CN105107636B

CN105107636B - 一种有机铅抑制剂及其应用

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Publication number: CN105107636B
Application number: CN201510618180.4A
Authority: CN
Inventors: 张行荣; 郑桂兵; 朱阳戈; 刘崇峻; 艾晶; 尚衍波; 吴卫国
Original assignee: Beijing General Research Institute of Mining and Metallurgy
Current assignee: Beijing General Research Institute of Mining and Metallurgy
Priority date: 2015-09-24
Filing date: 2015-09-24
Publication date: 2018-06-19
Anticipated expiration: 2035-09-24
Also published as: CN105107636A

Abstract

本发明公开了一种有机铅抑制剂及其应用，该有机铅抑制剂采用以下方法制得：将分子量在0.02万～100万之间的聚丙烯酰胺与二硫化碳在碱存在下进行反应，反应温度为20～80℃，反应时间为1～12小时，反应后即制得有机铅抑制剂；其中，0﹤二硫化碳的物质的量≤聚丙烯酰胺中丙烯酰胺单体的物质的量；碱与二硫化碳的摩尔比为1～1.2:1。该有机铅抑制剂可以应用于铜铅分离、铅锌分离或铜铅锌分离中。本发明实施例不仅能够实现对方铅矿的有效抑制，而且安全低毒、使用方便，能够有效解决现有铅抑制剂所造成的操作环境差、废水处理难、环境污染严重等问题。

Description

一种有机铅抑制剂及其应用

技术领域

本发明涉及选矿技术领域，尤其涉及一种有机铅抑制剂及其应用。

背景技术

我国矿产资源具有单一易选的富矿少，贫、细、杂、难选共伴生矿多的特点。对于铜铅锌多金属矿物而言，矿石中铜矿物的品位普遍较低，而且铜矿物与铅矿物可浮性相近，因此铜铅锌多金属硫化矿矿物在浮选时大多采用铜铅混浮工艺，但铜铅混浮工艺所得到的是铜铅混合精矿，这就给后续的铜铅分离带来很大困难。

目前，实现铜铅分离的浮选工艺主要有抑铜浮铅和抑铅浮铜两种，但由于铜的金属价值远高于铅，因此普遍采用的是抑铅浮铜工艺。在现有的抑铅浮铜工艺中，常用的铅抑制剂是重铬酸盐或重铬酸盐与亚硫酸钠、水玻璃等的组合药剂，但重铬酸盐毒性较大，而且残留的六价铬离子难以处理，因此这不仅会给环境造成严重污染，而且会给人体造成较大伤害。

发明内容

针对现有技术中的上述不足之处，本发明提供了一种有机铅抑制剂及其应用，不仅能够实现对方铅矿的有效抑制，而且安全低毒、使用方便，能够有效解决现有铅抑制剂所造成的操作环境差、废水处理难、环境污染严重等问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种有机铅抑制剂，采用以下方法制得：将分子量在0.02万～100万之间的聚丙烯酰胺与二硫化碳在碱存在下进行反应，反应温度为20～80℃，反应时间为1～12小时，反应后制得有机铅抑制剂；其中，0﹤二硫化碳的物质的量≤聚丙烯酰胺中丙烯酰胺单体的物质的量；碱与二硫化碳的摩尔比为1～1.2:1。

优选地，所述的碱为氢氧化钠或氢氧化钾中的一种。

优选地，所述的聚丙烯酰胺为分子量在0.06万～50万之间的聚丙烯酰胺。

优选地，所述的反应温度为30～50℃。

优选地，所述的反应时间为3～8小时。

一种铅锌分离的方法，采用了上述技术方案中所述的有机铅抑制剂。

一种铜铅锌多金属的方法，采用了上述技术方案中所述的有机铅抑制剂。

一种铜铅分离的方法，采用了上述技术方案中所述的有机铅抑制剂。

优选地，在铜铅混合精矿中加入pH调整剂，使pH值在8.0～14.0之间；再加入所述的有机铅抑制剂、铜捕收剂和起泡剂，从而实现铜矿物与铅矿物分离；其中，有机铅抑制剂的用量为每吨铜铅混合精矿0～5.0kg。

