氮气在铜钼分选上的作用.pdf

g 0 氮气在铜钼分选上的作用 北 京有色冶 金设计研究总院 壹一 土 r 【 摘要】舟 舞袁 吕首 次 用氯气 进行锅 铝 分选 的试 验结 果 ．德 兴 工业试 验 证B 目 ． 使 用氟气 可 在 j 堂 ／ 矿指标不变的情况下． 节省6 0 ． 5 5 Na 2 S 。作者芷探索了节省氮气用量的工艺．能使德兴铜钼分选每 钟 耋塑分 整 粕 矿， 自 琶 关 键 词 氮 气 浮 选 、 铜 钼 分 离 L ． J 为 ， 1 氮气浮选 ’ 氨气在铜 钼分 选中的应用，开创 了浮选 充气介质的新气源，并为节省药剂带来了可 观的经济效 益， 因而 已在 国外迅 速 推 广 应 用。这是铜钼分选技术上的一大进步。 惰性气体 包括氯气在浮 选 中 的 作 用，很 早 以前 就被人们认识 了。美 国 专 利 3 6 5 5 0 4 4 1 9 7 2 ． 4 ． 1 1 号 提到，在研究诺克 斯 No k e s 抑制锕矿物时使用氮 气，可大 宽 度与矿体倾 角的 关系 。 裘3暴露面 积、采场 宽度 与 矿体 倾角 关系表 倾 角 ‘ 3 0 4 0 4 5 暴露 面积 m 7I 8 ． 7 S B 6 口 { 8 6 { 2 ． 1 4 秉场宽 度 m l 6 ． ∞ 1 7 ． 4 B 1 8 ． 1 6 5 结 论 岩 石力学设计在 采矿工程 中尚 属较新 的 内 容，它 的任务 是协调 ，统一岩石 力学 与采 矿 工艺的 关系 。通 过实践，我们有 下列几点 体会 ； 5 ． 1 应通 过岩石 力学试 验研究 ，对 岩 体 原 始 状 态力学 眭质 和挠动后行 为有较系统的 认 识 ，针对具体工程 ，能 定性 甚至定量判 断相 关岩 体稳 定性 。 5． 2当采 矿工艺和 采准工程 已 定 时，调整 大 降低 诺克 斯的用量， 详见 图。 由图可见 ，在 空 气介质 下诺克斯对铜 盼 抑制作 用时 间很短 见 曲线A． B． c 1只有 。 大剂量下 见曲线D 才能达到抑翩效果。 然而在氮气下，在相当长时间内，诺克斯仍 具有强烈的抑制作用 见 曲 线E 、E ，而 且用量仅为空气的l ／ 4 。 这～ 新技 术终于在 1 9 8 1 年首先在 秘鲁的 夸霍内 C u a j o n e 选矿厂应用，使抑 制 剂 An o ma l C 用量 减少 了5 D ～7 0 。据 报道 ， 采场构成要 素，减 少不利 因素 影响，如 良山 矿区缓 倾斜 试验 采场 用直 立式矿柱减 小结扮 面危害 。 5 ． 3 对 于新 开拓矿体 ，岩石力 学 设 计 与 采 矿工 艺设计互相迁 就，寻求 统一 。如太平 Ⅱ f 矿 区二期工程东 医就充分 利用 了断裂分布 鞍 有规 律、矿体 缓倾斜产 出 以及盘 区方位选 择 余 地大的条件， 选取 台理 的盘 区方 位，既厢 离 了断裂 ，又兼顾 了盘 区形 状应 比较 规整 的 要 求 。 参 考文 献一 1 崇晨晖等． 良山铙矿岩石力学 试 验研究． 工程设计 与 研 亢 ．1 2 ． 4 l ～ 5 ． 2长沙有 色 冶盘 设计研 究院 ． 良山铁矿采 矿方法 试 验 研 究 ． 1 9 9 2 ． 3瓤锦 华 ．吕祖珩 ， 块 体瑗论 在工程 岩 体稳定分析 中 前应甩 ． 北京 东利电力出版社．1 9 8 6 ． 