矿 业 快 报
EXPRESS INFORMATION
OF M IN ING INDUSTRY
Serial No. 464
总 第 464期
December. 2007
2007年 12月 第 12期
磁 处 理 对 铜 硫 矿 石 浮 选 行 为 影 响 的 研 究
方 夕 辉 邱 廷 省
(江 西 理 工 大 学 )
摘 要 :研 究 了 磁 化 处 理 对 斑 岩 型 原 生 硫 化 铜 矿 和 高 硫 次 生 硫 化 铜 矿 浮 选 的 影 响 。 试 验 结 果
表 明 ,经 磁 化 处 理 后 铜 的 回 收 率 分 别 提 高 了 5~ 6和 2~ 3个 百 分 点 。 分 析 了 在 不 同 的 磁 化 时 间 、磁
场 强 度 和 循 环 磁 化 次 数 下 铜 回 收 率 均 有 极 大 值 ,其 中 磁 场 强 度 影 响 最 大 。 而 磁 处 理 改 善 了 矿 浆 中
的 溶 解 氧 量 增 加 ,使 硫 化 矿 表 面 生 成 更 多 的 疏 水 物 质 ,同 时 浮 选 药 剂 的 离 解 度 、分 散 度 在 磁 场 的 作
用 下 增 加 ,可 能 是 提 高 铜 回 收 率 的 主 要 原 因 。
关 键 词 :磁 处 理 ;铜 硫 矿 石 ;浮 选
中 图 分 类 号 : TD923 文 献 标 识 码 : A 文 章 编 号 : 100925683 (2007) 1220023203
Study on Effect of M agnetic Treatm ent on Flotation Behaviour of Copper2Sulphide O res
Fang Xihui Q iu Tingsheng
(
School of Resources and Environment Engineering, Jiangxi University of Science and Technology)
Abstract: The effects of magnetic treatment on flotation behavior of primary porphyry copper - sul2
phide ore and high sulphur secondary copper - sulphide ore were investigated. The results showed that
the copper recoveries increased 5~ 6 percent points and 2~ 3 percent points, respectively after magnetic
treatment. Under different magnetic treatment times, magnetic field intensities and cycle magnetic fre2
quencies, copper recoveries all had their maximal values, of which the magnetic field intensity had the
greatest influence. Magnetic treatment improved the dissolved oxygen amount in slurry, resulting in more
generated hydrophobic substances on the surface of sulphide ores. A t the same time, under the effect of
magnetic field, increase of the degree of dispersion and the degree of dissociation of flotation reagents
could be the main causes to enhance copper recovery.
Keywords:Magnetic treatment; Copper - sulphide ore; Flotation
浮 选 是 基 于 固 、液 、气 三 相 界 面 的 复 杂 反 应 体
理 效 果 有 时 并 不 一 致 ,不 同 矿 物 的 磁 处 理 效 果 有 时
甚 至 相 反 ,最 优 工 艺 参 数 也 各 不 相 同 。 虽 然 磁 化 浮
选 还 存 在 着 机 理 不 清 楚 ,效 果 有 时 不 一 致 等 问 题 ,但
由 于 磁 处 理 具 有 简 单 、环 保 、不 消 耗 能 源 等 突 出 优
点 ,磁 化 浮 选 作 为 一 项 应 用 型 新 技 术 仍 具 有 广 阔 的