优选地，有机铅抑制剂的用量为每吨铜铅混合精矿0.5～3.0kg。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例所提供的有机铅抑制剂通过将分子量为0.02万～100万之间的聚丙烯酰胺与二硫化碳在碱存在下进行反应，从而制得了一种含硫代氨基甲酸盐的高分子有机铅抑制剂。该有机铅抑制剂能够实现对方铅矿的有效抑制，而且安全低毒、使用方便，能够有效解决现有铅抑制剂所造成的操作环境差、废水处理难、环境污染严重等问题，适合应用于铜铅分离、铅锌分离或铜铅锌分离中。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例所提供的利用有机铅抑制剂进行铜铅分离的流程示意图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

下面分别对本发明所提供的有机铅抑制剂及其应用进行详细描述。

(一)一种有机铅抑制剂

一种有机铅抑制剂，采用以下方法制得：将分子量在0.02万～100万之间的聚丙烯酰胺与二硫化碳在碱存在下进行反应，反应温度为20～80℃，反应时间为1～12小时，反应后制得有机铅抑制剂。

其中，碱与二硫化碳的摩尔比为1～1.2:1。二硫化碳与聚丙烯酰胺中丙烯酰胺单体的摩尔比为0～1:1，但二硫化碳用量不能为零，因此二硫化碳的物质的量大于零，且不大于聚丙烯酰胺中丙烯酰胺单体的物质的量。

具体地，该有机铅抑制剂的制备过程可以包括如下的技术方案：

(1)聚丙烯酰胺可以包括丙烯酰胺均聚物及其共聚物，例如：可以是丙烯酰胺与丙烯酸、丙烯醇、丙烯硫醇、丙烯磺酸、马来酸酐等共聚单体之间的共聚物。聚丙烯酰胺可以采用分子量在0.02万～100万之间的聚丙烯酰胺，但最好采用分子量在0.06万～50万之间的聚丙烯酰胺，这不仅可以使制得的有机铅抑制剂具有更好的抑制效果，而且能够提高其分选效率。

(2)所述的碱最好采用强碱，例如：可以采用氢氧化钠或氢氧化钾中的至少一种，这可以促进反应速度，保证反应的充分完成，提高该有机铅抑制剂的制备效率。

(3)所述的反应温度可以为20～80℃，但最好为30～50℃，在这一温度范围内反应速度较快，可以有效防止聚合物的水解，有助于提升该有机铅抑制剂的制备效率。

(4)所述的反应时间为1～12小时，但最好为3～8小时，在这一反应时间范围内不仅可以保证该反应的充分有效完成，而且能够使所制备的有机铅抑制剂具有更好的抑制效果。

(5)制得的该有机铅抑制剂是一种含硫代氨基甲酸盐的高分子有机物，是橙色至红色的透明液体。制得的该有机铅抑制剂的质量浓度在10～40％之间，这将有助于保证该有机铅抑制剂的应用效果。

经测试，该有机铅抑制剂能够实现对方铅矿的有效抑制，而且安全低毒、使用方便。该有机铅抑制剂可以直接使用或者稀释后使用，可以单独使用，也可以与其他抑制剂混合使用。在铜铅分离、铅锌分离或铜铅锌分离中均可以采用该有机铅抑制剂实现对方铅矿的有效抑制。

(二)利用上述有机铅抑制剂进行铜铅分离的方法

一种铜铅分离的方法，包括如下步骤：在铜铅混合精矿中加入pH调整剂，使pH值在8.0～14.0之间；再加入上述技术方案中所述的有机铅抑制剂、铜捕收剂和起泡剂，从而实现铜矿物与铅矿物的分离。

其中，该铜铅分离的方法具体可以包括如下内容：

(1)所述的铜铅混合精矿可以是铜铅锌多金属矿物按照现有技术中的铜铅混浮工艺而制得的，并且最好预先按照现有技术进行脱药处理后，再按照上述的铜铅分离方法进行铜铅分离，这样可以保证药效，提高分离效果。

(2)所述的pH调整剂最好采用氧化钙、碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠或氢氧化钾中的任意一种，通过添加pH调整剂可以将铜铅混合精矿矿浆的pH值调整到8.0～14.0之间，这有助于提升铜铅分离的分离效果。

(3)该有机铅抑制剂的用量为每吨铜铅混合精矿加入0～5.0kg(不包括0值)，但最好为每吨铜铅混合精矿加入0.5～3.0kg，这可以保证抑制剂的有效利用率，同时可避免过量的抑制剂对铜产生抑制作用，从而提升了铜铅分离效率。

