尾矿 原矿 梢矿 尾矿 原矿 精矿 尾矿 原矿 4 7. 5 19 6. 1 6 5 2. 4 9 丁荃黄药 1 0 0 2 油 5 0 1 0 0. 0 0 4 0. 9 8 5 9. 0 2 1 0 0. 0 0 3 7 . 3 7 6 2 6 3 1 0 0 . 0 0 1 0 0. 0 0 9 5 . 8 1 T基黄药2 4 . 1 9硫化钠 2 0 0 1 0 0冈2 - 油 8 0 9 4 . 0 1硫化钠 2 仍 5 . 9 9 2 - 油 8 0 I 0000 4 结论 1 岩金富硫化矿无捕收剂浮选试验研究 取良 好效果， 在原矿含金品位1 2 . 7 2 g / t 时， 可 获得精矿含金品位3 2 . 0 g 八; 金的回收率达到 9 4 . 0 1 ; 2 岩金富硫化矿无捕收剂浮选矿浆p H 值控制有最佳区间， 本试验矿石最佳p H值在 7 . 6左右; 3 岩金富硫化矿无捕收剂浮选要进行适 当 氧化。加入适量的硫化钠， 生成元素硫离子 而使矿物表面达到疏水化， 从而达到无捕收剂 浮选; 4 岩金富硫化矿无捕收剂浮选取决于矿 浆电位， 在一定的矿浆电位下岩金富硫化矿才 可以浮选。 5 岩金富硫化矿无捕收剂浮选对提高复 杂硫化矿浮选过程的选择性提供了有效的方 法; 简化浮选药剂配方， 降低选矿成本， 提高 经济原矿效益能起到主导作用。 编辑朱忠国