前 景 。 铜 硫 矿 石 是 最 为 常 见 的 一 种 铜 矿 类 型 ,笔 者
以 两 种 不 同 类 型 的 铜 硫 矿 石 为 研 究 对 象 ,开 展 磁 处
理 对 铜 硫 矿 石 浮 选 的 影 响 规 律 研 究 ,探 讨 磁 场 强 度 、
磁 化 时 间 、磁 化 方 式 、循 环 磁 化 等 因 素 对 铜 硫 矿 石 浮
选 的 影 响 。
系 ,其 基 本 原 理 是 通 过 加 入 药 剂 改 变 浮 选 三 相 体 系
中 的 固 相 ——— 矿 粒 表 面 的 润 湿 性 以 实 现 不 同 矿 物 的
分 离 。 水 是 浮 选 的 载 体 ,同 时 也 是 浮 选 所 有 物 理 2化
学 过 程 的 参 与 者 。 磁 场 可 改 变 水 系 的 某 些 性 质 ,如
表 面 张 力 、溶 解 度 、黏 度 、pH值 等 ,关 于 这 些 方 面 已
经 有 大 量 的 文 献 报 道 。 由 于 水 系 性 质 的 变 化 会 对 矿
物 浮 选 过 程 产 生 影 响 ,因 此 磁 处 理 也 会 影 响 浮 选 的
某 些 参 数 进 而 影 响 浮 选 过 程 。
前 苏 联 和 东 欧 等 国 家 在 20世 纪 60~ 70年 代 进
[
1 ]
,主 要 结 论 为 : ① 磁 处
行 了 大 量 的 磁 化 浮 选 研 究
1
矿 石 性 质
矿 石 浮 选 所 用 的 样 品 分 别 取 自 德 兴 铜 矿 和 新 桥
理 会 影 响 矿 物 浮 选 过 程 ; ② 磁 处 理 对 于 提 高 矿 物 的
回 收 率 效 果 明 显 ; ③ 磁 处 理 提 高 了 浮 选 速 度 ; ④ 磁 处
硫 铁 矿 ,德 兴 铜 矿 矿 石 类 型 为 斑 岩 型 原 生 硫 化 铜 矿 ,
新 桥 硫 铁 矿 矿 石 类 型 为 高 硫 次 生 硫 化 铜 矿 。 试 样 化
学 分 析 结 果 见 表 1。
方 夕 辉 (1972 - ) ,女 ,讲 师 ,湖 南 宁 乡 县 人 , 341000江 西 省 赣 州
市 。
2
3
总 第 464期 矿 业 快 报 2007年 12月 第 12期
表
1试 样 主 要 元 素 化 学 分 析
(% )
同 磁 场 强 度 下 进 行 磁 处 理 而 后 进 行 浮 选 ,磁 化 时 间
30m in,浮 选 试 验 结 果 见 图 3、图 4。 从 试 验 结 果
①
①
试 样 单 位
德 兴 铜 矿
Cu
S
Fe
Al2O3
SiO2
Au
Ag
为
0. 349 3. 18
4. 72 14. 23 62. 37 0. 26 0. 79
看 ,磁 化 处 理 浮 选 用 水 、浮 选 捕 收 剂 溶 液 以 及 浮 选 矿
浆 均 能 提 高 铜 回 收 率 ,德 兴 铜 样 回 收 率 提 高 了 5~ 6
个 百 分 点 ,新 桥 铜 样 回 收 率 提 高 了 2~ 3个 百 分 点 。
磁 场 强 度 为 0. 3T时 ,对 乙 黄 药 溶 液 磁 处 理 时 德 兴 铜
样 铜 回 收 率 出 现 一 极 大 值 ;磁 场 强 度 为 0. 5T时 ,新
桥 样 铜 回 收 率 有 极 大 值 。
新 桥 硫 铁 矿 0. 77 40. 99 38. 27 1. 70
9. 75 0. 83 12. 40
① Au,Ag单 位 为 g/ t。
2
试 验 方 案
浮 选 试 验 采 用 实 验 室 型 3L挂 槽 式 浮 选 机 进 行 ,
磁 化 浮 选 试 验 程 序 为 :首 先 采 用 自 行 设 计 的 永 磁 式
磁 化 器 根 据 试 验 要 求 对 矿 浆 、水 、药 剂 溶 液 进 行 磁 化
预 处 理 ,然 后 在 常 规 浮 选 条 件 下 进 行 磁 化 浮 选 。 平
行 的 磁 化 浮 选 和 常 规 浮 选 试 验 中 的 充 气 量 、矿 浆 浓
度 等 参 数 均 严 格 保 证 一 致 。 德 兴 铜 矿 样 和 新 桥 矿 样
浮 选 流 程 见 图 1、图 2。
磁 处 理 是 在 自 制 的 电 磁 式 磁 化 器 中 进 行 的 ,其
流 程 见 图 3。
图
4磁 场 强 度 (新 桥 样 )对 铜 矿 物 浮 选 行 为 的 影 响
从 试 验 结 果 还 可 知 ,对 同 一 矿 样 ,无 论 是 对 水 还
是 矿 浆 、药 剂 溶 液 磁 处 理 最 佳 磁 场 强 度 均 相 同 ,而 对
于 不 同 矿 石 其 最 佳 磁 场 强 度 不 同 。 磁 化 方 式 以 药 剂
溶 液 磁 处 理 为 最 佳 。 磁 处 理 后 无 论 是 德 兴 铜 样 还 是
