CN102553727B - 一种硫化铜矿浮选剂及制备方法与用途 - Google Patents

Abstract

一种硫化铜矿浮选剂及制备方法与用途，其特点是该浮选剂由玻璃水、7^#浮选剂、O-异丙基-N-乙基硫逐氨基甲酸酯、松醇油、120^#溶剂油和水构成；其制备方法为：容器内先放入自来水，加入玻璃水，并将水温控制在20-30℃，同时进行搅拌，使玻璃水完全溶解；然后加入粉状的7^#浮选剂，继续搅拌，使7^#浮选剂充分溶解；溶解完毕之后，再向容器中分别加入O-异丙基-N-乙基硫逐氨基甲酸酯、松醇油和120^#溶剂油，保持水温在20～30℃之间，搅拌2-4h，将物料沉淀、过滤，得到的棕红色透明液体产品即为硫化铜矿浮选剂。本发明产品具有选择性好、对铜的捕收能力强、生产过程简单并无其它有害物质产生的特点。

Description

一种硫化铜矿浮选剂及制备方法与用途

技术领域

本发明涉及一种选矿药剂及其制备方法,特别是涉及一种硫化铜矿浮选剂及制备方法与用途，即合成一种同时具有捕收和起泡性能，对不同矿物显现出选择、抑制等多种功效的浮选剂，属于选矿药剂领域。

背景技术

在浮游选矿过程中，为了改变矿物表面的物理化学性质及介质的性质，提升或降低矿物的可浮性，以扩大矿浆中各种矿物可浮性的差异，达到有用矿物与脉石及有用矿物间彼此分离的目的，通常需添加浮选药剂。

浮选药剂是浮选工艺的一个重要的手段和特征。浮选药剂的应用和研究主要分为三个历史阶段。

第一阶段为油类捕收剂时期（如柴油等），该类药剂药剂条件简单，分选效率不高，能够分选的矿物种类不多，而且耗油量大；第二阶段为黄药、浮选剂等离子型捕收剂时期（至今仍为应用最多，使用最广的选矿药剂），该类药剂的出现大大推动了各种复杂硫化矿物浮选的发展，使各种共生的硫化矿物彼此能有效地实现分离；第三阶段为酯类非离子型捕收剂时期（在选矿生产中得到越来越广泛的应用），该类药剂具有用量少，选择性好的优点，可以更好达到分选效果。

随着浮选理论、浮选药剂理论和现代基础学科的发展及各种测试手段的应用，矿物加工学科中的许多理论问题得到了有效的解决。近年来，材料科学的进步和分子设计方面的新成就，更为今后有目的地寻找新型浮选药剂开辟了广阔的前景。

二十世纪六、七十年代前后，前苏联开始研究同系药剂组合使用，其方法是将不同烷基的同类药剂组合应用，也即是烷基碳原子数不同而活性基结构相同的捕收剂，如含碳原子数不同的烷基黄药按比例组合在一起，根据浮选不同要求可以在一个加药点添加，其浮选指标都优于单一药剂。如低级黄药与高基黄药剂共用；二十世纪八、九十年代兴起同类药剂组合使用。它是以活性基结构不同的捕收剂混合成一种药剂。其浮选指标都优于单一应用的浮选指标。我国也早有在浮选过程中同时使用多种捕收剂的浮选方法，在使用时它们是分别加入，如组合使用黄药和浮选剂选铜、铅等有色金属，如用煤油和黄药浮选辉钼矿等。

近年来研究捕收剂与溶剂混合使用，增加捕收剂的捕收效果。如239号浮选剂中加入定量的乙醇或异丙醇的合剂，易同水成乳液；25号浮选剂中都含有多量游离的甲酚作为溶剂。

一般来说，无论是捕收剂、起泡剂、抑制剂，使用不同结构的混合药剂，常常比单独使用一种药剂效果好。鉴于此，本申请人经过反复实验研究，给出了一种把不同类药剂复配在一起，使其充分互溶，具有多种性能和功效的新型浮选药剂。

