CN1007705B - 浮选铜矿石的复合剂 - Google Patents

浮选铜矿石的复合剂

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Abstract

一种浮选铜矿石的复合剂,由异丁基黄原酸钠,正二丁基二硫代磷酸铵,对十二烷基苯磺酸钠,羧基甲基纤维素、六偏磷酸钠、硅酸钠、碳酸钠中的前四种或另加后一至三种成分组成。本复合剂不仅原料充足,价格低廉,低毒味小,有利保护环境,而且有浮选速度快,精选效率高,泡沫细小,适合负载微细矿粒上浮的特点,有利于矿泥中有用矿物的回收。本复合剂不仅浮选硫化钢矿或经硫化后的氧化铜矿效果好,而且还能浮选其他金属矿石。

Description

本发明涉及一种浮选铜矿石的复合剂。
目前,国内外在浮选有色金属矿石,特别是铜矿石时,一般用正丁基黄原酸钠(C4H9OCSSNa)和松醇油(C10H17OH)作为主要浮选药剂。例如在浮选氧化铜矿石时,所用的浮选剂通常是用硫化钠(Na2S)正丁基黄原酸钠和松醇油各自单独添加。在浮选过程中,硫化钠作为硫化剂,正丁基黄原酸钠作为捕收剂,松醇油作为起泡剂。由于松醇油的主要成分是萜烯醇,在选矿废水中难以降解,严重污染环境毒害生物。这些浮选剂性能单一,满足不了浮选有用矿物的各种不同物理化学性质的需要,阻碍着选矿技术指标的进一步提高,同时用这种药剂还存在着浮选速度慢、气味大、成本昂贵等缺点。
为解决上述问题,人们试图用混合剂来进行浮选有色金属矿石,见百熙编著的《浮选药剂》一书(冶金工业出版社1981年8月版)中提到:“就我国目前的情况来说,烷基磺酸钠洗涤剂的生产正在蓬勃地发展,如何在浮选工业中有效加以利用,是很值得考虑的一个问题,至少到目前为止,有关它在浮选上的利用,报告还不多”。1959年中南矿冶学院选矿教研室浮选新冶硫化铜矿,曾用烷基苯磺酸钠作为松醇油起泡剂的代用品时,捕收剂丁基黄药的用量需增加30~60克/吨。
本发明的目的是提供一种含有烷基磺酸钠,能浮选有色金属矿石,尤其是浮选铜矿石的复合剂,该复合剂不仅要成本低,气味小,有利于工人操作和保护环境,而且要浮选速度快,精选效率高。
本复合剂是由异丁基黄原酸钠、正二丁基二硫代磷酸铵、对十二烷基苯磺酸钠、羧基甲基纤维素四种成分或再加上一至三种调整剂组成的。
由异丁基黄原酸钠、正二丁基二硫代磷酸铵、对十二烷基苯磺酸钠、羧基甲基纤维素组成时,其组成(重量%)为:
异丁基黄原酸钠〔(CH32CHCH2OCSSNa〕 35~55
正二丁基二硫代磷酸铵〔(C4H9O)2PSSNH4〕 15~35
对十二烷基苯磺酸钠〔C12H25C6H4SO3Na〕 15~25
羧基甲基纤维素〔简称CMC〕
在异丁基黄原酸钠、正二丁基二硫代磷酸铵、对十二烷基苯磺酸钠、羧基甲基纤维素四种成分的基础上,加入一种调整剂六偏磷酸钠〔(NapO36〕,其组成(重量%)为:2~8.5。
在异丁基黄原酸钠、正二丁基二硫代磷酸铵、对十二烷基苯磺酸钠、羧基甲基纤维素、六偏磷酸钠的基础上,加入另一种调整剂-硅酸钠〔Na2SiO3〕,其组成(重量%)为:1.5~3.5。
在异丁基黄原酸钠、正二丁基二硫代磷酸铵、对十二烷基苯磺酸钠、羧基甲基纤维素、六偏磷酸钠、硅酸钠的基础上,再加入一种调整剂-碳酸钠〔Na2CO3〕,其组成(重量%)为:2.5~7.5。
在由异丁基黄原酸钠(或正丁基黄原酸钠)、正二丁基二硫代磷酸铵(或异丁基二硫代磷硫铵)、对十二烷基苯磺酸钠、羧基甲基纤维素四种成分组成的复合剂中,异丁基黄原酸钠、正二丁基二硫代磷酸铵、对十二烷基苯磺酸钠具有强、中、弱三种扑收效果,为被浮选矿物表面的不均匀性提供了良好的条件,使矿物表面上药剂的吸附量增加,吸附的程度 更加均匀、这三种扑收剂的碳链长短不一,相互取长补短,从而加强了矿物与气泡的粘附力,大大加快了有用矿物的浮游速度。在浮选过程中,对十二烷基苯磺酸钠,泡沫多而脆,稳泡时间短,在3~4分钟内泡沫急剧减少,正二丁基二硫代磷酸铵,浮选泡沫发粘,不易破裂,泡沫寿命较长,容易造成浮选跑槽,两者合二为一,能发挥明显的协同效应,具有良好的稳泡性能,在矿浆pH值8.5~12.5的范围内,可以得到起泡性能与扑收性能较好的联合效果。它不仅改变了扑收剂与硫化矿物的吸附性质,而且对调节浮选过程泡沫的体积、泡沫的稳定性、泡沫的粘度、以及泡沫的上升速度,都产生了较好的效果。羧基甲基纤维素是辉石、角闪石、高岑土、蛇纹石、绿泥石、石英、碳质脉石、泥质脉石(硅酸盐矿物风化产物)等脉石矿物的高效能抑制剂,对磁铁矿、赤铁石、方解石也有较好的抑制效果。研究结果表明,这四种成分组成的复合剂,浮选氧化铜矿和硫化铜矿产生了较好的效应,在开路试验的情况下,与老药剂(正丁基黄原酸钠和松醇油)比较,精选氧化铜矿铜精矿品位提高5.217~8.196%,铜回收率提高10.53~12.04%。硫化铜矿铜精矿品位提高2.498~3.797%,铜回收率提高0.29~1.20%。
用异丁基黄原酸钠、正二丁基二硫代磷酸铵、对十二烷基苯磺酸钠、羧基甲基纤维素、六偏磷酸钠五种成分组成的复合剂,由于六偏磷酸钠在矿浆中能够与钙镁离子络合,形成螯环化合物,使钙镁离子失去原来具有的作用,从而达到抑制钙镁离子的目的,有效地消除了钙镁离子在浮选过程中的不利影响。试验结果表明,用这五种成分组成的复合剂,浮选指标优于老药剂(正丁基黄原酸钠和松醇油),开路试验证明铜精矿品位提高5.745%,铜回收率提高13.17%。
