毒砂和黄铁矿的浮选分离研究现状及趋势-矿业114网 
首页 >> 文献频道 >> 矿业论文 >> 正文
毒砂和黄铁矿的浮选分离研究现状及趋势
2011-08-03
毒砂和黄铁矿的浮选分离是硫化矿分选中比较有代表性的,存在一定的难度。就 目前的研究内容看,分选毒砂和黄铁矿的主要方案为抑砷浮硫,采用氧化剂法分 选毒砂和硫化矿是主要的研究方向,组合调整剂和有机抑制剂法也逐渐被研究者 重视。
技术与装备|Technology & Equipment 毒砂和黄铁矿的浮选分离 研究现状及趋势 毒砂和黄铁矿的浮选分离是硫化矿分选中比较有代表性的,存在一定的难度。就 目前的研究内容看,分选毒砂和黄铁矿的主要方案为抑砷浮硫,采用氧化剂法分 选毒砂和硫化矿是主要的研究方向,组合调整剂和有机抑制剂法也逐渐被研究者 重视。 文|叶雪均 吕炳军 而受抑制,砷的作业脱除率达97.22%,硫 精矿中含砷(As)<0.5%。 金属矿床中伴生而未被 有效分离的砷不仅影响 了精矿产品的质量,不 利销价与销售,同时也 将严重影响后续的冶金 处理过程。 [ 3] 在世界范围内广泛存在,地壳 中砷的丰度约2克/吨,由于砷 属于亲硫元素,不少硫化矿都 黄钟琪 研究发现,提高矿浆温度可 加速氧化过程,大量试验表明,控制温度 在40℃~50℃,可以强化对毒砂的抑制。 2.氧化剂法 砷 伴生有砷。自然界砷矿物约有150多种, 主要为毒砂。我国有色金属矿床(钨、锡、 铜、铅、锌、锑、汞等)及黄铁矿、黄金矿 床中常伴生毒砂,大多见于高温和中温热 液矿床,常常与黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁 矿等硫化矿物和贵金属金、银密切共生。 虽然砷的储量丰富,在冶金、半导体 就黄铁矿与毒砂的分离而言,使用氧 化剂被认为是毒砂与黄铁矿分离的重要 途径。通过向矿浆中充氧(或空气)或添 加氧化剂(如H2O2、MnO2、漂白粉、高氯 酸 盐、KMnO4、K2CrO7、K2S2O8 等 )来 氧 化毒砂使其受抑制。 的深入研究,无论从环境保护,还是在提 高选冶效益方面一直成为矿物加工技术 [ 4] 及光相关材料等工业以及医药、农业中有 刘四清等 对高砷硫精矿降砷研究 发现:碱性条件下,氧化剂MD选择性 抑制毒砂效果最佳。实验室对含砷高达 2.00%的高砷硫精矿采用简单的一次粗 选、二次精选开路流程,所得硫精矿含砷 仅为0.48%。 重要用途,但目前伴生砷的回收却很有限。 的重要课题,具有十分重要的意义。 金属矿床中伴生而未被有效分离的砷不仅 影响了精矿产品的质量,不利销价与销售, 毒砂和黄铁矿的分选技术 同时也将严重影响后续的冶金处理过程。 已有的毒砂和黄铁矿的分选方法可 高砷黄铁矿在制酸时,砷会使触媒中毒, 以归纳为以下几种。 生成氧化砷结晶,使转化率下降,并堵塞 管道,造成清理困难;产生的砷酸对生产 1.矿浆加温法 用漂白粉作抑制剂,在碱性介质中 [ 1] 这是1968年的德国专利技术 ,将 (Na2CO3 调浆)分选黄铁矿和毒砂的人工 设备腐蚀严重,挥发的砷还容易使人中毒。 浮选矿浆温度提高到40℃以上,在碱性介 混合矿,漂白粉用量25毫克/升、Na2CO3 - 5 选矿后的含砷矿物在堆放时(含砷高的产 品往往难以销售)发生自然氧化,砷进入 水体和土壤污染环境、危害人体。以每人 每天摄入砷量不超过0.5毫克为度,也有人 认为1.0毫克的砷就会引起中毒。 质中(pH=11)调浆,毒砂因氧化而受到抑 制,浮选黄铁矿实现砷硫分离。