发明内容

本发明的目的之一在于克服过去仅强调某一种浮选药剂的特性，多强调药剂分类，最好一种药剂只具单一性能，即捕收剂不可具有起泡性，起泡剂不可具有捕收性，以便在浮选工艺中对症选取。

本发明的目的之二在于打破同系药剂组合使用，打破传统将不同烷基的同类药剂组合应用（烷基碳原子数不同而活性基结构相同的捕收剂）。

本发明的目的之三在于打破同类药剂组合使用。

本发明给出的技术解决方案是：一种硫化铜矿浮选剂，其特点是该浮选剂由玻璃水、7 ^# 浮选剂、O-异丙基-N-乙基硫逐氨基甲酸酯、松醇油、120 ^# 溶剂油和水构成，其中各组分的加入量以重量百分数计为：玻璃水(模数3.2)：3～10%, 7 ^# 浮选剂(纯度91%)：10～50%，O-异丙基-N-乙基硫逐氨基甲酸酯(纯度93.5%)：15～60%，松醇油(纯度39%)：1～5%， 120 ^# 溶剂油：2～8%，余量为水。

本发明所采用浮选剂的各组分均由市场上购得，其中玻璃水为沈阳昌德隆化工原料有限公司生产； 7 ^# 浮选剂为铁岭选矿药剂有限公司生产，商标为矿友；O-异丙基-N-乙基硫逐氨基甲酸酯为铁岭选矿药剂有限生产，商标为矿友；松醇油为铁岭选矿药剂有限公司生产，商标为矿友；120 ^# 溶剂油为沈阳昌德隆化工原料有限公司生产。当然，上述浮选剂的各组分也可采用市场上销售的同类型产品。

本发明给出的这种硫化铜矿浮选剂的制备方法为：将一容器置于水浴锅中，容器内先放入自来水，在搅拌下加入玻璃水，并将水温控制在20～30℃，同时进行搅拌，使玻璃水完全溶解；然后加入粉状的7 ^# 浮选剂，继续搅拌，使7 ^# 浮选剂充分溶解；溶解完毕之后，再向容器中分别加入O-异丙基-N-乙基硫逐氨基甲酸酯、松醇油和120 ^# 溶剂油，保持水温在20～30℃之间，搅拌2--4h，最后将物料静止、沉淀、过滤后，所得棕红色透明液体产品，即为本发明给出的硫化铜矿浮选剂。

本发明给出的这种硫化铜矿浮选剂的用途是：铜锌矿石、铜铅锌矿石、金矿、铜矿及其伴生金银矿石等的浮选。

本发明给出的这种浮选剂选用7 ^# 浮选剂（Ⅰ），O-异丙基-N-乙基硫逐氨基甲酸酯（Ⅱ），松醇油（Ⅲ），120 ^# 溶剂油（Ⅳ），玻璃水（Ⅴ）和水（Ⅵ）为原料，通过控制原料用量、温度及时间等关键技术制备而成，使其具有多个活性基团。通过加入120 ^# 溶剂油，优化反应条件，使油相和水相物质在温和的条件下有机地融合在一起，形成稳定的棕红色油状透明液体。

本发明给出的这种浮选剂性能稳定,不仅具有较强的选择性,而且具有良好的起泡性,冰点低,乳化效果好,易于在矿浆中分散；在选别指标相似的情况下,用量同比其它药剂可节省1/5～1/4,大大地降低了药剂费用。

本发明给出的这种浮选剂表现出选择性好，捕收能力强的特点。生产过程简单，在整个生产过程中无其它有害物质产生，环境清洁友好，无附产品产生，操作成本较低。在阴凉处贮存，长期无质量变化。比重微重于水，d ₂₀ 为1.018～1.055，凝固点低，初凝点为＜-15℃。