责任编辑王 家骧 氮 气在 铜铝分 选上 的 作用 黄济喜 ～矿 ～ ～ 选 g 维普资讯 加拿大的直布罗陀、 如 斯佩、 海芒特、洛耐克 斯和塞浦路斯，美 国的皮马、双峰等选矿厂 均使 用氮 气，节 省抑制剂都在 5 0 ～7 5 之 间。抑制刹费用几 乎 占铝精矿成本 的6 0 ～ 8 0 ，可见使用氮气可以产生多么大的经济 效益。处理4 0 8 t ／ d 锕铝混合精矿的直布罗陀 钢铝 分选厂使罔氨气 后， 年节 省抑制剂费 用 j 0 0 万船元 。 随着 氮气在铜铝 分选厂的 应用， 已发展 出了氮气粼备机 。国外有所谓 “ 燃 烧型氮 气 发生 器” 、 “ 制冷型 氮气发生器 ”及 压力 漂移吸 附型氮气 发生 器 用 得较 广 泛 的 是 “ 制冷型 。我国近年来也大力 发 展 制 氮 机 ，基本是 采用 制冷型 。制氮机 的发展促 进 了氮气 的应用 。现在 又发展 到氮气的 回收 循 环应用，以降低氮气成本。威姆科公司为适 蝎氮气循环 应用而设计生 产 了密 闭式 威姆科 浮选机。现在氮气在 浮选中的应用正方兴未 艾 。 】 0 0 J 0 0 6 0 踮 摹 翠4 0 甄 在 空气 或氮气介质下 矿浆搅拌时 间与铜 被抑制的百分 比圉 图例 注辫 曲线号抑制剂 k g l t 浮选介质 A 2 ． 4 1 空气 B 3 。5 O 空气 c 4 ． 8 6 空气 D 7 ．5 0 空气 E 1 ．7 3 氮气 F 2 ．9 5 氮气 2 氮气在铜钼分选中的 作用 原理 从铜 铝混 合精 矿 中分 选 出铝精 矿，关键 是加入铜 矿物 的抑制剂 ，造成与扩 大铜 与钼 的可浮性差距 ，达 到铜 铝分 离。 铜 矿物 抑制剂 常用硫 化物 包括Na s 、 N a ris 、 NH． 2 s 及 多硫化物 、诺 克 斯及 氰化物 等 。这 些药剂都是 还原 剂，极易 氧化 而失 效，造成 抑制剂耗量 的增 加。 众所 周知 ，在 产 出铜铝混 合精 矿的浮选 过程 中，要 添加黄药等类 捕收剂， 使铜 矿物 表面复盖一层 含铜 黄药膜 ，成 为易 浮的疏水 性矿 物 。其化 学式为 ； Na X Cu CuX Na ⋯ ⋯ 一 ” 1 式 中x表示为黄原酸根 ROC S S 一 铜铝 分 离时，为使铜 矿物 变为亲水 性 便要 脱去铜矿 物表面的含铜 黄药膜 脱药 。 生产 中脱 药常用浓密 ，强 搅拌 擦 洗 ，甚 至蒸 吹等物理 方法，但都要加 抑制剂 ，使之 同含铜 黄 药膜 的黄原酸根作用 而脱 落，化学 式 为 2 C u XHS 一O H一 C u S{一H 2 02 X一 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2 按化学式 2 计算， 添加的 HS 一 量并 不多 ， 但生产 中却要 加得多得多 。 重要原因是 HS 一 是强还 原剂，在 空气 浮选 中极 易被 空气 中的氧所 氧 化而失 效，可 用 化学式3表 示 l 2Na2 s 02 2Hz 0 2s 4Na OH 或2 N a HS0 2 2 s 2 Na O H⋯ 3 铜钼分选时，充气量达到0 ． 5 4 m 。 ／ m 。 ml n ， 有足够 多 的氧气 将HS 一 氧 化， 这 是 Hs 一 消耗 的重要 因素 。