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组合药剂及磁处理对铜硫矿石浮选性能的影响研究
2011-08-03
本文利用单矿物研究了腐植酸钠、次氯酸钙以及它们的组合和磁场对黄铁矿、黄铜矿浮 选行为的影响。利用某矿山的铜硫矿石进行了实验室验证试验。单矿物试验结果表明, 腐植酸钠和 次氯酸钙的组合抑制剂是黄铁矿的有效抑制剂, 在碱性介质中, 磁场有利于黄铁矿的抑制。实际矿 石试验表明, 该组合药剂经磁处理可以实现铜硫低碱有效分离。
  第 5 期   No. 5 矿 产 综 合 利 用 2 000 年 10 月 Oct. 2000 M ultipurpose Utilization of M ineral Resources   选 冶 试 验 组 合 药 剂 及 磁 处 理 对 铜 硫 矿 石 3 浮 选 性 能 的 影 响 研 究 邱 廷 省 , 罗 仙 平 , 方 夕 辉 , 尹 艳 芬 ( 南 方 冶 金 学 院 , 江 西赣 州 341000)   摘 要 : 本 文 利 用 单 矿 物 研 究 了 腐 植 酸 钠 、次 氯 酸 钙 以 及 它 们 的 组 合 和 磁 场 对 黄 铁 矿 、黄 铜 矿 浮 选 行 为 的 影 响 。 利 用 某 矿 山 的 铜 硫 矿 石 进 行 了 实 验 室 验 证 试 验 。 单 矿 物 试 验 结 果 表 明 , 腐 植 酸 钠 和 次 氯 酸 钙 的 组 合 抑 制 剂 是 黄 铁 矿 的 有 效 抑 制 剂 , 在 碱 性 介 质 中 , 磁 场 有 利 于 黄 铁 矿 的 抑 制 。 实 际 矿 石 试 验 表 明 , 该 组 合 药 剂 经 磁 处 理 可 以 实 现 铜 硫 低 碱 有 效 分 离 。 关 键 词 : 组 合 抑 制 剂 ; 浮 选 ; 黄 铁 矿 + 中 图 分 类 号 : TD 923 . 1  文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 : 100026532(2000) 0520001204   黄 铁 矿 在 矿 床 中 与 铜 、铅 、锌 等 大 多 数 硫 下 铜 硫 能 较 有 效 分 离 , 而 且 长 期 以 来 人 们 也 认 为 只 有 在 高 石 灰 用 量 高 碱 条 件 下 才 能 实 现 铜 硫 分 离 , 但 采 用 高 碱 工 艺 存 在 许 多 问 题 。一 是 石 灰 必 须 经 制 乳 , 增 加 了 工 序 , 石 灰 容 易 结 钙 , 堵 塞 管 道 给 操 作 及 生 产 管 理 带 来 麻 烦 。二 是 石 灰 对 伴 生 金 银 等 元 素 有 抑 制 作 用 , 影 响 伴 生 贵 金 属 的 回 收 率 。三 是 高 碱 条 件 下 , 捕 收 剂 用 量 增 大 , 增 加 生 产 成 本 。四 是 经 高 石 灰 用 量 高 碱 抑 制 的 黄 铁 矿 难 于 活 化 浮 选 , 必 须 加 大 量 酸 或 其 他 活 化 剂 才 能 实 现 。 另 外 氰 化 物 是 剧 毒 物 , 生 产 管 理 困 难 , 会 对 环 境 造 成 污 染 , 因 此 必 须 研 究 开 发 在 低 碱 条 件 下 就 能 有 效 抑 制 黄 铁 矿 的 药 剂 及 工 艺 。 本 文 利 用 单 矿 物 及 实 际 矿 石 浮 选 试 验 研 究 了 腐 植 酸 钠 、 次 氯 酸 钙 以 及 它 们 之 间 的 药 剂 组 合 对 黄 铁 矿 的 抑 制 行 为 , 探 索 了 低 碱 条 件 下 磁 场 强 化 抑 制 黄 铁 矿 的 可 行 性 , 为 黄 铁 矿 低 碱 抑 制 工 艺 的 生 产 应 用 提 供 了 依 据 。 化 矿 共 生 , 而 且 其 物 理 性 质 彼 此 很 相 似 。 因 此 , 选 矿 过 程 中 很 难 与 其 他 硫 化 矿 有 效 分 离 , 造 成 黄 铁 矿 抑 制 和 浮 选 的 好 坏 是 实 现 与 其 他 硫 化 矿 物 有 效 分 离 的 关 键 。 黄 铁 矿 的 可 浮 性 变 化 较 大 , 不 同 矿 床 , 有 时 同 一 矿 床 产 出 的 地 段 不 同 可 浮 性 也 有 较 大 差 异 。 而 且 黄 铁 矿 的 可 浮 性 还 受 杂 质 含 量 、 结 晶 形 态 、 铜 、 铅 离 子 的 活 化 等 因 素 影 响 , 使 黄 铁 矿 与 其 他 硫 化 矿 [ 1 ] 。 