黑钨细泥浮选中高效浮选剂的联合使用.PDF

一 黑钨细泥浮选中高效浮选 剂的 联合使 用 高 玉 德 c一 T 嘶 9王予 摘 要 从黑钨细泥浮选 作用机理手． 开展黑钨细泥与萤石、 方解 、 英等矿均浮选 分离研究． 并取得重大寰破 在 p H 6 5 --7 0时矿浆中， 硝酸铅为活化剂 ． 水玻璃、 硫酸 铝等为 组台抑制剂． 荤 甲羟肟酸与塔 尔皂等共用的组台捕收剂． 当给矿品位 WO 1 6 2 ％． 钙矿物 音量太 于 7 0 ％，4 0 t m 粒 级 约 占 9 0 ％ 时 ． 杀 硝 一 次 粗 选 、 三 次 精 选 、三捉 扫 选 工 艺 流 程 ． 可 获 得 WO3 6 6 0 4 ％ 、 回收 率 9 0 3 6％的浮 选精 矿， 技术 指标 达到 先 进水 平 ， 基本 解决 r富 古钙 矿物 黑钨 细 泥 回收的 技 术难 题 关 键词 墨 旦 兰；堡 莹； 塑 些 型 j 型 我 国钨矿 资源极其 丰富 ． 黑钨矿 储量及 开 采规模均 居世 界首 位。黑钨 矿密 度大 、 性 脆 、 易过 粉碎 。据全 国十 几个 主要 黑钨选 矿 厂统 计， 粗粒 级 的黑 钨矿 采用重选 法可得 到 很好 指标 ， 细粒级 的黑钨 矿采 用重 选法 回收 受到粒度 的 限制 ， 指 标不 高 ， 而 采 用 浮选 法 则有 可能较大幅 度提 高黑 钨细泥 的 回收率 ． 关键 是采用 合理 的工艺 流 程及 有 效 的 洋 选 药剂 。 湖南柿竹 园多金属 矿黑钨 细泥 中， 含黑 钨 矿 1 ． 7 0 ％ 、 萤 石 6 5 ． o o％ 、 方 解 石 1 O o o ％ 、石 英 等 2 3 3 0 ％ 。 其 中 一 4 0 t m粒 级含量 约 占 9 0 ％， 属 于 含钙 难选 黑 钨细泥 ， 采 用 重 选 和 一般 浮选 工 艺 难 以解 决 。为了实现 黑 钨矿 与 萤 石 、 方 解 石 、 石英 等 矿 物的分 离， 开 展 了黑 钨 细泥 浮选 研 究， 取得 了重 大 突破 ， 基本 解决 了含钙 矿物 中黑 钨细 泥 回收技术难 题 。 l捕 收 剂及 其 作 用机 理 黑 钨矿浮选属 世界难 题， 从 目前所 见到 的文献看 ， 还未得 到很好解 决 。黑钨矿 常用 广 l州有 色 金属 研 究院 高级 工程 师广 东 广卅 5 1 1 6 5 1 俐 伽 机理， 秒幕甲 捕收 剂 有 脂 肪 酸 、 烷 基 一2 2 、 膦 酸 、 胂酸 、 羟肟 酸等 。黑 钨 矿浮 选 指 标 的好 坏除与矿 石性 质 、 浮选 流 程等 固素 有 关 外， 采 用什么 捕收 剂是 一个 重要 因素 。从 黑 钨 矿捕收剂研 究人手 ． 以纯 矿物 为对象 进行 了 大 量的探索试验 ， 最 后确定 以苯 甲羟 肟酸为 主要捕 收剂 。 1 I苯 甲羟肟酸 的捕收性 使用的苯 甲羟 肟 酸 为 浅黄 至棕黄 色 鳞 片状结 晶 ． 能够和 多种金属 离子发 生配合反 应形成 稳定 的螫 合 物。 苯 甲羟 肟 酸是 黑 钨 矿 、 萤石和 方解 石 的有 效捕 收剂 ， 对 这 三 种 矿物 的最 高 回收率均 可达 到 9 9 ％。 以苯 甲 羟 肟酸为捕收 剂 的浮选体 系 中， 黑钨 矿 的浮 选范 围宽 ， 其 p H 值 为 4 ． 0～1 0 ． 5 。但 不 同 p H 的 范围 内． 苯 甲羟肟 酸对黑钨 矿 、 萤 石和 方解石 的捕收性 出现一定 的差异 。当 p H 5 ， 8时 ， 萤 石 、 方解 石 的可 浮性 差， 而黑 钨 矿 在酸性介 质 中仍 能保 持 高 的 回收 率 。可 以 认 为在 p H1 0． 0时， 黑钨 矿 、 萤 石和方解 石 的 可 浮性 均显 著下 降。 1 ． 