用异丁基黄原酸钠、正二丁基二硫代磷酸铵、对十二烷基苯磺酸钠、羧基甲基纤维素、六偏磷酸钠、硅酸钠六种成分组成的复合剂,由于硅酸钠在浮选过程中能够降低矿泥的沉降速度,引起胶溶作用,提高矿泥悬浮液的稳定性,可作为矿泥的分散剂,防止各种矿物无选择地团聚,它还是石英、硅酸盐、铝硅酸盐的优良抑制剂。研究表明,羧基甲基纤维素、六偏磷酸钠、硅酸钠这三种调整剂与矿物的作用,需要的接触时间较长,才能有效地发挥其调整效能,因此在粗选作业添加本复合剂,不仅不会影响粗选作业有用矿物的浮游,而且对提高精选的铜精矿品位和作业效率都有明显的效果。开路试验证明,用本复合剂浮选氧化铜矿与老药剂(正丁基黄原酸钠和松醇油)相比,铜精矿品位提高7.060~8.988%,铜回收率提高13.47~15.18%。
用异丁基黄原酸钠、正二丁基二硫代磷酸铵、对十二烷基苯磺酸钠、羧基甲基纤维素、六偏磷酸钠、硅酸钠、碳酸钠七种成分组成的复合剂,在浮选过程中,碳酸钠起到一种缓冲作用,当矿浆中H+、OH-的浓度稍有变化时,保证pH值变化不大,经试验证明,用以上七种成分组成的复合剂,无论浮选硫化铜矿或氧化铜矿都得到比上述三种浮选铜矿石的复合剂更好的浮选效果,以氧化铜矿为例,在开路试验情况下,与老药剂(正丁基黄原酸钠和松醇油)相比,铜精矿品位提高5.745%~9.999%,铜回收率提高13.17%~15.42%。当七种成分的组成(重量%)如例4,在闭路试验的情况下,浮选氧化铜矿时,铜精矿品位提高6.453%,铜回收率提高3.45%,药剂总用量每吨矿石降低1200克,药剂成本每吨矿石降低43.08%。浮选硫化铜矿,铜精矿品位提高1.257%,铜回收率提高0.71%,药剂总用量每吨矿石降低150克,药剂成本降低33.14%。
由上可见,用本复合剂浮选铜矿石,技术指标优于老药剂,而且浮选效果是六种成分组成的比五种的好,七种成分组成的又比六种的好,铜精矿品位和铜回收率都依次提高。
用本复合剂浮选硫化铜矿或经硫化后的氧化铜矿时,浮选速度快,泡沫细小,适合负载微细矿粒上浮的特点,有利于矿泥中有用矿物的回收,并使精矿沉降,过滤速度增快,铜金属的损失大大减少。本复合剂的这种特殊效果,实质上是各种浮选剂相互协同效应的进一步发挥。
本复合剂的各种组成成分来源充足,价格低廉。在本复合剂中,由于对十二烷基苯磺酸钠、羧基甲基纤维素、六偏磷酸钠、硅酸钠、碳酸钠本身无毒无味,由于它们与异丁基黄原酸钠、正二丁基二硫代磷酸钠在混合过程中所产生的络合作用,加上复合剂中不使用松醇油,所以药剂气味明显减轻,对环境保护十分有利。
使用本复合剂用量小,与老药剂相比,药剂用量降低18.52~20.69%。
表1:
编号    作业名称    设备名称    设备型号    设备规格
1    磨矿    球磨机    XMQ-67型    圆锥型240×90毫米
2    粗选    浮选机    XFD-63型    单槽1.0立升
3    精选    浮选机    XFD-63型    单槽0.5立升
表2:
相    游离    结合    原生生    次生
项    别    总铜
目    氧化铜    氧化铜    硫化铜    硫化铜
含量(%)    1.992    0.437    0.026    0.130    2.585
占有率(%)    77.06    16.91    1.01    5.02    100.00
表3:
相    游离    结合    原生    次生
项    别    总铜
目    氧化铜    氧化铜    硫化铜    硫化铜
含量(%)    0.126    0.051    1.418    0.257    1.852
占有率(%)    6.80    2.75    76.57    13.88    100.00
表4:
异丁基    正丁基    对十二烷基    羧基甲基
编号    黄原酸钠(%)    二硫代磷酸铵    苯磺酸钠(%)    纤维素
(%)    (%)
01    35.00    35.00    15.00    15.00
02    45.00    25.00    20.00    10.00
03    55.00    15.00    25.00    5.00
04    老药剂(正丁黄基原酸钠、松醇油)
表5:
条件    磨矿    浮选    矿浆    硫化钠    复合剂    正丁基黄
类别    细度    浓度    原酸钠    松醇油
-0.074MM%    (%)    PH值    (g/T)    (g/T)    (g/T)    (g/T)
复合剂    76.82    30.00    10.00    4000    600    /    /
老药剂    76.82    30.00    10.50    5000    /    600    200
表6
粗选指标(%)    精选指标(%)
编号  原矿  粗精  粗精矿  尾矿  粗精矿  铜精矿  铜精矿  精尾  铜精矿
铜品位  矿产率  铜品位  铜品位  回收率  产率  铜品位  铜品位  回收率
01  2.580  20.08  10.645  0.554  82.84    7.60    23.840    2.611  70.36
02  2.584  18.21  11.886  0.513  83.76    6.91    26.819    2.760  71.69
03  2.590  19.20  11.135  0.560  82.54    7.55    24.063    2.748  70.18