的 分 离 更 加 复 杂 化 黄 药 是 黄 铁 矿 浮 选 最 主 要 的 捕 收 剂 , 在 黄 铁 矿 表 面 吸 附 的 疏 水 产 物 是 双 黄 药 。 其 次 还 有 黑 药 、硫 氮 类 等 捕 收 剂 。 矿 浆 pH 值 对 黄 铁 矿 浮 选 有 明 显 的 影 响 : 在 酸 性 及 弱 碱 性 介 质 中 易 浮 , 在 碱 性 介 质 中 可 浮 性 下 降 。目 前 黄 铁 矿 最 主 要 的 抑 制 剂 是 石 灰 和 氰 化 物 。 特 别 是 黄 铁 矿 与 硫 化 铜 分 离 时 , 常 用 石 灰 在 pH = 1 2~ 13 的 高 碱 条 件 下 进 行 。 虽 然 在 高 碱 条 件 3 江 西 省 自 然 科 学 基 金 资 助 项 目 收 稿 日 期 : 1999211216 作 者 简 介 : 邱 廷 省 (1962— ) , 男 , 南 方 冶 金 学 院 副 教 授 , 硕 士 研 究 生 , 从 事 矿 物 加 工 工 程 研 究 方 2方 矿 产 综 合 利 用 2000 年 可 浮 性 才 下 降 , pH 值 大 于 12 以 后 , 基 本 失 去 了 可 浮 性 , 而 黄 铜 矿 在 整 个 pH 值 范 围 内 均 有 较 好 的 可 浮 性 。 1 试 样 、药 剂 及 研 究 方 法 1. 1试 样 试 验 中 所 使 用 的 黄 铁 矿 和 黄 铜 矿 均 取 自 广 东 瑶 岭 钨 矿 , 经 破 碎 , 拣 选 , 瓷 球 磨 成 - 180 目 的 试 样 存 放 于 干 燥 器 中 备 用 。黄 铁 矿 、黄 铜 矿 经 化 验 分 析 , 纯 度 均 大 于 93%。 试 验 中 所 用 的 铜 硫 矿 石 取 自 江 西 某 铜 矿 的 球 磨 给 矿 皮 带 。 原 矿 含 铜 0. 56% , 含 硫 3. 2% , 主 要 金 属 矿 物 为 黄 铜 矿 、黄 铁 矿 、辉 铜 图 2  矿 物 可 浮 性 与 pH 值 的 关 系 曲 线 矿 及 少 量 的 方 铅 矿 、 闪 锌 矿 、 斑 铜 矿 、 黝 铜 矿 等 。 2 . 1. 2  捕 收 剂 用 量 对 矿 物 可 浮 性 的 影 响 捕 收 剂 用 量 对 可 浮 性 的 影 响 如 图 3 所 示 。 由 图 可 见 , 随 黄 药 用 量 的 增 加 , 矿 物 可 浮 性 增 加 。 1 . 2  药 剂 试 验 中 所 使 用 的 捕 收 剂 为 丁 黄 药 , pH 调 整 剂 为 盐 酸 及 氢 氧 化 钠 , 抑 制 剂 次 氯 酸 钙 为 分 析 纯 , 抑 制 剂 腐 植 酸 钠 为 工 业 纯 , 纯 矿 物 试 验 用 水 为 一 次 蒸 馏 水 , 实 际 矿 石 试 验 用 水 为 自 来 水 。 1. 3试 验 方 法 纯 矿 物 试 验 在 容 积 为 50mL 的 挂 槽 式 浮 选 机 中 进 行 , 单 元 试 样 量 3g, 按 图 1 流 程 进 行 试 验 。 实 际 矿 石 的 浮 选 在 3L、1L、0. 5L 及 5~ 35g 的 浮 选 机 中 进 行 。 图 3  黄 药 用 量 对 矿 物 可 浮 性 影 响 2 . 1. 3  磁 场 对 矿 物 可 浮 性 的 影 响 - 4 固 定 黄 药 用 量 1. 2组 10 mo löL , pH 在 . 5 时 , 考 察 了 腐 植 酸 钠 、次 氯 酸 钙 及 它 们 之 9 间 的 组 合 在 有 无 磁 场 作 用 下 对 黄 铜 矿 及 黄 铁 矿 可 浮 性 的 影 响 , 其 关 系 曲 线 如 图 4~ 6 所 示 。 从 图 4 和 图 5 可 见 , 在 无 磁 场 作 用 时 , 随 腐 植 酸 钠 和 次 氯 酸 钙 用 量 的 增 加 , 黄 铁 矿 的 可 浮 性 下 降 , 而 黄 铜 矿 的 可 浮 性 基 本 不 受 这 两 种 药 剂 的 影 响 。 由 图 6 可 见 , 在 一 定 的 pH 值 条 件 下 , 腐 植 酸 钠 和 次 氯 酸 钙 的 组 合 抑 制 剂 对 黄 铁 矿 具 有 更 强 的 抑 制 作 用 , 当 用 量 为 图 1  单 矿 物 试 验 流 程 2 试 验 结 果 及 讨 论 2 . 1  纯 矿 物 浮 选 试 验 . 1. 1  pH 值 对 矿 物 可 浮 性 的 影 响 图 2 表 明 固 定 捕 收 剂 丁 黄 药 用 量 1. 