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铅锑锌铁硫化矿-乙黄药电化学浮选行为的研究
2011-08-08
考查了乙黄药为捕收剂时,磁黄铁矿、脆硫锑铅矿和铁闪锌矿的浮选行为,发现在pH2~12的范围内,磁 黄铁矿和脆硫锑铅矿均表现出良好的可浮性,只有pH > 12时,可浮性下降。铁闪锌矿只有在酸性条件下才有较好 的可浮性,当pH > 5以后,浮选回收率急剧下降而不可浮。并采用氧化剂过硫酸铵、还原剂硫代硫酸钠调节矿浆电 位,考查了磁黄铁矿、脆硫锑铅矿和铁闪锌矿在不同pH值下,可浮性与矿浆电位的关系,得出了矿物可浮的电位- pH区间。研究表明,三种硫化矿存在可分离电位区间。
  006年 第 2期 4月 No. 2 Apr. 2006 矿 产 综 合 利 用 2 M ultipurpose Utilization of M ineral Resources 铅 锑 锌 铁 硫 化 矿 2乙 黄 药 电 化 学 浮 选 行 为 的 研 究 1 2 1 3 张 芹 , 徐 兢 , 王 昌 安 , 孙 召 平 ( 1. 武 汉 科 技 大 学 化 工 与 资 源 环 境 工 程 学 院 , 湖 北 武 汉 430081; . 中 南 大 学 资 源 加 工 与 生 物 工 程 学 院 , 湖 南 长 沙 410083; . 济 南 钢 铁 集 团 铸 管 公 司 , 山 东 济 南 250101) 2 3   摘 要 :考 查 了 乙 黄 药 为 捕 收 剂 时 ,磁 黄 铁 矿 、脆 硫 锑 铅 矿 和 铁 闪 锌 矿 的 浮 选 行 为 ,发 现 在 pH2~ 12的 范 围 内 ,磁 黄 铁 矿 和 脆 硫 锑 铅 矿 均 表 现 出 良 好 的 可 浮 性 ,只 有 pH > 12时 ,可 浮 性 下 降 。 铁 闪 锌 矿 只 有 在 酸 性 条 件 下 才 有 较 好 的 可 浮 性 ,当 pH > 5以 后 ,浮 选 回 收 率 急 剧 下 降 而 不 可 浮 。 并 采 用 氧 化 剂 过 硫 酸 铵 、还 原 剂 硫 代 硫 酸 钠 调 节 矿 浆 电 位 ,考 查 了 磁 黄 铁 矿 、脆 硫 锑 铅 矿 和 铁 闪 锌 矿 在 不 同 pH值 下 ,可 浮 性 与 矿 浆 电 位 的 关 系 ,得 出 了 矿 物 可 浮 的 电 位 pH区 间 。 研 究 表 明 ,三 种 硫 化 矿 存 在 可 分 离 电 位 区 间 。 - 关 键 词 :磁 黄 铁 矿 ; 脆 硫 锑 铅 矿 ; 铁 闪 锌 矿 ; 乙 黄 药 ; 电 化 学 浮 选 中 图 分 类 号 : TD923. 14  文 献 标 识 码 : A  文 章 编 号 : 100026532 (2006) 0220008204   过 去 几 十 年 中 ,硫 化 矿 浮 选 技 术 有 了 显 著 的 进 现 无 氰 浮 选 分 离 。 上 述 三 种 硫 化 矿 ,作 者 已 进 行 过 [ 5~ 9 ] 步 ,电 化 学 基 础 研 究 、对 浮 选 更 科 学 的 理 解 使 硫 化 矿 大 量 的 研 究 。 在 本 文 中 ,作 者 考 察 了 在 乙 黄 药 [ 1~ 2 ] 。 将 矿 物 选 择 性 浮 选 和 过 程 控 制 得 到 新 的 发 展 为 捕 收 剂 时 三 种 硫 化 矿 的 电 化 学 浮 选 行 为 ,旨 在 探 索 三 种 矿 物 是 否 存 在 可 分 离 的 矿 浆 电 位 区 间 ,为 更 加 有 效 地 分 离 三 种 硫 化 矿 提 供 技 术 依 据 。 浆 电 位 引 入 浮 选 体 系 ,作 为 调 控 浮 选 过 程 的 参 数 ,用 [ 3~ 4 ] ,这 标 志 着 硫 化 矿 以 控 制 硫 化 矿 的 浮 选 和 分 离 的 浮 选 发 展 到 一 个 新 的 高 度 ——— 电 化 学 调 控 浮 选 阶 段 ,并 在 广 东 凡 口 铅 锌 矿 等 大 型 矿 山 得 以 成 功 实 施 。 