因 此，排除 氧 气 是 减少 t I S 一 消耗的 的有 效措 施，而 采用氮气代 替 空 气 则是节省 N a z s 的一 项新 技术 。 3 铜钼分选中氮气作用试验 氮 气在铜钼分选 中的作用 的探索试验 ， 有 色 矿 山 1 9 9 4 维普资讯 是在7 5 0 m] 的单槽浮选机内进行的，并与 空 气浮选 做了比较 。矿量 、药剂 、朴加水 ，浮 选时 问等条件完全一样 。对 比试验分 别采用 两个矿山的两个不同矿样，试验 结 果 见 表 1。 由表 1 可见，两个矿山的两种试料充氮 表1氮气 探索试验对 比结果 0 “ da i g } 荠 盖 譬嚏 学 品 皿 ． 嘶 M O 给矿 精矿 尾 矿 葛牧率 师 A B 空 气 氮气 空 气 氮气 空 气 氮气 空 气 氨 气 T 4T 9 35 【 3 08 6． 9 8 【【 ． 6 2 【 8． 4 5 1 8． 08 1 4． 06 9 5． 27 95． 9 ． 2 94． 8 l 9 4． 1 9 8 2． 2 5 9O． 3 7 83 D 6 8 9． 8 4 气 之后 ，Na z S 用量 比充空气时减 少了s o ％～ 8 O 。这 与国外资料报道 的结果吻 合，也证 明充氮在 钢钼 分选作业 中确实 有效 。 4 氮气工业试验结果 在探索汪明了充氨在锕钼分选中的作用 及效果 之后，又在德 兴铜矿铜钼 分选厂进行 了工业试验。试验是在N a z s 耗量占叠部用量 约 7 O 的粗扫段进行 的。试验 结果 证明，工 业 试验是成 功的 。 充 氮后 ， N a z S 节省6 0 ． 5 5 ， 而选矿指标与充空气时几乎完全一样。 工业试 验是首先在充 空气条件 下确定 最 佳试验参数，然后，隔天交替进行氮气与空 气试 验。充气量 、矿量 等均相 同。试验各进 行 1 0 班，试验 结果加权平 均见 表 2。 襄2 氮气 工业 试验 结果 表 2可见 ，氮气试验 结果 的选矿指标几 乎与充 空气 时完 全相 同，而Na z S 耗量 由充 空 气时的2 8 ． 9 7 k g ／ t 降为充氮气 时的1 1 ． 4 3 k g ／ 即减少Na 6 0 ． 5 5 。 5 氮气试验 的意义 工业试验 表 明，如若整个 浮选作业 过程 全部用氮气代替空气，则氮气消耗量很大， 达 到0 ． 5 4 m ／ m r a i n或 6 7 m ／ t ，势 必 影 响钼 精矿成本 。实际上 ，浮造 作 业 不 可 能完全密 闭， 空气会随扫 选泡沫返 回粗选及 中间矿槽进入 浮选机 。理 论 上讲 ，只要 在氮 气环境下保护Na z S 与铜矿物表面吸附的黄药 膜有足够 的作 用时 间，则浮 选过 程 仅仅是分 离过程 。所 以实 际上充氮点 应该 设 在 搅 拌 槽。试验 证明充氨应 以搅拌槽为主，浮选机 为辅。总 氮 气 量1 8 ． 6 m 。 ／ t 或0 ． 1 5 m ／ m - rai n 便能确 保Na S 的作用 。 根 据计算 ，扣 除氮 气费用 ，德 兴锕 矿锈 铝分 选厂 采用 充氮能节 省Na S 费用 年达】 O O D 万元 。 因此，在我国推广氮气浮选 产生的经 济效 益将是很可观的 。 责任编 辑李怀先， 氮气在银铝分选上的作甩黄济存 一 6 3 一 叭 亏 ． ∞川 0 0 0 O 0 0 0 0 埘 m_盆Ⅲ 0 O 0 0 3 3 3 3 维普资讯