(4)铜捕收剂可以采用硫氨酯类，例如：可采用Z-200，N-烯丙基-O-异丁基硫氨酯、乙氧羰基硫氨酯、丁氧羰基硫氨酯等。

(5)起泡剂可以采用BK201、BK204、2#油、MIBC等。

具体地，如图1所示，该铜铅分离的方法可以采用“一粗两扫三精”的浮选流程，其具体步骤可以包括：

步骤A：向铜铅混合精矿中依次加入0～3.0kg/t(不包括0值，kg/t表示每吨铜铅混合精矿中加入多少千克的药剂)的NaR₂RS和0～3.0kg/t(不包括0值)的活性炭进行脱药处理；然后逐渐加入pH调整剂，使铜铅混合精矿矿浆的pH值调整到8.0～14.0之间；随后加入0.5～5.0kg/t的上述技术方案中所述的有机铅抑制剂，10～50g/t的铜捕收剂和10～50g/t的起泡剂，并进行7min的粗选，从而得到粗选精矿和粗选尾矿。

步骤B1：向粗选精矿中加入0.5～1.0kg/t的上述技术方案中所述的有机铅抑制剂，并搅拌1～4min(例如：可以为图1中所示的3min)，再进行5min的第一次精选，从而得到第一次精选精矿和第一次精选中矿。

步骤B2：向粗选尾矿中加入5～30g/t的铜捕收剂，并搅拌1～4min(最好为3min)，再进行5min的第一次扫选，从而得到第一次扫选中矿和第一次扫选尾矿。

步骤C1：向第一次精选精矿中加入0～0.5kg/t(不包括0值)的上述技术方案中所述的有机铅抑制剂，并搅拌1～4min(例如：可以为图1中所示的3min)，再进行5min的第二次精选，从而得到第二次精选精矿和第二次精选中矿。

步骤C2：向第一次扫选尾矿中加入5～30g/t的铜捕收剂，并搅拌1～4min，再进行5min的第二次扫选，从而得到第二次扫选中矿和铅精矿。

步骤D：向第二次精选精矿中加入0～0.2kg/t(不包括0值)的上述技术方案中所述的有机铅抑制剂，并搅拌1～4min(例如：可以为图1中所示的3min)，再进行5min的第三次精选，从而得到铜精矿和第三次精选中矿。

综上可见，本发明实施例所提供的有机铅抑制剂具有选择性好、抑制力强、原料容易获得、制备工艺简单等优点，可以实现对铅的有效抑制，而且安全低毒、使用方便，能够有效解决现有铅抑制剂所造成的操作环境差、废水处理难、环境污染严重等问题。

为了更加清晰地展现出本发明所提供的技术方案及所产生的技术效果，下面以几具体实施例对本发明实施例所提供的有机铅抑制剂及其应用进行详细描述。

实施例1

将71.0g平均分子量为20000的聚丙烯酰胺溶于200ml水中，并加入22.8g的二硫化碳，充分搅拌混合，然后向上述溶液中滴加40.0g质量浓度为30％的氢氧化钠溶液；滴加完毕后升温至30℃，充分反应6小时，得到取代度约为30％，质量浓度约为30％的橙红色有机铅抑制剂。

利用上述实施例1中制得的有机铅抑制剂进行铜铅分离试验：原料为某铜铅硫化矿经铜铅混合浮选作业后得到的铜铅混合精矿，该铜铅混合精矿中铜的品位为7.90％，铅的品位为14.15％。在经过上述技术方案中所述的“一粗两扫三精”浮选流程后，所得到的铜精矿的品位为22.62％、含铅量为5.69％、回收率为34.68％，所得到的铅精矿的品位为50.75％、含铜量为6.50％、回收率为50.25％。

由此可见，该实施例1中所制得的有机铅抑制剂具有良好的选择性和极强的铅抑制力，能够实现对方铅矿的有效抑制，而且该有机铅抑制剂安全低毒、使用方便。

实施例2

将71.0g平均分子量为100000的聚丙烯酰胺溶于200ml水中，并加入38.0g的二硫化碳，充分搅拌混合，然后向上述溶液中滴加66.7g质量浓度为30％的氢氧化钠溶液；滴加完毕后升温至30℃，充分反应8小时，得到取代度约为50％，质量浓度为31.0～32.0％的橙红色有机铅抑制剂。

