磁黄铁矿的浮选电化学及抑制剂研究概况.pdf

文章编号1005 - 7854200801 - 0010 - 04 磁黄铁矿的浮选电化学及抑制剂研究概况 李文娟,宋永胜 北京有色金属研究总院生物冶金国家工程实验室,北京100088 摘 要本文概括了与磁黄铁矿浮选电化学有关的几个方面的研究情况和国内外对磁黄铁矿抑制剂 的研究概况。其中,浮选电化学的研究主要包括磁黄铁矿的表面氧化、 捕收剂与矿物作用的电化学研 究、 铜离子对磁黄铁矿的活化概述、 磁黄铁矿与磨矿介质及其它矿物间的腐蚀电化学等内容。 关键词磁黄铁矿;浮选电化学;抑制剂 中图分类号TD923 文献标识码A A REVIEW OF PYRRHOTITE FLOTATION ELECTROCHEMISTRY AND ITS DEPRESSANT L I Wen2juan , SON G Yong2sheng General Research Institute for Nonferrous Metals , Beijing100088, China ABSTRACT Some researches on the electrochemistry of pyrrhotite flotation are reviewed in this paper1The surface oxidation and the electrochemical reaction between pyrrhotite and collectors are introduced1The activa2 tion of copper ions and the corrosion electrochemical reaction between pyrrhotite and grinding medium or other minerals are also described1The investigation on depressants of pyrrhotite at home and abroad is reviewed in this paper1 KEY WORDS pyrrhotite ; flotation electrochemistry; depressant 收稿日期2007 - 07 - 02 作者简介李文娟,研究生,主要研究方向有色金属矿选矿。 1 引 言 磁黄铁矿 Fe 1 -xS ,0 x 01223是一种可与 多种矿物共生的铁的硫化物。由于铁原子的亏损数 量x不尽相同,使其成分及结构都发生了变化。随 着S/ Fe比增大,磁黄铁矿晶体结构由六方晶系变为 单斜晶系,磁性则由弱至强且可浮性由差变好。我 国铅锌资源中,大部分含有磁黄铁矿,很多矿山面临 磁黄铁矿与铁闪锌矿的分离问题,故很多研究者都 在寻找在有硫酸铜存在时,可以选择性抑制磁黄铁 矿的有效药剂。另外,国外很多铜镍矿也对磁黄铁 矿的回收或丢弃进退两难。为此,磁黄铁矿的研究 很受关注,对磁黄铁矿的研究主要集中在浮选电化 学方面,在此基础上,致力于其抑制剂的发现或研 制。 2 磁黄铁矿的浮选电化学 211 磁黄铁矿的表面氧化 Hamilton与woods 〔1〕 从热力学角度探讨了磁黄 铁矿的表面氧化,并建立了E- pH关系,其讨论的 磁黄铁矿分子式为FeS11143,见图1。国内覃文庆 〔2〕 建立了FeS1113的E - pH关系,见图2。两图中均给 出了黄药浓度为10 - 4mol/ L 时,双黄药形成的热力 学电位。 虽然E- pH曲线反映的是电化学反应热力学 上的可能性,并非实际进行的反应,但从图中可以看 出,随着pH提高和电位E的升高,表面氧化越来越 严重,这与实际浮选现象相一致。在热力学研究的 基础上,研究者还对磁黄铁矿进行了循环伏安测试 CV。Buswell〔 3〕和覃文庆〔2〕分别在 pH 913与 第17卷 第1期 2008年3月 矿 冶 MINING 而铁闪锌 矿则几乎不吸附自由钙离子和腐殖酸钠胶团,故其 可浮性未受影响。张芹 〔4〕 的进一步研究表明,在pH 为417～13这个范围内,用该组合抑制剂可以有效 抑制磁黄铁矿,从而可以在更宽的范围内有效地分 离磁黄铁矿与铁闪锌矿。 克利伯克 〔13〕 等利用SO2和焦亚硫酸钠螯合可 活化磁黄铁矿的金属离子,控制磁黄铁矿的氧化还 原电位,使其表面性质适合于镍黄铁矿与磁黄铁矿 的分离。加拿大V1Bozkurt〔 11〕 的研究结果表明,焦 亚硫酸钠与二乙撑三胺组合可有效抑制磁黄铁矿, 从而达到磁黄铁矿与镍黄铁矿的分离。加拿大专利 2082831〔 14〕 介绍,在浮选含磁黄铁矿、 黄铜矿、 铁闪 锌矿和方铅矿的矿石时,采用多硫化钙和聚胺调浆, 可有效抑制磁黄铁矿。多胺是很强的螯合剂,这种 胺能降低矿浆中金属离子的浓度,当进行镍黄铁矿 和磁黄铁矿的浮选分离时,如有这种多胺存在,黄药 对磁黄铁矿的吸附大量减少,使磁黄铁矿受到抑制。 将这种多胺与Na2S2O5配合使用,镍黄铁矿与磁黄 铁矿浮选分离效果更好。 313 有机抑制剂 与无机抑制剂相比,有机抑制剂具有种类多、 来 源广、 价格低、 无污染等优点,已经受到选矿工作者 的广泛重视。新型硫化矿物有机抑制剂在多金属硫 化矿浮选分离中有着很好的应用前景。 张芹 〔4〕 等研究表明,有机抑制剂RC对磁黄铁 矿有抑制作用。RC为造纸废液中提取物,其结构 中含有- COO、- SO3、- OH等多种官能团,而这种 官能团与黄药存在一种竞争吸附关系且携带众多的 亲水基团,进而可以抑制磁黄铁矿。孙伟 〔15〕 等研究 了含巯基的有机化合物2 ,3 -二巯基丙烷- 1 -磺 酸盐DMPS对磁黄铁矿、 脆硫锑铅矿、 铁闪锌矿的 抑制作用。结果表明,无论是否存在铜离子,该化合 物对磁黄铁矿都有强烈的抑制作用,并且可以加强 铜离子对铁闪锌矿的活化作用。在pH 8的情况 下,DMPS对脆硫锑铅矿的浮选没有影响。故利用 该药剂可以有效地抑制磁黄铁矿,达到分离矿物的 目的。 21矿 冶 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 4 结 语 国内外对磁黄铁矿的浮选电化学及其抑制剂进 行了很多研究,也取得了一些成果。作者认为,由于 其结构的复杂性,有必要寻找或合成其所有可能结 构的纯矿物,逐一进行电化学研究。另外,其抑制剂 的研究大部分停留在实验室阶段,还需要进行工业 应用的研究。 