但此种方 法要求较高的矿浆温度,而且调浆时间很 74毫克/升、丁黄药4.98×10 摩尔/升, 可获得黄铁矿精矿硫回收率89%,而毒 砂在尾矿中的回收率高达95.5%。同样的 长,作业成本高,且高温使工作环境恶劣。 方法用于处理大厂的高砷(毒砂)黄铁矿 [ 2] 1985年我国也报道了类似方法 ,处理马 精 矿(含 砷3%~5%,含 硫35%~40%),使 用漂白粉0.7~1.3千克/吨后,可获得含 硫47.08%~49.15%的黄铁矿精矿,回收率 随着环境立法的日趋完善与严格,对 冶炼精矿产品中所允许的砷含量也日趋 降低(我国有关质量标准规定冶炼精矿中 As<0.3%)。鉴于此,对含砷矿石进行除砷 山高硫高砷型含金黄铁矿时,将矿浆加温 至40℃~50℃,在Na CO 调制的弱碱性 2 3 矿浆中,调浆25~30分钟后浮选黄铁矿, 80.90%~84.74%,黄铁矿精矿中含砷降至 由于毒砂表面随温度升高氧化速度加快 0.78%~1.33%。 世界有色金属 2009年第3期 Technology & Equipment|技术与装备 氧化电位;并加入0.5~5.5千克/吨的碳 含金黄铁矿恢复好的可浮性。 腐殖酸铵(钠)具有选择性抑制毒砂 酸钠作调整剂。 的作用。原理是在碱性介质中腐殖酸钠能 与毒砂络合,并大量吸附于毒砂表面,生 发展方向 成一层亲水性胶体薄膜,从而抑制毒砂。 无机抑制剂在硫化矿浮选中抑制毒 [ 6] 熊道陵、胡岳华等 对广西车河选矿厂高 砂是较为成熟的方法。今后的工作应集中 于动力学研究,弄清毒砂和多金属硫化矿 砷黄铁矿精矿用腐殖酸铵分选,可获得含 砷0.68%的硫精矿,硫回收率为80.8%。 表面的氧化薄膜的组成及结构。而且应该 对车河选矿厂混合优先分离流程获得的 多尝试用抑制效果好、选择性高的有机抑 制剂,或用矿浆电位作为主要调控参数, 选择适当的分选条件,配合不同的工艺来 实现毒砂和多金属硫化矿物的有效分离。 对不同成矿原因的毒砂具有不同的 [ 7] 砷硫混合精矿,黎性海等 将腐殖酸铵用 于硫砷分离浮选,获得的硫精矿砷含量接 近黄铁矿、磁黄铁矿纯矿物的砷含量,硫 回收率达80.85%。 前苏联和法国的工业实践证实了 KMnO4 比氧更能有效地抑制毒砂,而黄 铁矿的可浮性几乎不变。浮选加拿大的一 种精选的毒砂精矿,不加H2O2 毒砂的回 收率可达97.1%,当添加H2O2214 ~ 357 毫克/升,调浆15分钟后,回收率只有 [ 8] 赵祖乔等 对云南某地铅锌浮选后 的尾矿进行混浮获得的砷硫精矿,加入氧 化钙使矿浆pH值保持在9.5左右,再加入 浮选性质,酸、碱性脉石矿物对硫砷分离 的影响比较明显。而前面的研究没有涉及 这方面,因此探索不同脉石矿物对硫砷浮 选分离的影响具有极其重要的意义。 对毒砂的有机化合物类抑制剂研究 2+ 栲胶和Cu ,发现黄铁矿因氧化钙、栲胶 3 .3% ~ 6.0%,基本上完全被抑制;用 2 + NaClO作氧化剂,当添加量为77毫克/升 时调浆5分钟,毒砂即完全被抑制,回收 率下降至零,如果增加氧化剂的浓度至 和Cu 共同作用受抑制,相反铜离子此时 还能活化受抑制较轻的毒砂,出现抑硫浮 的重视,主要原因是有机药剂可拼接不同 砷的现象。实验室结果硫精矿(槽中产品) 选择作用的化学基团,并可按不同的需求 3 89毫克/升,即使加大黄药用量,毒砂也 中含砷量下降到0.88%,接近该矿石中黄 铁矿纯矿物含砷量(0.633%)水平,脱砷 率达82%。 进行分子设计,具有很大的灵活性。而且 有机药剂大都价廉易得而且无毒,来源广 泛,在环保方面具有优势,具有相当大的 开发价值和广阔的应用前景。世 不能上浮。