在 广 西 大 厂 ,脆 硫 锑 铅 矿 、磁 黄 铁 矿 和 铁 闪 锌 矿 共 生 ,由 于 其 可 回 收 金 属 种 类 多 、流 程 长 等 特 殊 性 ,长 期 以 来 ,其 硫 化 矿 的 分 离 始 终 不 太 理 想 ,一 直 未 能 实 1 矿 样 、药 剂 及 试 验 方 法 1. 1  矿 样 与 药 剂 试 验 所 用 三 种 矿 物 磁 黄 铁 矿 、脆 硫 锑 铅 矿 和 铁 闪 锌 矿 的 矿 样 均 取 自 广 西 大 厂 的 100号 矿 体 ,破 碎 [ 2 ]肖 庆 苏 . 柿 竹 园 多 金 属 矿 CF法 浮 钨 主 干 全 浮 选 矿 工 艺 研 究 [J ]. 矿 冶 , 1996, 5 (3) : 27. Recovery of W o1 lfram from Lo1 w 2grade O re1 in Str inge2r Vein GUAN Ze2gao , ZHANG Xian2hua , L IANG Dong2yun , CHEN Zi2qi ( 1. Guangzhou Research Institute of Non2ferrousMetals, Guangzhou, Guangdong, China; 2 . Xiamen Tungsten Industry Company, Xiamen, Fujian, China) Abstract:A flotation process for recovery of wolfram m ineral from a low2grade tungsten ore in stringer vein was de2 scribed in this article. Flotation results indicated that the crude ore contains WO 0. 23% ,Mo0. 018% and Cu0. 13% , the wolfram concentrate obtained by the flotation process above mentioned containsWO 63. 31% with recov2 3 0 3 ery of 86. 64% , and sulfide concentrate containsMo2. 59% and Cu1. 51% with recovery of 66. 19% and 53. 43% respectively. The flotation process can recovery tungsten,molybdenum and copper effectively. Key words:Wolfram ite; Scheelite; Flotation 收 稿 日 期 : 2005207218 基 金 项 目 :国 家 自 然 科 学 基 金 重 点 项 目 (50234010) 作 者 简 介 :张 芹 (1966 - ) ,女 ,博 士 ,副 教 授 ,主 要 从 事 矿 物 加 工 理 论 与 工 艺 研 究 。   第 2期 张 芹 等 :铅 锑 锌 铁 硫 化 矿 2乙 黄 药 电 化 学 浮 选 行 为 的 研 究 发 9发 后 ,手 选 除 杂 ,经 瓷 球 磨 磨 矿 、干 式 筛 分 , - 0. 1mm 粒 级 为 浮 选 试 验 用 样 。 经 化 学 分 析 ,磁 黄 铁 矿 矿 样 纯 度 为 93. 86% ,化 学 计 量 式 为 Fe0. 88 S;脆 硫 锑 铅 矿 含 Pb 34. 5%、 Sb 30. 7%、 Fe 6. 3%、 S 21. 2%;铁 闪 锌 矿 含 Zn 56. 22%、 Fe 15. 05%、 S 27. 61%、 Pb 1. 0 2%。 浮 选 用 水 为 一 次 蒸 馏 水 预 先 配 制 好 的 各 相 应 [ 10 ] pH值 缓 冲 溶 液 。 缓 冲 溶 液 配 制 的 原 则 是 尽 可 能 选 择 最 低 的 缓 冲 试 剂 的 浓 度 而 又 不 失 缓 冲 能 力 。 缓 冲 溶 液 配 制 如 表 1所 示 。 矿 浆 电 位 调 节 所 用 药 剂 为 4 2 2 8 2 2 4 S O S O 过 硫 酸 铵 ( (NH ) )和 硫 代 硫 酸 钠 (Na ) 。 