2 苯甲羟肟酸对黑钨矿的作用机理 苯 甲羟肟 酸是典 型的螫 合剂 ， 它有 两种 互变异构体， 它在溶液 中形成螫合配体， 配 位原子是氧原子和氮原子， 能和金属离子发 生很强 的键 合 作 用， 生成 较 为 稳 定 的 螯 合 物 。 黑 钨 矿 醋 格 中 金 属 离 子 为 F e 2 、 Mn 2 、 WO4 ， 在 破 碎磨 矿 过 程 中 ， 矿 石受 外力作用沿着矿物晶体构造键合力最薄弱 地方 解 理或 断裂 ， 形成具 有 凹凸不平 和不规 则表面的细腰粒。由于腰粒 比表面积增大 和 比表 面能增 加， 以及在 断裂处 产 生得不到 补偿的饱和键， 在水溶液中， 钨矿表面定位 离子首先和游离的 OH一 产生羟合作 用， 生 成 Mn O H n一般为 4 。苯 甲羟肟酸通 过 N、 O原子与黑钨矿表面 的 F e 2 、 Mn 2 键 合生成螯 合物 ， 主要作 用机理是 表面 化学 反应及 化学 吸 附“ J 。苯 甲羟 肟 酸 的 非 极性 基 为一个 苯 环基 ， 属短 链 化 合 物 ， 是该 药 剂 易溶于水、 琉水性 偏低、 泡沫不稳定的主要 原 因 。 1 ． 3 捕收剂间互补和协同效应 矿物浮选的关键在于提高捕收剂在 目 的矿物表 面的选 择性吸附 ， 单 一采用 苯 甲羟 肟 酸作黑钨矿 捕收剂 ， 选 择性差 ， 用量大。 浮 选泡沫不稳定。为提高捕收剂效果， 降低苯 甲羟肟 酸用量 ， 除在浮选 中采 用有效 的抑 制 剂外 ， 通过 试验选 择了塔 尔皂与煤 油作辅助 捕 收剂 ， 与苯 甲羟 肟 酸共 用， 充分 发 挥 了药 剂 间的性 能互补 和协同效 应 ， 强化 了捕 收剂 的作 用效 果 ， 大 大 地 降 低 了 苯 甲羟 肟 酸 用 量 。 当给 矿品位 为 w 1 ． 6 3 ％时， p H6 ． 5 ～ 7 ． 0 ， 加 入 活 化 剂 硝 酸 铅 3 0 0 g ／ t ， 组 合 抑 制 剂 6 0 0 g ／ t ， 以 苯 甲羟 肟 酸 为 主 的组 合 捕 收 剂 5 0 0 g ／ t 进 入粗选 ， 获 得 品位 w0 3 8 7 6 ％、 回收率 7 9 ． O 3 ％的粗精矿， 黑钨细泥浮选选 择性 显著提 高” 2抑 制 荆及 其 作 用 机 理 有效 的捕 收 剂必 须 配 合 适 合 的有 效抑 制剂 才 能 发 挥 更 大 的 作 用 。 当 p H 6 ． 5～ 7 ． 0， 以硝酸铅 为活 化剂 ， 用苯 甲羟肟酸分别 浮选黑钨矿、 萤石、 方解石三种纯矿物， 试验 结果表明， 黑钨矿的 回收率最高可达9 9 ％， 但要实现黑钨矿与萤石、 方解石 的分离， 必 须添加 相应 的抑制剂 。 由此说 明， 抑制剂对 黑钨细 泥浮选 同样起 着重要作 用， 缺少有效 的抑 制剂， 黑 钨 细泥 无 法 与 萤石 、 方解 石 等 矿 物分离开 来。 2 ． 1 水 玻璃 的抑制 机理 众所周 知， 水 玻 璃是 一种 无 机 腔 体， 是 浮选作业常用的抑制剂， 它对石英、 硅酸盐 矿物和 方解 石均 有抑 制作用 ， 同时也是矿 泥 的分散 剂 。 水玻璃 的抑制机 理“ 】 1水 玻 璃 中 的H 2 03 、HS i 一 、 s i 吸附在矿 物表面 ， 使 矿物亲 水受 到抑 制 。 由 于 各 种 矿 物 吸 附 H2 s i 、 H 03 一、 s i 的吸附 能力 及 吸 附牢 固 程度 不尽 相 同， 因此 利用水 玻璃可 以分选 多种矿物 。 2 带 负电的胶态 s i 吸附在带正 电 的方解 石等矿 物表 面而起抑 制作 用， 吸 附在 矿泥表面使矿物颗粒均带负电， 负电互相排 斥起分 散矿 泥的作 用。 2 ． 2 水玻璃与高价弱碱性金属离子联合作 用 单 一采 用水 玻璃作抑 制剂 ， 选择 抑制 效 果差。为提高水玻璃选择抑制效果， 通过试 验采用拨 甲基纤 维素、 硫酸铝与水玻 璃共 维普资讯 4 3 用 ， 发 挥药剂 间协 同效 应 ， 强 化 了抑 制 剂 的 选 择抑 制 效果 。 