参考文献 〔1〕Hamition I C ,Woods R1An investigation of surface oxida2 tion of pyrite and pyrrhotite by linear potential voltammetry [J ]1J1Electroanal1Chem1, 1981 ,118 327 - 3431 〔2〕覃文庆 1 硫化矿物颗粒间的电化学行为和电位调控浮 选技术[M]1 长沙中南大学出版社,19971 〔3〕Buswell A M , Nicol M J1Some aspects of the electro2 chemistry of the flotation of pyrrhotite[J ]1Journal of Ap2 plied Electrochemistry ,200232 1321 - 13291 〔4〕张芹 1 铅锑锌铁硫化矿电化学浮选行为及表面吸附的 研究[D]1 长沙中南大学,20041 〔5〕Bozkurt V , Xu Z, Finch J A1Pentlandite/pyrrhotite inter2 action and xanthate adsorption[J ]1Int1J1Miner1Process , 1998 , 52 4 203 - 2141 〔6〕Rao S R , Finch J A1Adsorption of amyl xanthate at pyrrhotite in the presence of nitrogen and implication in flotation[J ]1Can1Metall1Quart ,1991 ,30 1 - 61 〔7〕Khan A , Kelebek S1Electrochemical aspects of pyrrhotite and pentlandite in relation to their flotation with xanthate1 Part - I Cyclic Voltammetry and Rest Potential Measure2 ments[J ]1Journal of Applied Electrochemistry ,2004 , 34 8 849 - 856 〔8〕Adam K,Natarajan K A , Iwasaki I1Grinding media wear and its effect on the flotation of sulphide minerals [J ]1 Int1J1Miner1Process , 1984 ,121 - 3 39 - 541 〔9〕Nakazawa H , Iwasaki J1Effect of pyrite - pyrrhotite con2 tact on their floatabilities [J ]1Miner1Metall1Process , 1985 , 2 206 - 2111 〔10〕Miller J D , Li J , Davidtz J C , et al1A review of pyrrhotite flotation chemistry in the processing of PGM ores[J ]1Minerals Engineering , 2005 ,18 855 - 8651 〔11〕Bozkurt V1Pentlandite/pyrrhotite interactions and xan2 thate adsorption [D]1 蒙特利尔加拿大麦吉尔大学, 19971 〔12〕陈金中,宣道中 1 铁闪锌矿与磁黄铁矿浮选分离新方 法研究[J ]1 有色金属,1994 ,46 34 - 401 〔13〕克利伯克S1 使用二氧化硫-二乙撑三胺组合药剂选 择性抑制磁黄铁矿[J ]1 国外金属矿,19976 20 - 271 〔14〕Kelebek S , Wells P F , Fekete S O1Selective flotation process forseparationofsulphideminerals Canada , 2082831[ P]11996 - 05 - 281 〔15〕SUN Wei , LIU Run - qing , CAO Xue - feng , et al1Flotation separation of marmatite from pyrrhotite using DMPS as depressant [J ]1Trans1Nonferrous Met1SOC1 China ,200616 671 - 6751 上接第16页 强的承载能力和适应垂直及侧向变形的能力,控制 巷道变形效果显著。 4 结 论 1在一定的围岩条件下,支护体刚度越大,它 分担的围岩压力也越大。因此,在以变形压力为主 的岩体中,过分加大支护体的刚度并不能收到预期 的效果,故在松软岩层中不宜采用刚性支架,但也不 能使支架过分的 “柔”,以防止出现过大的松动压力, 做到柔让适度。 2半圆拱形支架、 方环形支架,在控制巷道变形 和自身破坏上各有其特点。方环形支架较半圆拱形 支架在控制围岩变形量上效果更好。对于底臌现象 严重的流变性围岩巷道,采用传统的支护方式很难有 效,使用全封闭支架后,很好地控制了围岩变形。 参考文献 〔1〕尤春安 1U型可缩性支架的缩动后的内力计算[J ]1 岩 土工程学报, 20005 604 - 6071 〔2〕钱鸣高,刘听成 1 矿山压力及其控制[M]1 北京煤炭 工业出版社, 19911 〔3〕孙厚涛,宋 永,邓建明 1 拱形支架承载特性分析[J ]1 矿山压力与顶板管理, 20002 47 - 491 〔4〕沈荣喜,刘长武,郭永峰,等 1 拱形可缩性金属支架在 修复巷道中的应用[J ]1 矿山压力与顶板管理, 2003 2 9 - 111 〔5〕侯朝炯 1 巷道金属支架[M]1 北京煤炭工业出版社, 19891 〔6〕蒋金泉,韩继胜,石永奎 1 巷道围岩结构稳定性与控制 设计[M]1 北京煤炭工业出版社, 19981 〔7〕陈炎光,陆士良 1 中国煤矿巷道围岩控制[M]1 徐州 中国矿业大学出版社, 19941 31李文娟等磁黄铁矿的浮选电化学及抑制剂研究概况 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.