实 验 所 用 药 剂 除 起 泡 剂 丁 基 醚 醇 为 工 业 级 之 外 ,全 部 为 分 析 纯 。 丁 基 醚 醇 用 量 为 10mg/L。 图   1pH值 对 矿 浆 电 位 和 磁 黄 铁 矿 浮 选 回 收 率 表 1缓 冲 溶 液 调 制 药 剂 一 览 表 的 影 响 pH值 . 2 . 7 . 0 . 8 调 制 药 剂 2 HCl 4 HAC +NaAC 7 Na NH Na 2 HPO 发 H CO NaOH 4 + KH 2 PO 4 8 3 2 O +NH 4 Cl 1 1 2 3 +NaHCO 3 1 2. 1 1. 2  试 验 方 法 每 次 矿 样 重 2. 2g,加 水 50mL,用 JCX - 50W 型 超 声 波 清 洗 机 清 洗 表 面 5m in,澄 清 ,倒 去 悬 浮 液 ,用 相 应 pH值 的 缓 冲 溶 液 冲 入 25mL挂 槽 式 浮 选 机 中 , 根 据 实 验 要 求 加 入 相 应 药 剂 调 节 矿 浆 ,加 起 泡 剂 前 , 测 量 矿 浆 电 位 。 测 量 电 位 仪 器 为 PHS - 3C精 密 pH 计 ,用 甘 汞 电 极 和 铂 电 极 组 成 电 极 对 ,测 量 矿 浆 电 位 图 2pH值 对 矿 浆 电 位 和 脆 硫 锑 铅 矿 浮 选 回 收 率   的 影 响 ( Eh)。 测 量 的 电 位 数 值 均 换 算 为 标 准 氢 标 电 位 。 浮 选 时 间 为 4m in,单 矿 物 浮 选 判 据 如 下 : m 1 回 收 率 R =m1 作 100% 2 +m m1 ,m2 分 别 为 泡 沫 产 品 和 槽 内 产 品 质 量 。 2   结 果 和 讨 论 2 . 1  pH值 对 矿 浆 电 位 和 乙 黄 药 浮 选 铅 锑 锌 铁 硫 化 矿 的 影 响 1、图 2和 图 3分 别 为 乙 黄 药 为 捕 收 剂 (10 mol/L)时 , pH值 对 矿 浆 电 位 和 磁 黄 铁 矿 、脆 硫 锑 铅 矿 及 铁 闪 锌 矿 浮 选 回 收 率 的 影 响 。 由 试 验 结 果 可 以 - 4 图 图   3pH值 对 矿 浆 电 位 和 铁 闪 锌 矿 浮 选 回 收 率 看 出 ,磁 黄 铁 矿 在 乙 黄 药 为 捕 收 剂 时 ,在 pH2~ 12 范 围 内 均 有 较 好 的 可 浮 性 。 只 有 当 pH > 12时 ,回 的 影 响 发 10发 矿 产 综 合 利 用 2006年 收 率 才 开 始 下 降 。 脆 硫 锑 铅 矿 的 浮 选 行 为 与 磁 黄 铁 矿 相 似 ,在 所 试 验 pH值 范 围 内 均 有 较 好 的 可 浮 性 , 当 pH > 12时 ,回 收 率 开 始 下 降 。 但 脆 硫 锑 铅 矿 的 浮 选 回 收 率 (约 94% )要 比 磁 黄 铁 矿 (约 80% )高 。 铁 闪 锌 矿 只 有 在 酸 性 条 件 下 才 有 较 好 的 可 浮 性 (约 9 0% ) ,当 pH > 5以 后 ,浮 选 回 收 率 急 剧 下 降 到 20% 左 右 。 三 种 矿 物 的 矿 浆 电 位 均 随 pH值 的 升 高 而 降 低 。 2. 2  铅 锑 锌 铁 硫 化 矿 乙 黄 药 诱 导 浮 选 回 收 率 与 矿 浆 电 位 的 关 系 图 4、图 5和 图 6分 别 给 出 了 磁 黄 铁 矿 、脆 硫 锑 图 6铁 闪 锌 矿 浮 选 回 收 率 与 矿 浆 电 位 的 关 系 - 4 铅 矿 和 铁 闪 锌 矿 在 乙 黄 药 为 捕 收 剂 (10 mol/L ) , pH为 4. 7、8. 8、12. 1时 ,浮 选 回 收 率 与 矿 浆 电 位 的 关 系 曲 线 。 由 图 4和 图 5可 以 看 出 ,在 一 定 的 pH 值 下 ,磁 黄 铁 矿 和 脆 硫 锑 铅 矿 只 在 一 定 的 电 位 区 域 内 上 浮 。 以 回 收 率 ε = 50%所 对 应 的 电 位 定 为 浮 选 电 位 上 限 Eh ( u)和 电 位 下 限 Eh ( l) ,即 :在 某 一 pH 值 下 ,只 有 当 矿 浆 电 位 Eh ( l) < Eh < Eh (u)时 ,磁 黄 铁 矿 和 脆 硫 锑 铅 矿 才 可 上 浮 。 