用NaClO处理黄铁矿毒砂混合 精矿获得了较好的分选效果。 [ 5] [9] 穆枭等 针对云南蒙自地区高砷含 M.J.V.Beatte等 研究发现:用氧 化剂抑制金黄铁矿中毒砂时,用NaOH 作调整剂调节pH=6 ~ 12,采用H2O2 或 黄铁矿的尾矿,高碱矿浆条件下使用新 型有机抑制剂SN,在不影响黄铁矿回收 (本栏目由江西理工大学协办) Ca(ClO)2 作氧化剂,导致FeAsS矿氧化、 率的前提下实现了对毒砂的有效抑制。 参考文献 形成铁的氢氧化物的表面亲水薄膜,抑制 了毒砂的可浮性,使两者得到分离。 采用氧化剂法简单方便,加入氧化剂 可以显著增加毒砂和其它硫化矿的可浮 性差异,使毒砂的可浮性下降。但是由于 氧化剂同时也作用于其它浮选药剂,因而 使浮选过程难于操作和控制。 浮选试验结果:硫精矿中砷可从1.74% 降至0.21%,硫精矿回收率可达85%以 上。穆枭等针对云南某选厂浮选尾矿进 行了砷硫浮选分离的新工艺和新药剂试 验,研究结果表明:在高碱性条件下,采 用腐殖酸钠能强化抑制毒砂和黄铁矿, 通过新型NC活化剂的选择活化有效地 实现了砷硫的浮选分离,将砷从1.78% [ 1] 穆枭,陈建华,何奥平. 某含砷黄铁矿尾矿浮 选新工艺试验研究[J]. 金属矿山,2008-03. [2] 陈万雄,杨家红. 毒砂和黄铁矿的浮选分离 方法[J]. 矿产保护与利用,1994-01. [ 3] 黄钟琪. 加温氧化法浮选分离黄铁矿和毒砂 [J]. 有色金属,1985,6(2):32-34. [ 4] 刘四清,张文彬. 高砷硫精矿降砷的研究[J]. 矿产保护与利用,2005-12. [5] M.J.V.Beatte 等. 用氧化剂抑制砷黄铁矿的浮 选[J]. 国外金属矿选矿,1990,(7):13-19. 3 .组合调整剂和有机抑制剂法 [ [ [ 6] 熊道陵,胡岳华等. 有机抑制剂在硫化矿浮 选中抑制砷黄铁矿的研究进展[J]. 矿冶工 程,2004,(04). 对组合调整剂和有机抑制剂的研究, 降到0.22%,硫精矿品位达45.75%,回 多数研究者在腐殖酸对毒砂的抑制方面 作了详细的论述,而且应用于工业生产取 得了良好的指标。腐殖酸钠能强烈抑制 毒砂,而对黄铁矿的抑制作用较弱,在有 收率85.60%。 7] 黎性海,李长赪,杨文等. 腐殖酸铵( 钠) 铜 铅分离和硫砷分离浮选的研究[J]. 有色金属 ( 选矿部分),1988(04). 4.外控电场氧化法 陈万雄、钟宏等 [ 10] 利用外电场控制 8] 赵祖乔,李端人. 利用反浮选对黄铁矿进行 脱砷研究[J]. 矿产综合利用,2000-4. 矿浆电位在氧化电位下调整矿浆并添加 碳酸钠作调整剂,再加捕收剂和起泡剂, 浮选黄铁矿、抑制毒砂,实现分离。其特 征在于,调浆时用不对称金属电极施加外 电场,控制矿浆电位为250~850毫伏的 2 + [9] 穆枭,陈建华,何奥平,魏宗武. 新型有机抑 制剂SN 在黄铁矿浮选中分离毒砂[J]. 矿产 保护与利用,2008,(02). Cu 存在时,腐殖酸钠能选择性地抑制活 化了的毒砂,而使含金黄铁矿保持好的可 2 + 3+ [10] 陈万雄,钟宏等. 黄铁矿和毒砂电化学浮选 方法[J]. 矿冶工程,2004,(04). 浮性,存在Fe 、Fe 时,腐殖酸钠能选择 2 + 3+ 性地抑制毒砂,使被Fe 、Fe 抑制了的 2 009年第3期 世界有色金属
  • 中矿传媒与您共建矿业文档分享平台下载改文章所需积分:  5
  • 现在注册会员立即赠送 10 积分


皖公网安备 34050402000107号