04  2.586  20.61  10.235  0.600  81.58    8.26    18.623    4.600  59.65
表7:
条件    磨矿    浮选    矿浆    硫化钠    复合剂    正丁基黄    松醇油
类别    细度    浓度    原酸钠
-0.074MM%    (%)    PH值    (g/T)    (g/T)    (g/T)    (g/T)
复合剂    67.54    30.00    8.50    500    250    /    /
老药剂    67.54    30.00    8.50    500    /    250    150
表8:
粗选指标(%)    精选指标(%)
编号  原矿铜  粗精矿  粗精矿  尾矿铜  粗精矿  铜精矿  鉰精矿  精毛铜  铜精矿
品位    产率    铜品位    品位    回收率    产率    铜品位    品位    回收率
01  1.859  15.62  11.525  0.069  96.85    6.74    25.685    0.780  93.12
02  1.858  14.82  12.210  0.057  97.38    6.46    26.984    0.785  93.85
03  1.860  14.67  12.304  0.065  96.63    6.63    26.081    0.947  92.94
04  1.859  16.03  11.138  0.088  96.04    7.43    23.187    0.733  92.65
表9:
药剂    各种成分的重量百分比含量(%)
编号    成分    异丁基黄    正丁基二硫    十二烷基    羧基甲基    偏磷
数    原酸钠    代磷酸铵    磺酸钠    纤维素    酸钠    硅酸钠    碳酸钠
05    5    40.00    30.00    15.00    8.75    6.25    0    0
06    6    35.00    35.00    12.50    10.00    6.00    1.50    0
07    6    45.00    25.00    17.50    6.00    4.00    2.50    0
08    6    55.00    15.00    22.50    2.00    2.00    3.50    0
09    7    40.00    30.00    12.50    8.00    5.00    2.00    2.50
10    2    老药剂(正丁基黄原酸钠和松醇油)
表10:
编    药    粗选指标(%)    精选指标(%)
剂    原矿铜    粗精矿    粗精矿    尾矿铜    粗精矿    铜精矿    铜精矿    精尾铜    铜粗矿
号    类    品位    产率    铜品位    品位    回收率    产率    铜品位    品位    回收率
05    5  2.595  18.16  12.0650.493  84.45  7.08  26.220    3.026  71.53
06    6  2.580  17.70  12.385  0.472  84.95  6.76  27.535  3.012  72.18
07    6  2.586  16.37  13.516  0.446  85.58  6.45  29.463  3.139  73.54
08    6  2.605  18.27  12.054  0.492  84.56  6.72  27.864  2.871  71.83
09    7  2.598  16.64  13.419  0.438  85.94  6.26  30.474  3.052  73.78
10    2  2.610  21.18  10.188  0.574  81.87  7.44  20.475  4.619  58.36
表11:
试验    矿石    药剂    试验指标(%)    药剂用量(g/T)
编号    类别    类别    原矿铜    铜精矿    尾矿铜    铜精矿    硫化钠    复合剂    正丁基黄    松醇油
品位    铜品位    品位    回收率    原酸钠
15    氧    复合剂    2.600    24.885    0.682    75.83    4000    600
铜    老药剂    2.600    18.432    0.800    72.38    5000    600    200
矿    ※
石    比较    0    +6.453    -0.118    +3.45    -1000    +600    -600    -200
16    硫    复合剂    1.855    26.175    0.054    97.29    500    250
铜    老药剂    1.843    24.918    0.068    96.58    500    250    150
矿    ※
石    比较    +0.012    +1.257    -0.014    +0.71    0    +250    -250    -150