磁 黄 铁 矿 在 中 性 及 弱 酸 性 pH范 围 ,可 浮 电 位 区 间 较 宽 ,随 pH值 增 大 ,可 浮 电 位 区 间 变 窄 。 脆 硫 锑 铅 矿 则 不 同 ,在 pH = 12. 1 的 碱 性 条 件 下 ,仍 具 有 很 宽 的 可 浮 电 位 区 间 。 铁 闪 锌 矿 只 在 酸 性 条 件 下 可 浮 ,在 pH = 8. 8和 pH = 12. 1 不 具 有 可 浮 电 位 区 间 (见 图 6) ,在 pH = 4. 7或 矿 浆 电 位 小 于 620mV时 ,均 有 很 好 的 可 浮 性 。 . 3  铅 锑 锌 铁 硫 化 矿 乙 黄 药 诱 导 浮 选 的 电 位 上 、下 2 限 与 pH值 的 关 系 图 4磁 黄 铁 矿 浮 选 回 收 率 与 矿 浆 电 位 的 关 系 图 7硫 化 矿 浮 选 电 位 上 、下 限 与 pH值 的 关 系   图 7为 磁 黄 铁 矿 和 脆 硫 锑 铅 矿 在 捕 收 剂 乙 黄 药 - 4 浓 度 为 10 mol/L时 ,浮 选 电 位 上 、下 限 与 矿 浆 pH 值 的 关 系 。 由 图 7可 以 看 出 ,磁 黄 铁 矿 与 脆 硫 锑 铅 矿 浮 选 行 为 相 似 ,可 浮 矿 浆 电 位 区 间 也 重 叠 很 多 。 在 pH 4. 7~ 12. 1范 围 ,磁 黄 铁 矿 的 可 浮 电 位 区 间 整 个 被 包 含 在 脆 硫 锑 铅 矿 的 可 浮 区 间 内 。 在 高 于 磁 黄 铁 矿 浮 选 电 位 上 限 而 低 于 脆 硫 锑 铅 矿 浮 选 电 位 上 限 的 区 域 ,以 及 低 于 磁 黄 铁 矿 浮 选 下 限 而 高 于 脆 硫 锑 图 5脆 硫 锑 铅 矿 浮 选 回 收 率 与 矿 浆 电 位 的 关 系   第 2期 张 芹 等 :铅 锑 锌 铁 硫 化 矿 2乙 黄 药 电 化 学 浮 选 行 为 的 研 究 发 11发 铅 矿 浮 选 电 位 下 限 的 区 域 (即 阴 影 部 分 ) ,磁 黄 铁 矿 不 可 浮 ,而 脆 硫 锑 铅 矿 仍 可 以 进 行 浮 选 ,这 为 电 位 调 控 浮 选 分 离 此 两 种 矿 物 提 供 了 可 能 的 电 位 及 pH范 围 。 铁 闪 锌 矿 在 pH小 于 4. 7、矿 浆 电 位 小 于 620mV 的 情 况 下 均 有 很 好 的 可 浮 性 。 即 :在 pH 小 于 4. 7 的 条 件 下 ,只 要 矿 浆 电 位 低 于 磁 黄 铁 矿 的 可 浮 电 位 下 限 (280mV) ,便 可 使 铁 闪 锌 矿 与 磁 黄 铁 矿 和 脆 硫 锑 铅 矿 进 行 分 离 。 1993 (4) : 1~ 56. [ [ [ 2 ] S. R拉 奥 , G. 拉 邦 特 , J. A. 芬 奇 . 电 化 学 在 选 矿 厂 的 应 用 [ J ]. 国 外 金 属 矿 选 矿 , 1997 (4) : 1~ 29. 3 ]A. 尤 莱 伯 - 萨 拉 斯 . 通 过 控 制 矿 浆 电 位 提 高 Pb /Cu浮 选 指 标 [ J ]. 国 外 金 属 矿 选 矿 , 2000 (8) : 37~ 42. 4 ]孙 水 裕 ,王 淀 佐 ,李 伯 淡 . 黄 铜 矿 — 方 铅 矿 浮 选 分 离 的 电 化 学 研 究 [ J ]. 中 南 矿 冶 学 院 学 报 , 1992, 23 ( 5) : 520 ~ 5 25. [ 5 ]张 芹 ,胡 岳 华 ,顾 帼 华 ,等 . 脆 硫 锑 铅 矿 与 磁 黄 铁 矿 在 石 灰 介 质 中 分 离 浮 选 的 研 究 [ J ]. 矿 冶 工 程 , 2004 (2) : 30~ 3   结 论 3 2. [ [ [ [ [ 6 ]张 芹 ,胡 岳 华 ,顾 帼 华 ,等 . 磁 黄 铁 矿 与 乙 黄 药 相 互 作 用 电 化 学 浮 选 红 外 光 谱 的 研 究 [J ]. 矿 冶 工 程 , 2004 (5). 