本发明与现有技术相比,其有益效果是：（1）选择性好,在含铜的多金属硫化矿中，只对铜矿物产生较强的吸附作用，而对锌矿物吸附力微弱。

（2）对铜的捕收能力强，铜回收率高，试验矿石中铜回收率均能达到92%以上，同比用常规药剂浮选该矿石铜回收率较之提高1～3百分点。

（3）浮选过程中泡沫干净，脉石上浮少，精矿品位提高1～2百分点。

（4）对金银矿物选择性强。

具体实施方案

下面结合具体实例对本发明的技术方案做详细介绍。

实施例1，所用矿石某铜锌矿。

应用该铜锌矿的浮选剂组成为：玻璃水(模数3.2) 5%， 7 ^# 浮选剂(纯度91%) 20.43%，O-异丙基-N-乙基硫逐氨基甲酸酯(纯度93.5%) 32.62% ，松醇油(纯度39%) 3.45%，120 ^# 溶剂油 3%，余量为水。

该铜锌矿矿石中矿物种类较多，矿物组成较复杂。矿石以铜、锌、硫为主，并伴生有金、银，其中铜、锌的矿物为主要回收矿物，金银矿物随铜、锌综合回收。铜矿物主要为黄铜矿，其含量为3.51%，其它铜矿物如黝铜矿、辉铜矿和铜蓝含量甚微；锌矿物为闪锌矿，其含量为3.04%；硫的矿物为黄铁矿和磁黄铁矿，其含量分别为23.05%和15.72%；铁的矿物主要为磁铁矿和钛铁矿，其含量分别为0.51%和0.01%。矿石中有原生硫化物，次生硫化物、氧化物、硅酸盐矿物、碳酸盐矿物、磷酸盐矿物和自然金属，可见矿石的组成非常复杂。本矿石的另一个特点是，黄铜矿、闪锌矿、黄铁矿和磁黄铁矿的含量占全部金属矿物总量的99%左右，其它金属矿物含量很低。脉石矿物的种类也非常多，主要有石英、斜长石、正长石、透闪石－阳起石、辉石和黑云母，其次有白云母、绢云母、碳酸盐矿物、绿帘石、绿泥石，高岭土及少量的蓝晶石、硅线石的磷灰石。矿石中金银矿物的含量不多，矿物的种类也较少，主要有银金矿、金银矿和自然银三种金银矿物，其中自然银的相对含量最多，其次为银金矿和金银矿。矿石中铜品位1.29%，锌品位2.06%，金品位0.50g/t。

试验采用优先浮选工艺流程，浮选剂优先浮选铜矿物，试验获得铜精矿铜品位21.85%，金品位4.95g/t,铜回收率为92.54%，金回收率为55.75%,比用常规药剂丁基黄药作捕收剂铜品位提高了1.15个百分点，铜回收率提高了1.01个百分点，金回收率提高了2.23个百分点。

实施例2，所用矿石某铜锌矿石。

应用该铜锌矿的浮选剂组成为：玻璃水(模数3.2) 8%，7 ^# 浮选剂(纯度91%) 30.31%，O-异丙基-N-乙基硫逐氨基甲酸酯(纯度93.5%) 24.41% ，松醇油(纯度39%) 1.97%，120 ^# 溶剂油 5%，余量为水。

该铜锌矿矿石属于矽卡岩型铜锌硫化矿石。矿石中主要金属矿物为黄铜矿、闪锌矿、黄铁矿、褐铁矿,其次为铜蓝、孔雀石等；脉石矿物主要为石英、透闪石、橄榄石、辉石和碳酸盐等；贵金属矿物为自然银、极少量的银金矿和金银矿。原矿含铜1.35%，含锌6.50%；铜的氧化率为6.35%左右，锌的氧化率为5.18%左右。

试验研究中以选择性好的浮选剂替代黄药和硫氨酯做为铜锌硫分离的捕收剂,试验获得铜精矿铜品位22.50%，回收率92.18%，铜精矿含锌由21.53%降至 8.15%。

实施例3，所用矿石某金矿石。

应用该金矿的浮选剂组成为：玻璃水(模数3.2) 9%，7 ^# 浮选剂(纯度91%) 42.58%，O-异丙基-N-乙基硫逐氨基甲酸酯(纯度93.5%) 40.12%，松醇油(纯度39%) 2.5%，120 ^# 溶剂油 4%，余量为水。