利用上述实施例2中制得的有机铅抑制剂进行铜铅分离试验：原料为某铜铅硫化矿经铜铅混合浮选作业后得到的铜铅混合精矿，该铜铅混合精矿中铜的品位为7.90％，铅的品位为14.15％。在经过上述技术方案中所述的“一粗两扫三精”浮选流程后，所得到的铜精矿的品位为24.01％、含铅量为4.76％、回收率为43.82％，所得到的铅精矿的品位为46.23％、含铜量为6.81％、回收率为40.60％。

由此可见，该实施例2中所制得的有机铅抑制剂具有良好的选择性和极强的铅抑制力，能够实现对方铅矿的有效抑制，而且该有机铅抑制剂安全低毒、使用方便。

实施例3

将71.2g丙烯酰胺-丙烯酸共聚物(在该丙烯酰胺-丙烯酸共聚物中，丙烯酰胺与丙烯酸的摩尔比为8:2，分子量约200000)溶于200ml水中，并加入18.24g的二硫化碳，充分搅拌混合，然后向上述溶液中滴加58.7g质量浓度为30％的氢氧化钠溶液；滴加完毕后升温至40℃，充分反应6小时，得到取代度约为24％，质量浓度为28.0～29.0％的橙红色有机铅抑制剂。

利用上述实施例3中制得的有机铅抑制剂进行铜铅分离试验：原料为某铜铅硫化矿经铜铅混合浮选作业后得到的铜铅混合精矿，该铜铅混合精矿中铜的品位为19.60％，铅的品位为16.01％。在经过上述技术方案中所述的“一粗两扫三精”浮选流程后，所得到的铜精矿的品位为25.50％、含铅量为6.65％、回收率为33.07％，所得到的铅精矿的品位为35.46％、含铜量为6.50％、回收率为31.64％。

由此可见，该实施例3中所制得的有机铅抑制剂具有良好的选择性和极强的铅抑制力，能够实现对方铅矿的有效抑制，而且该有机铅抑制剂安全低毒、使用方便。

综上可见，本发明实施例所提供的有机铅抑制剂具有选择性好、抑制力强、原料容易获得、制备工艺简单等优点，不仅能够实现对方铅矿的有效抑制，而且安全低毒、使用方便，能够有效解决现有铅抑制剂所造成的操作环境差、废水处理难、环境污染严重等问题。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims

1.一种有机铅抑制剂，用于铜铅分离、铅锌分离或铜铅锌分离中，其特征在于，采用以下方法制得：

将分子量在0.02万～100万之间的聚丙烯酰胺与二硫化碳在碱存在下进行反应，反应温度为20～80℃，反应时间为1～12小时，反应后制得有机铅抑制剂；

其中，0﹤二硫化碳的物质的量≤聚丙烯酰胺中丙烯酰胺单体的物质的量；碱与二硫化碳的摩尔比为1～1.2:1。

2.根据权利要求1所述的有机铅抑制剂，其特征在于，所述的碱为氢氧化钠或氢氧化钾中的一种。

3.根据权利要求1或2所述的有机铅抑制剂，其特征在于，所述的聚丙烯酰胺为分子量在0.06万～50万之间的聚丙烯酰胺。

4.根据权利要求1或2所述的有机铅抑制剂，其特征在于，所述的反应温度为30～50℃。

5.根据权利要求1或2所述的有机铅抑制剂，其特征在于，所述的反应时间为3～8小时。

6.一种铅锌分离的方法，其特征在于，采用了上述权利要求1至5中任一项所述的有机铅抑制剂。

7.一种铜铅锌多金属的方法，其特征在于，采用了上述权利要求1至5中任一项所述的有机铅抑制剂。

8.一种铜铅分离的方法，其特征在于，采用了上述权利要求1至5中任一项所述的有机铅抑制剂。

9.根据权利要求8所述的铜铅分离的方法，其特征在于，在铜铅混合精矿中加入pH调整剂，使pH值在8.0～14.0之间；再加入所述的有机铅抑制剂、铜捕收剂和起泡剂，从而实现铜矿物与铅矿物分离；

其中，有机铅抑制剂的用量为每吨铜铅混合精矿0～5.0kg。

10.根据权利要求8所述的铜铅分离的方法，其特征在于，有机铅抑制剂的用量为每吨铜铅混合精矿0.5～3.0kg。