羧 甲基 纤 维 素 的抑 制 机理 是 由于分 子 中每 个葡 萄糖 单 元上 由醚 化 而 引进的羟 基 与 C a 2 作 用 ， 而 吸附 在这 些矿 物表面葡 萄糖 残 基 上 的两 个 羟基 亲 水 而起 抑 制作 用 。故此 ， 羧 甲基纤 维 素能抑 制方解 石 、 萤石等 矿物。水 玻璃与 硫酸 铝共 用 可提 高选择抑 制性 能 。 Al ” 是 高 价弱 碱性 金属 离子 ， 与水玻 璃共 用的抑制机 理是水 玻璃在 矿浆 中水解 生成 OH一 ， OH一与高 价 金属 离 子 作用 ， 生成 弱碱 性 氢氧 化物 ， 于是 促 进 水 玻 璃水解 ， 生成更 多 的硅 酸胶 体 ， 这些 金 属 氢氧化物也是一种胶态物质， 和水玻璃胶体 交杂在 一起， 从 而增 加抑 制作 用 的 选 择性 。 在 柿竹 园矿黑钨 细泥浮选试 验 中， 采 用硫酸 铝与水玻 璃共 用， 取得 了 明显 的抑制效 果。 3黑钨细泥浮选试验结果 黑钨 细泥浮选 流程为一 次粗选 、 三 次扫 选 、 三次 精选 ， 中矿 顺 序 返 回。用硫 酸 调 节 矿 浆 p H 值 6． 5 ～7 ． 0 ， 各 作业 的药剂 用量 见 表 1 。粗 选 作 业 主要 采 用 以 水 玻 璃 为 主 的 组合 抑制 剂 A D， 活化 剂 硝 酸铅 和 以苯 甲羟 肟酸 为主的组 合捕 收荆 B H； 精选 作 业 第三 段 采用改性 Na z S i 作 抑制剂 ， 浮选 精 矿 品 位大 幅度 提 高 。闭 路 试验 结 果 见表 2 。试 验结果表 明， 组合抑制剂 A D、 改性 Na a S iF 6 是细粒级 黑钨 矿 与 含钙 矿物 浮 选分 离 有效 的抑制剂 ； 以苯 甲羟肟 酸为 主的组合捕 收剂 B H 是黑钨 细泥浮选 的高效选 择性捕 收剂。 4工 业试 验及 生 产 指标 工业 试 验及 1 9 9 9年 生产 指 标 见表 3 。 由于现场生 产工艺条件 变化 ， 黑钨 细泥浮选 给矿 的矿石 性 质与 小型 试 验矿 样 已经完 全 不 同， 造成工 业试验 及生产 指标与 小型试 验 指标 相差较 大 ， 但 与传 统 回收 方 法 相 比， 已 经取 得重大 突破 ， 基本解决 了国 内外黑钨 细 泥 回收技术 难题 。 表 l 各作业药剂用量／ g t 。 表 2 闭路流程 试验结 果／ ％ 表 3 工业 试验 及生 产指 标／ ％ 5结 论 1 以水玻璃、 硫 酸铝等共 用的组合抑 制剂 AD 和 改 性 Na z S i F 是 富含 钙 矿 物韵 黑钨 细泥浮选 的有效抑 制剂 。 2 采用苯 甲羟肟酸、 塔 尔皂等共用的 组 合捕 收剂， 发挥 了药 剂 间性能互 补和协 同 效 应， 不但 强 化 了捕 收 剂 的作 用效 果， 而且 大大地 降低了苯 甲羟肟酸用量。 3 黑钨 细泥浮选 中高效 浮选剂的 联合 使 用， 基本 解决 了 国 内外黑钨 细泥浮选 技术 难题。 当 给 矿 品 位 含 WC h 1 ． 6 3 ％， 钙 矿 物 含量大 于 7 0 ％时 ， 可 获 得含 wQ 6 6． 0 4％、 回收率 9 O ． 3 6 ％ 的 闭路 试 验 结果 。技 术 指 标达到 国际先进 水平 。 参考 文献 L王淀佐 浮选剂作 用原理及应用 ． 北京 冶金工业 出版 社 ， 1 9 9 2 。 5 4 2 曾卫 东 ， 叶 志 平 ． 中 国 有 色 金 属 学 会 第 三 届 学 术 会论 文 集 ． 1 9 9 7 。 6 5 3高 玉蔼 等 ． 广 东有 色 金属 学 报 ． 1 9 9 4 。 4 1 2 o 4朱 玉 霜 ， 朱 建 光 黑 钨 和 锡 石 细 泥 浮 选 药 剂 ． 长 沙 中南矿 冶 学 院 教材 ， 1 9 8 1 ， 1 6 0 维普资讯