7 ]张 芹 ,胡 岳 华 ,顾 帼 华 ,等 . 磁 黄 铁 矿 自 诱 导 浮 选 电 化 学 的 研 究 [ J ]. 有 色 金 属 , 2004 (2) : 4~ 6. 1 . 当 乙 黄 药 为 捕 收 剂 时 ,磁 黄 铁 矿 和 脆 硫 锑 铅 矿 在 整 个 pH值 范 围 内 均 有 较 好 的 可 浮 性 。 只 有 当 pH > 12时 ,回 收 率 才 开 始 下 降 。 脆 硫 锑 铅 矿 的 可 浮 性 好 于 磁 黄 铁 矿 。 铁 闪 锌 矿 只 有 在 酸 性 条 件 下 才 有 很 好 的 可 浮 性 ,当 pH > 5以 后 ,浮 选 回 收 率 急 剧 下 降 而 不 再 可 浮 。 8 ]张 芹 ,胡 岳 华 ,顾 帼 华 ,等 . 铁 闪 锌 矿 浮 选 行 为 及 表 面 吸 附 机 理 [ J ]. 中 国 有 色 金 属 学 报 , 2004, 14 (4) : 676~ 680. 9 ]张 芹 ,胡 岳 华 ,徐 兢 ,等 . 脆 硫 锑 铅 矿 无 捕 收 剂 浮 选 的 研 2. 磁 黄 铁 矿 、脆 硫 锑 铅 矿 和 铁 闪 锌 矿 存 在 一 定 究 [ J ]. 有 色 金 属 (选 矿 部 分 ) , 2005 (3) : 44~ 46. 的 可 分 离 电 位 区 间 。 10 ]周 同 惠 . 分 析 化 学 手 册 (第 二 分 册 ) [M ]. 北 京 :化 学 工 业 出 版 社 , 1997. 335~ 349. 参 考 文 献 : 1 ]R. Woods. 硫 化 矿 浮 选 的 电 化 学 [ J ]. 国 外 金 属 矿 选 矿 , [ A Study on Electrochem ical Flotation Behavior of L ead2a1 ntim on2g2z inc2iron Su1lfides2KEX 3 ZHANG Q in , XU Jing , WANG Chang2an , SUN Zhao2ping ( 1. W uhan University of Science and Technology, W uhan, Hubei, China; 2. Central South University, Changsha, Hunan, China; 3 . Jinan Iron and Steel Group Company, (Foundry Iron Pipes Co. ,L td. , ) Jinan, Shangdong, China) Abstract: The flotation behavior of pyrrhotite, jamesonite and marmatite was investigated with ethyl xanthate ( KEX) as a collector. The results shown that pyrrhotite and jamesonite have good floatability at pH2~ 12, and relatively poor floatability at pH > 12. Marmatite exhibited good floatability at pH5. The flotation of these m inerals was also dependent on the pulp potential. The potential2pH range for flotation of these m ineralswas established. The poten2 tial range for separation of three m inerals was demonstrated. Key words: Pyrrhotite; Jamesonite; Ethyl xanthate; Electrochem ical flotation   欢 迎 订 阅 欢 迎 投 稿 欢 迎 刊 登 广 告
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