新 桥 铜 样 铜 精 矿 品 位 均 降 低 1个 百 分 点 左 右 。
3. 2 磁 化 时 间 对 铜 品 位 和 回 收 率 的 影 响
-
1
磁 场 强 度 0. 5T,循 环 磁 化 次 数 2m in 时 ,对 捕
收 剂 溶 液 进 行 磁 处 理 ,考 察 磁 化 时 间 对 铜 硫 矿 石 浮
选 指 标 的 影 响 ,试 验 结 果 见 图 5。 从 试 验 结 果 来 看 ,
起 初 随 磁 化 时 间 的 延 长 ,铜 回 收 率 有 所 提 高 ,但 磁 化
时 间 超 过 30m in后 铜 回 收 率 没 有 明 显 的 提 高 ,磁 化
时 间 超 过 30m in,铜 品 位 略 有 降 低 。
3
试 验 结 果 及 讨 论
图
5磁 化 时 间 对 铜 浮 选 行 为 的 影 响
3. 3 循 环 磁 化 次 数 对 浮 选 指 标 的 影 响
磁 化 次 数 是 指 一 分 钟 内 磁 化 介 质 (水 、矿 浆 、捕
收 剂 溶 液 ) 切 割 磁 力 线 的 次 数 。 在 磁 场 强 度 为
0. 5T,捕 收 剂 溶 液 磁 处 理 ,磁 化 时 间 为 30m in条 件
下 ,考 察 了 循 环 磁 化 次 数 对 铜 硫 矿 石 浮 选 行 为 的 影
图
3磁 场 强 度 (德 兴 铜 样 )对 铜 矿 物 浮 选 行 为 的 影 响
3
. 1磁 场 强 度 对 铜 回 收 率 及 铜 品 位 的 影 响
分 别 对 浮 选 用 水 、捕 收 剂 溶 液 和 浮 选 矿 浆 ,在 不
2
4
方 夕 辉 邱 廷 省 :磁 处 理 对 铜 硫 矿 石 浮 选 行 为 影 响 的 研 究 2007年 12月 第 12期
-
1
响 ,试 验 结 果 见 图 6。 循 环 磁 化 次 数 2m in 时 ,可 获
得 较 好 的 磁 化 效 果 ,新 桥 样 铜 回 收 率 提 高 了 4~ 5个
百 分 点 ,德 铜 样 铜 回 收 率 提 高 了 3个 百 分 点 ,而 铜 品
位 都 稍 有 降 低 。
药 剂 在 矿 物 表 面 的 吸 附 。 通 过 对 方 铅 矿 及 六 方 硫 镍
[ 6 ]
矿 进 行 了 X. P. S测 试 ,表 明
磁 化 处 理 后 这 两 种 矿
物 表 面 的 Pb (4f)及 N i (2p)的 扩 展 图 发 生 了 变 化 ,
特 别 是 有 黄 药 存 在 的 情 况 下 , Pb (4f)及 S(2p)的 结
合 能 峰 值 增 加 ,另 外 磁 处 理 还 能 增 大 药 剂 组 分 如 捕
收 剂 在 矿 物 表 面 的 吸 附 密 度 。 这 些 说 明 磁 化 处 理 后
矿 物 表 面 的 表 面 性 质 、物 质 成 分 将 发 生 改 变 ,提 高 了
某 些 矿 物 的 表 面 疏 水 性 ,促 进 捕 收 剂 与 矿 物 表 面 的
相 互 作 用 ,从 而 提 高 浮 选 回 收 率 。
5
结 论
(1)针 对 原 生 矿 和 次 生 矿 两 种 不 同 类 型 的 铜 硫
矿 石 ,磁 处 理 能 提 高 其 粗 选 铜 回 收 率 2~ 6个 百 分
点 。
图
6循 环 磁 化 次 数 对 铜 浮 选 行 为 的 影 响
(
2)磁 场 强 度 、磁 化 时 间 、磁 化 方 式 以 及 循 环 磁
4
磁 化 浮 选 机 理 分 析
化 次 数 是 影 响 铜 硫 矿 石 磁 化 浮 选 的 主 要 因 素 。 不 同
矿 石 类 型 最 佳 磁 场 强 度 也 各 不 相 同 ,对 于 德 兴 铜 矿
磁 场 强 度 以 0. 5T为 最 佳 ,而 新 桥 铜 样 以 0. 3T为 最
佳 。 而 磁 化 方 式 无 论 是 新 桥 铜 样 还 是 德 兴 铜 样 均 以
药 剂 溶 液 磁 化 为 佳 ,矿 浆 磁 化 和 浮 选 用 水 磁 化 稍 差 。
随 磁 化 时 间 的 延 长 ,铜 回 收 率 也 增 加 ,但 是 磁 化 时 间
超 过 30m in后 ,铜 回 收 率 没 有 明 显 的 提 高 。 循 环 磁
以 上 对 两 种 不 同 性 质 铜 硫 矿 石 进 行 磁 化 处 理 的
浮 选 试 验 结 果 表 明 ,磁 化 处 理 的 效 果 是 明 显 的 ,不 管
是 原 生 硫 化 铜 矿 石 还 是 次 生 硫 化 铜 矿 石 ,磁 处 理 均
能 明 显 提 高 铜 回 收 率 。 根 据 文 献 资 料 的 研 究 和 实 验
数 据 的 分 析 ,笔 者 认 为 磁 处 理 提 高 铜 硫 矿 石 的 浮 选
行 为 的 原 因 可 能 有 以 下 几 个 方 面 。
(
