亚硫酸钠在铜硫分离中的作用.pdf

● ● ● 有色矿冶 1 9 9 0 年 第 l期 1 7 亚 硫 酸 钠 在 铜 硫 分 离 中 的 作 用 四川省 台盒研 究所 景开 元 提要 在料宄黄铜矿租磁黄铁矿性质的基础上，着重研究了 采用混台一分离稃选和优先浮 选分离铜疏时亚硫酸钠的作用 研究认为在一定的 条件下．亚疏酸钠既可 化被抑制的黄铜矿． 又可抑制磁黄铣矿，是铜硫分离时理想的调整齐 4 ．还对亚硫酸钠的添加地点进行了有盖的探讨 一 般认为 ，硫化铜矿 石浮选的主要矛 盾 是铜硫分离 。采用 的方法通 常是 石灰抑 硫 浮铜 。在 研究 四川 省里 伍铜矿 的铜硫 分 离时发现 采用单一石灰 抑硫 浮铜 很难实 现铜硫的有效分离 。而采用石 灰与亚硫酸 钠的联合，却可获取理想 的选别指 标。 一 、矿石 性质 的研 究 l l } i l 省里伍铜矿床 属高 中温 热 液 矿 床，主要金属矿物为黄铜矿和磁黄铁矿 ， 其次为斑铜矿 ，脉状黄 铁矿 和钛铁矿 。主 要脉石矿 物为石英 ， 其 次是 白云母，绢云 母，绿泥石， 阳起石等 。 矿 石的构造 主要为致密块状一块状构 造 ，其次是脉状构造 ，角砾状构造 。矿 物 结构 以晶粒结构和交 代结构为 主。其次是 变质结构和 固溶体分解结构 。 原矿化学多元素 分析 结果 见表 1 主要金属矿物黄铜矿呈 片形晶粒状与 磁黄铁矿 ，铁 闪锌矿连生 或相间分布，有 化学多元素分析结果 ％ 表 1 分析项 目 C u Z Ⅱ S C O F e Ga S e C d P b Ni M O 彗 量 2“ 0 35 1 1 2 8 0 0 1 5 l 9 01 0 0 0 [ 4 0 0 0 3 9 0 0 0i 0 0 8 6 0 0 0 1 6 0 0 1 4 舟析项 目 W0 3 B i C 0 Mg O S i 0i AL 2 03 P As A11 AE 灼械 旨 量 O ． 1 0 ． 0 0 0 5 L 0 ． 1 9 2 1 2 44 ． 8 2 8 0 8 0 0 3 6 0 0 0 Q 0 0 9 1 3 0 4 9 2 注Au 、Ag 含 量 为g ／ { 。 的呈散粒状 ，浸染状分 布于 围岩 中。黄铜 发育 ， 交代 围岩 ， 呈片形 晶粒状 或不规 则粒 矿 与铁闪锌矿构成蠕虫状一乳滴状嵌 布。 状产 出。或与黄铜矿 ，铁闪锌矿 连生 ；． 或 黄铜矿 的嵌 布 粒 度 主 要 在 0 ． 0 1 ～ 与黄铜矿聚合体互相锒 嵌，或分布于黄铜 0 ． 2 5 毫米之间 占8 7 ． 8 4 。其化学结 晶 式 矿 聚粒周 围。 为Cu O ． 5 3 F e 0 ． 5 3 s 1 1 1 。 磁 黄铁矿 的嵌布粒度主 要 在 0 ． 0 1 ～ 硫 的主要工业矿物磁 黄铁 矿， - 研究人员迁有罗明玉 张琼美 粒裂 纹 O 2 5 毫米之间 ， 占8 5 6 1 ％。其化学 结 晶 镣 议明、邱 l允武 维普资讯 1 8 ． 有色矿冶 1 9 9 0年 第 l 期 式 为 F e 0 ． 7 9 S 。 应当指出 的是 1 、 磁黄 铁矿 中含有不 规 则 的黄 铜矿 ，铁 闪锌 矿和方铅矿 的小包 体 ，导致其 比磁化 系数 降低 ，难 以用磷选 的方 法回收。 2、磁黄 铁矿 的S ／ F e偏 离 理论 值 ，造 成其被活化和被抑制 的困难程 度加大 。 ． 黄铜矿 ，磁 黄铁矿 的解离 度与磨矿细 度 的关 系见 图 1。 暖 二、铜硫 矿物 的可浮性及 其 差异 ’ 众所周知 ，黄铜矿和磁 黄铁矿 的 自然 可浮性均 较好 ，这 为二 者的分离增加 了难 ● 度 。当仅在 矿浆中加入 2油 ，浮选 三分 钟 ，铜 的回收率可 达8 7 ． 2 4 ，硫 的回 收 效可边6 0 ． 4 1 。 研究发现 丁铵黑药 ， 乙黄药 ， 柴油 ， 丁黄药对黄铜矿均有较好的捕收能力 ，而 对磁黄铁矿而言 ，丁黄药的捕收能力 明显 优于前 三者 。 见表 2 为有效 的回收铜硫 ，降低药剂成本 ， 降低尾矿中铜硫的品位，研究采用捕收剂 的原则是 1、选铜作业 应用选择性较好 的 乙黄药 ，实施弱捕 。 2、选硫作业 应用 捕收能力较强 的丁黄药 ，实施 强捕 。 圉 l 单体 孵离 度与磨矿细度的关系 一般而言 ， 黄铜矿在 较宽的p H值范围 捕 收 剂 的 捕 收 能 力 试 验 结 果 表 2 药帮名称 f 铜茄位 疏品位 铜回收率 硫回收率 丁铵黑药 I T g 0 3 l 3 6 9 T 5 3 8 6 5 t 乙 黄 药 l 0 l 5 3 4 5 2 9 7 4 3 T B 6 口 柴 性 9 ． 3 l l 9 9 6 8 8 T T 2 l 丁黄 药 8 2 4 3 4 3 3 9 T T 2 8 7 l 3 内 6 ． 5 1 3 均较 易浮 。而表面新鲜的 磁 黄铁矿当介质p H值为 5 9时可浮 性 较 好 。但 随p H值升高 ，磁黄铁矿氧化 而 受 到抑制 。因此 ，研究认为 ，分离铜硫 ，有 效 的方法是选择 适宜 的调整剂 。 三 、亚硫 酸钠 在 铜硫 分 离 中的作 用 铜硫分离的基 本药方 是用石 灰抑硫 ， 然而 由于铜硫矿物的许 多性质有 相 似 之 处 ，特剐是矿物 的内部构造和和组成变化 时 ，往往用单一石灰抑硫 很难有效 分离 铜 硫 。 ． 众多 的研究认为 ，石 灰是磁黄 铁矿 的 有效抑 制剂 。其作 用机理 一般认 为是在 磁 黄铁矿 的表面生成 了亲水 的氢氧 化 钙 薄 膜。基于这一原理 ，在 混合一 分离浮选 的 铜硫分离作业 中，研究安排 了石 灰用量 的 试验 见表 3 。 结 果显示 采 用单 一石 灰作 抑制剂 ， 铜葛分离 不理 想。当石灰 用量增加耐 ，铜 ● ● 维普资讯 ● ● ● 有色矿冶 1 9 9 O年 第 1期 1 9 石灰用量试验结果 表 3 石 用量 产品名称 盅 锕 品 位 铜曰收率 ● 铜 精矿 3 5 3 6 2 2 2 4 B g 5 B 2 00 0 硫 精矿 5 3 5 1 O B 9 4 2 1 铜精 矿 2 8 0 B 2 5 3 4 8 5 0 8 2 3 O0 硫 精 矿 6 0 9 8 0 B 0 6 3 B 铜 精矿 2 B 0 0 2 5 ． B B 8 4 5 B 2 500 碱 精 矿 ’ 6 1 ． 4 6 0 ． 9 8 7 0 3 精矿 品位上升 ，但 回收率下 降，硫精矿 中 含铜品位上升 。显然 ，石 灰用量增加 ，硫 得到了有效抑制 。同时，部分黄铜矿也受 到抑制而进入硫精矿 中 当石灰用量降低 时 ，铜精矿品位下降而回收率上升 ，硫精 矿含铜品位下降。这种现象可 以解释为部 分硫未被抑制而进 八铜精 矿中。