在该矿石中金属矿物以黄铁矿产出最多，含量达5.48%，其次为毒砂和石墨，含量分别为0.69%和0.57%，还有少量的褐铁矿、闪锌矿、黄铜矿和黝铜矿，其含量为0.01至0.09%之间，微量矿物有方铅矿、自然金、银金矿。非金属矿物主要为石英，含量达60.51%，其次为碳酸盐和绢云母，含量分别为16.76%和15.82%。金的主要载体矿物为毒砂、黄铁矿和脉石矿物。

自然金完全包裹在脉石矿物中，嵌存状态比较简单；而银金矿主要嵌存在黄铁矿与脉石矿物粒间，与黄铁矿边缘接触，其次，银金矿包裹在脉石矿物中，少量嵌存在黄铁矿裂隙中，微量包裹在毒砂和黄铁矿中。矿石中自然金粒度较粗些，一般嵌布粒度在38微米以下，而银金矿嵌布粒度一般在10微米以下。矿石中金品位4.60 g/t。

采用该浮选剂替代黄药和黑药，工业生产实施后获得金精矿金品位33.02 g/t，金回收率85.49%，比用黄药和黑药作捕收剂金品位提高了4.52个百分点，金回收率提高了1.27个百分点。

Claims (4)

1.一种硫化铜矿浮选剂,应用于铜锌矿的浮选,该铜锌矿矿石中以铜、锌、硫为主，并伴生有金、银，其中铜矿物主要为黄铜矿，其含量为3.51%,锌矿物为闪锌矿，其含量为3.04%,硫的矿物为黄铁矿和磁黄铁矿，其含量分别为23.05%和15.72%,矿石中铜品位1.29%，锌品位2.06%，金品位0.50g/t,其特征在于应用该铜锌矿的浮选剂组成为：

模数3.2的玻璃水 5%，纯度91%的7^#浮选剂 20.43%，

纯度93.5%的O-异丙基-N-乙基硫逐氨基甲酸酯  32.62% ，

纯度39%的松醇油 3.45%，120^#溶剂油  3%， 余量为水。

2.一种硫化铜矿浮选剂,应用于铜锌矿的浮选,该铜锌矿矿石中主要金属矿物为黄铜矿、闪锌矿、黄铁矿、褐铁矿,其次为铜蓝、孔雀石, 原矿含铜1.35%，含锌6.50%,其特征在于应用该铜锌矿的浮选剂组成为：

模数3.2的玻璃水  8%，纯度91%的7^#浮选剂  30.31%，

纯度93.5%的O-异丙基-N-乙基硫逐氨基甲酸酯  24.41% ，

纯度39%的松醇油 1.97%，120^#溶剂油 5%，余量为水。

3.一种硫化铜矿浮选剂,应用于金矿石的浮选, 该金矿石中黄铁矿含量达5.48%，毒砂和石墨，含量分别为0.69%和0.57%，褐铁矿、闪锌矿、黄铜矿和黝铜矿，其含量为0.01至0.09%之间，矿石中金品位4.60 g/t,其特征在于应用该金矿的浮选剂组成为：

模数3.2的玻璃水 9%，纯度91%的7^#浮选剂  42.58%，

纯度93.5%的O-异丙基-N-乙基硫逐氨基甲酸酯  40.12%，

纯度39%的松醇油 2.5%，120^#溶剂油 4%，余量为水。

4.根据权利要求1或2或3所述的硫化铜矿浮选剂的制备方法,其特征在于将一容器置于水浴锅中，容器内先放入自来水，在搅拌下加入玻璃水，并将水温控制在20--30℃，同时进行搅拌，使玻璃水完全溶解；然后加入粉状的7^#浮选剂，继续搅拌，使7^#浮选剂充分溶解；溶解完毕之后，再向容器中分别加入O-异丙基-N-乙基硫逐氨基甲酸酯、松醇油和120^#溶剂油，保持水温在20～30℃之间，搅拌2--4h，最后将物料静止、沉淀、过滤后，所得棕红色透明液体产品，即为所述的硫化铜矿浮选剂。