2组 2 80m g L ö 时 , 黄 铁 矿 的 回 收 率 只 有 约 20% , 单 独 使 用 时 , 药 剂 用 量 为 80m göL 时 , 黄 铁 矿 仍 有 36% 左 右 的 回 收 率 , 而 黄 铜 矿 仍 有 87% 的 回 收 率 。有 磁 场 作 用 时 , 抑 制 剂 用 量 达 一 定 量 - 4 1 0 mo löL , 矿 浆 pH 值 4~ 9 的 范 围 内 均 有 较 好 的 可 浮 性 。 只 有 当 pH 值 大 于 9. 5 后 , 其 第 5 期 邱 廷 省 等 : 组 合 药 剂 及 磁 处 理 对 铜 硫 矿 石 浮 选 性 能 的 影 响 研 究 方 3方 时 , 组 合 使 用 腐 植 酸 钠 和 次 氯 酸 钙 能 强 化 对 黄 铁 矿 的 抑 制 , 当 用 量 为 80m göL 时 , 黄 铁 矿 的 回 收 率 只 有 不 足 18%。 黄 铜 矿 的 可 浮 性 不 但 不 受 影 响 甚 至 还 有 所 提 高 , 结 合 图 2, 可 以 发 现 , 黄 铁 矿 要 在 较 高 的 pH 值 , 如 11. 5 以 后 才 能 得 到 较 好 的 抑 制 , 而 组 合 使 用 腐 植 酸 钠 和 次 氯 酸 钙 , 特 别 是 增 加 磁 场 作 用 后 , 在 较 低 的 pH 值 条 件 下 , 就 可 以 使 黄 铁 矿 得 到 较 好 的 抑 制 。 2. 2实 际 矿 石 浮 选 试 验 在 纯 矿 物 试 验 的 基 础 上 , 进 行 了 某 斑 岩 型 铜 硫 矿 石 的 浮 选 试 验 。 试 验 采 用 铜 硫 混 合 浮 选 , 得 铜 硫 粗 精 矿 , 再 磨 后 进 行 铜 硫 分 离 。 探 索 了 磁 场 强 度 、 磁 化 方 式 、 磁 化 时 间 、 腐 植 酸 钠 用 量 、 次 氯 酸 钙 用 量 及 石 灰 用 量 等 条 件 对 铜 浮 选 指 标 的 影 响 。 其 试 验 条 件 及 闭 路 试 验 结 果 见 附 表 。 附 表实 际 矿 石 试 验 结 果 试 验 方 案 产 品 名 称 Cuö% 率 ö% 品 位 回 收 试 验 条 件 铜 精 矿 21. 68 81. 63 石 灰 工 艺 黄 药 90göt, 2 号 油 40göt, 石 灰 7kgöt 原 矿 0. 58 100 黄 药 80göt, 2 号 油 40göt, 石 灰 1. 2kgöt, 铜 精 矿 20. 23 87. 91 低 碱 磁 处 理 腐 植 酸 钠 30göt, 次 工 艺 氯 酸 钙 150göt, 对 药 剂 溶 液 磁 场 预 处 理 原 矿 0. 57 100 图 4  腐 植 酸 钠 对 矿 物 可 浮 性 的 影 响   从 附 表 试 验 结 果 可 以 看 出 , 采 用 在 磁 场 作 用 下 腐 植 酸 钠 和 次 氯 酸 钙 作 为 黄 铁 矿 的 抑 制 剂 是 可 行 的 , 完 全 可 实 现 抑 硫 浮 铜 。不 但 可 以 大 大 降 低 石 灰 的 用 量 , 为 伴 生 贵 金 属 及 后 续 硫 的 浮 选 创 造 有 利 条 件 , 而 且 主 金 属 铜 的 回 收 率 也 比 石 灰 工 艺 好 , 效 果 是 明 显 的 。 3 结语 1. 单 矿 物 试 验 研 究 表 明 , 黄 铜 矿 的 可 浮 图 5  次 氯 酸 钙 用 量 对 矿 物 可 浮 性 的 影 响 性 基 本 不 受 pH 值 的 影 响 , 在 整 个 pH 值 范 围 内 均 有 较 好 的 可 浮 性 , 而 黄 铁 矿 的 可 浮 性 受 pH 值 的 影 响 较 大 , pH 值 大 于 10 以 后 , 其 可 浮 性 开 始 下 降 。 在 pH 值 9. 5 左 右 腐 植 酸 钠 和 次 氯 酸 钙 以 及 它 们 的 相 互 组 合 , 对 黄 铁 矿 均 有 抑 制 作 用 , 其 抑 制 能 力 顺 序 为 腐 植 酸 钠 和 次 氯 酸 钙 的 组 合 > 腐 植 酸 钠 > 次 氯 酸 钙 。 在 组 合 药 剂 条 件 下 , 磁 场 能 进 一 步 强 化 对 黄 铁 矿 的 抑 制 。 2 . 实 际 矿 石 试 验 结 果 表 明 , 在 pH 值 9. 5 图 6  有 无 磁 处 理 时 腐 植 酸 钠 与 次 氯 酸 钙 左 右 , 腐 植 酸 钠 和 次 氯 酸 钙 的 组 合 药 剂 条 件 下 , 采 用 磁 处 理 装 置 对 水 系 (药 剂 、 溶 液 、 矿 浆 ) 进 行 了 磁 处 理 。 