继续降低 石灰用量，铜的回收率可能上升，但同时 将有更多 的未被抑 制的磁 黄 铁矿进 入铜精 矿中，这是不 希望 的。 研究认为 这一试验结果可 以解释为 矿石 中部分黄铜矿和磁黄铁 矿，在一定 的 条件下，某些表面物理化学性质有十分相 似 之处 。换 句话 说，作为 抑 制 剂 ，石 灰 对 这部分黄铜矿和磁黄铁矿失 去 了 选 择 性 。 解决这一难题 的方法之一是添加一种 新的调整剂。这种调整剂必须具备对这部 分黄铜矿和磁黄铁矿有 良好 的选择性 。这 种调 整剂既可 以是选择性好 的黄铜矿 的活 化剂 ，又可以是选择性好 的磁黄铁矿 的抑 制剂 ，也可 以是 两者兼而有 之。 研究 采用石灰与亚硫酸 钠的联台，实 现了铜硫 的有效分离 它 与单一石 灰的对 比结 果 见 图 2。 在研究优先浮选分离铜硫 的工艺 时注 △匀石灰用量为2 0 0 0 g ／ t B ．r ，亚碱酿钠的用量试验结果 强为单一石灰用量的试验结昱 圉2 单一 石灰 与亚硫酸钠联合 的对 比结果 意到亚硫酸钠的添加 位置将直 接影响药 剂的成 本和药量指标 。 当将石 灰和 亚硫 酸钠 添加 在抑硫铜粗 选作业 时，为有效 抑硫 ，必然 要加 大石灰 的用量，其结果是硫被有效抑制而黄铜矿 的抑 制量也相 应增加 。很显 然，为有 效分 离铜硫，亚硫酸钠的用量将相应增加，导 致成本 上升 。 研 究将 亚硫酸钠 添加在 铜精 选 作 业 中，并在铜粗 选时适 当降低 矿浆 中 游 离 C a O的含 量。这样 ，在 铜粗精 矿 中，铜 的 回收率 明显上升。 当然硫 的含量也略 有增 加 。但进一步分离 铜硫所 用石 灰和 亚硫酸 钠 的量将大幅度 降低 ，药剂成本 自然也就 降低。 囊 维普资讯 ． 2 0 ． 有色矿冶 1 9 9 0年 第 1期 国际选矿会议 中突出的革新技术 美 Ke i t h R． S u t t i 1 l 提要 4 文采第 1 六届目际选矿会议．夼绍选矿技术力 l 的瓤壁矿设蔷、巫选设备 浮 选 药 剂 新曲 选 矿流程 控制 方浩 第十六 届国际选 矿会议 1 9 8 8 年 6月在 瑞典首 都斯 簿哥尔摩召开 ，介绍碎磨和选 矿技术方面 的新进 展。简要 的重 温会 上日 I 起广 泛注意的 技术 。 一 、软 化作 业 矿 物的层闻破碎 是各碎磨论文中特别 引人注意的课 题 。 岩石受 机械 应力 作用 ， 即 开闭路流程质量指 标的对 比结 果 表 4 流 程 产 品 名 称 i 锕品位 i 硫品位 『 铜 回 收 聿 f 硫 回 收 率 图 3和表 4分剐为优先浮选工艺 流程 和 开闭流程 结果对 比 圉 3优先浮选工艺流程 开闭路流程 的选剐质量指标的对 比结 果里充分说明 了亚硫酸钠在铜硫分离 时抑 制硫活化铜的作用。 综上 所述，研 究认为 1、亚硫酸钠 在铜硫分离 中的作 用可 分为 两方 面。一方 面 ，亚硫酸钠具有擦洗 清洁 黄铜 矿表面使 其活性增加的作用。另一方面，亚硫酸钠 具有抑 制磁黄铁矿在其矿 物表 面沉淀亲水 性亚硫 酸铁的作用。 2、亚硫酸钠 与石灰 的用量关 系是 成正 比的，确 定两者的用量 关系 应采甩正变试验 亚硫酸钠的曝1 j Ⅱ 地 点对选矿成本有影 响。 参考 文献略 ● ● ● 虬 鹋 鹤 驰 呻 3 5 3 3 0 矿矿 精精 锕硫 程 路 开 维普资讯