1)磁 化 可 能 改 变 了 水 或 药 剂 溶 液 的 性 质 ,增
[ 2 ]
-
1
化 次 数 以 2m in 为 佳 。
加 了 溶 液 中 氧 浓 度 ,进 而 提 高 了 铜 回 收 率 。 文 献
(
3)磁 处 理 提 高 铜 硫 矿 石 铜 回 收 率 的 可 能 机 理
研 究 了 磁 铁 横 向 切 割 水 ,发 现 △ pH随 流 速 的 变 化 而
是 矿 浆 中 的 溶 解 氧 量 增 加 使 硫 化 矿 表 面 生 成 更 多 的
疏 水 物 质 ,有 利 于 硫 化 铜 矿 物 的 上 浮 ;在 磁 场 的 作 用
下 浮 选 药 剂 的 离 解 度 、分 散 度 增 加 ,有 利 于 浮 选 药 剂
与 矿 物 表 面 形 成 更 多 的 疏 水 物 质 ,因 而 磁 处 理 能 提
高 铜 硫 矿 石 铜 回 收 率 。
[
3 ]
有 所 改 变 , Evdokimov V. B. 研 究 了 磁 化 自 来 水 的
粘 度 ,发 现 △ = n - n 有 变 化 。 改 变 场 强 后 , △ 在
0~ 20m in改 变 最 大 。 Klassen 研 究 了 磁 化 水 的 结
p
n
[
4 ]
1
构 和 密 度 变 化 ,认 为 水 经 磁 化 后 水 分 子 结 构 及 水 的
润 湿 性 均 发 生 变 化 ,溶 液 中 氧 的 浓 度 增 加 , pH值 也
发 生 改 变 。 因 为 氧 的 参 与 是 硫 化 矿 浮 选 过 程 中 很 重
要 的 一 个 因 素 ,矿 浆 中 氧 浓 度 增 加 有 利 于 硫 化 矿 表
面 疏 水 性 提 高 ,特 别 是 硫 化 矿 石 的 氧 化 ,表 面 略 有 氧
化 能 使 硫 化 矿 表 面 可 浮 性 增 加 ,因 此 水 经 磁 化 后 水
分 子 结 构 的 改 变 ,粘 度 及 pH 值 的 改 变 和 溶 液 中 氧
浓 度 的 增 加 ,是 磁 处 理 提 高 铜 回 收 率 的 主 要 原 因 之
一 。
参 考 文 献 :
[
[
[
[
1 ] 克 拉 辛 著 ,毛 钜 凡 等 译 . 磁 化 水 [M ]. 北 京 :计 量 出 版 社 , 1982:
39~ 140.
1
2 ] V. A. Martynenko, Effect ofmagnetic field on the physical proper2
ties of water, Tsvet. Metal, 1966, 39 (9) , 8~ 9.
3 ] V. B. Evdokimov, Effect of a constant magnetic field on water,
Vestn. Mosk. Univ. Khim , 1969, 19 (11).
4 ] V. I. Klassen, Effect of the magnetic treatment of water on the
wettability and solubility of various mine2rals, GoR. Zh. , 1968, 11
(
2)药 剂 溶 液 经 磁 化 后 ,其 性 质 也 会 发 生 变 化 ,
[ 5 ]
(
12 ) , 128~ 131.
如 粘 度 、离 子 成 分 、 pH 值 等 发 生 变 化 。 A irpor 研
究 了 油 酸 钠 溶 液 磁 化 后 其 水 解 程 度 、离 子 周 围 定 向
分 子 的 数 量 、药 剂 的 分 散 程 度 都 增 加 ,说 明 磁 处 理 不
但 可 改 变 水 溶 液 的 物 化 性 质 ,而 且 能 够 使 药 剂 分 散 ,
促 进 药 剂 与 矿 物 表 面 之 间 的 相 互 作 用 ,强 化 对 目 的
矿 物 的 浮 选 ,从 而 提 高 回 收 率 。
[
5 ] R. A. Airpor, Effect of magnetic treatment on the properties of a
sodium oleates solution. Uzb. Khim. Zh. 1967, 11 (5) , 66~ 68.
[ 6 ] 付 丽 珠 等 . 磁 浮 力 场 中 矿 物 浮 选 机 理 研 究 [ J ]. 南 方 冶 金 学
院 学 报 , 1998 (20).
(收 稿 日 期 2007211215)
(
3)磁 化 可 能 改 变 矿 物 表 面 的 物 质 成 分 ,促 进
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5
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