能 够 实 现 铜 硫 的 有 效 分 对 矿 物 可 浮 性 的 影 响   第 5 期   No. 5 矿 产 综 合 利 用 2 000 年 10 月 Oct. 2000 M ultipurpose Utilization of M ineral Resources 3 软 锰 矿 直 接 还 原 浸 出 的 研 究 袁 明 亮 , 邱 冠 周 ( 中 南 工 业 大 学 , 湖 南长 沙 410083)   摘 要 : 采 用 软 锰 矿 — 黄 铁 矿 直 接 酸 浸 工 艺 处 理 软 锰 矿 的 试 验 表 明 , 过 高 的 硫 酸 用 量 不 利 于 锰 浸 出 率 的 提 高 , 本 文 从 理 论 上 解 释 了 这 一 现 象 ; 当 向 浸 出 体 系 配 加 少 量 的 还 原 试 剂 H 时 , 可 显 著 提 高 锰 浸 出 率 。 关 键 词 : 软 锰 矿 ; 浸 出 ; 还 原 剂 中 图 分 类 号 : TF111. 31  文 献 标 识 码 : A 文 章 编 号 : 100026532(2000) 0520004205 离 , 取 得 了 较 高 的 技 术 指 标 。 说 明 , 使 用 组 合 药 剂 , 在 较 低 碱 度 下 , 磁 处 理 能 强 化 对 黄 铁 矿 的 抑 制 , 可 以 减 少 石 灰 用 量 , 可 为 后 续 选 硫 及 伴 生 金 属 元 素 的 回 收 创 造 较 好 的 条 件 。 的 浮 选 行 为 影 响 研 究 。 对 其 抑 制 黄 铁 矿 的 技 术 机 理 有 待 今 后 进 一 步 研 究 。 [参考文献 ] 1 胡 熙 庚 主 编 . 有 色 金 属 硫 化 矿 选 矿 [M ]. 北 京 : 冶 金 工 业 出 版 社 , 1987. 11 3. 本 文 只 进 行 了 腐 植 酸 钠 、次 氯 酸 钙 、它 们 的 组 合 药 剂 以 及 磁 处 理 对 黄 铜 矿 、 黄 铁 矿 Study on Effect of Combined Reagen t and M agnetization on Flotation Behaviour of Copper-Sulphide Ore Q IU T ing2sheng,LUO X ian2p ing, FAN G X i2hui, Y IN G Yan2feng ( Southern Institute of M etallurgy, Ganzhou, J iangxi, China) Abstract: The effect of com bined reagent and m agnetization on flo tation behaviour of pyrite and chalcopyrite w as investigated w ith pure m ineral. V erified test w ith a copper2sulphide o re w as carried in labo rato ry scale. The test results using pure m ineral show that the com bination of sodium hum ate and calcium hypochlo rite is an effective dep ressant of pyrite. In alkaline m edium , m agnetic field is favourable fo r dep ressing pyrite. The real o re test results show that after m agnetic treatm ent, the separation of copper from sulfur can be reached by using the com bined reagent. Key words: Com bined dep ressant; F lo tation; Pyrite 3 国 家 自 然 科 学 基 金 资 助 项 目 (59904007) 收 稿 日 期 : 1999211216 作 者 简 介 : 袁 明 亮 (1968— ) , 男 , 中 南 工 业 大 学 矿 物 工 程 系 副 教 授 , 博 士
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