Claims (5)

1、一种采用浮选复合剂浮选铜矿石的方法,其特征在于所采用的浮选复合剂是由异丁基黄原酸钠、正二丁基二硫代磷酸铵、对十二烷基苯磺酸钠、羧基甲基纤维素四种成分或再加上六偏磷酸钠、硅酸钠、碳酸钠三种调整剂中的一至三种组成,在浮选过程中,根据不同的矿石,将复合剂按不同的量分阶段加入,四种成分的组成(重量%)为:
35-55  异丁基黄原酸钠
15-35  正二丁基二硫代磷酸铵
15-25  对十二烷基苯磺酸钠
5-15   羧基甲基纤维素
2、根据权利要求1所述的浮选方法,其特征在于浮选复合剂中加入调整剂六偏磷酸钠、其组成(重量%)为2-8.5。
3、根据权利要求2所述的浮选方法,其特征在于浮选复合剂中再加入调整剂硅酸钠,其组成(重量%)为1.5-4.0。
4、根据权利要求3所述的浮选方法,其特征在于浮选复合剂中再加入调整剂碳酸钠,其组成(重量%)为2.5-7.5。
5、根据权利要求1所述的浮选方法,其特征在于所说的浮选过程分粗选、精选两大步骤,粗选分5个阶段,精选分两个阶段,浮选复合剂分阶段加入,每阶段搅拌4分钟、浮选4分钟。
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