CN105363565A

CN105363565A - 一种孔雀石催化活化剂及用其浮选孔雀石的方法

Info

Publication number: CN105363565A
Application number: CN201510763589.5A
Authority: CN
Inventors: 陈代雄; 胡波; 杨建文; 李晓东; 薛伟; 肖骏; 董艳红
Original assignee: Hunan Research Institute of Non Ferrous Metals
Current assignee: Hunan Research Institute of Non Ferrous Metals
Priority date: 2015-11-11
Filing date: 2015-11-11
Publication date: 2016-03-02

Abstract

本发明公开了一种用于孔雀石浮选过程中催化活化剂及其选矿的方法，该催化活化剂由碳酸氢铵与二乙胺按质量比3:1组成，其中二乙胺水溶液的质量浓度为1%~2%，碳酸氢铵水溶液的质量浓度为5%~8%。本发明提供的孔雀石浮选选矿的方法包括以下步骤：将含孔雀石的原矿矿石进行磨矿得到原矿矿浆，向原矿矿浆中加入硫化剂及本发明提供的催化活化剂、浮选捕收剂，进行浮选作业，得到氧化铜精矿。本发明提供的催化活化剂具有用量小，孔雀石上浮速率快，回收率高的特点。

Description

一种孔雀石催化活化剂及用其浮选孔雀石的方法

技术领域

本发明涉及矿物加工领域，具体提供了一种可用于常规孔雀石浮选硫化过程中催化活化剂和选矿方法。

背景技术

氧化铜矿是我国铜矿资源的重要组成部分，储量丰富，且我国大多数硫化铜矿床上方都有氧化带，部分矿床被氧化成为大中型的氧化矿矿床，所以对氧化铜资源的合理及高效开发，对缓解当前我国日益增长的铜资源需求和可用资源匮乏的矛盾有重要意义。

氧化铜矿成矿物理化学条件极为复杂，所以氧化铜矿的矿物组成和结构构造也极为复杂，氧化铜矿石的可选性主要取决于铜矿物的种类及铜矿物与脉石矿物的共生关系等。其中最为常见的氧化铜矿物为孔雀石，孔雀石的选矿方法包括浮选法、酸性浸出、氨浸、离析等，其中浮选法是处理含孔雀石氧化铜矿石各种方法中，应用最为广泛、工艺最为成熟、工业成本最低的一种，在选择含孔雀石的氧化铜矿的处理方法时，一般总是优先考虑采用浮选法处理。

在含孔雀石的氧化铜浮选工艺中，最常用的为硫化—黄药浮选法，即在矿浆中加入硫化剂（硫化钠、硫氢化钠等）对孔雀石表面进行硫化，使孔雀石表面产生类似于CuS的硫化物薄膜，增加了孔雀石表面的疏水性，然后采用长链的黄药将其捕收。而在实际试验和工业化实施过程中，由于硫化剂在孔雀石表面生成的硫化膜的主要成分为HS^-，该组分本身在溶液中易被氧化，所以产生的硫化膜是不稳定的，在矿浆搅拌时容易脱落，成为胶体硫化铜，胶体硫化铜的产生，不仅减少了硫化物在孔雀石表面的附着量，降低了孔雀石的可浮性，而且增加了捕收剂的消耗，引起脉石矿物的活化，而过量的硫化剂的添加，容易造成溶液中过量的HS^-会产生对捕收剂吸附的排斥作用，致使已被硫化的孔雀石表面亲水而无法被黄药捕收。

发明内容

本发明的目的在于，针对常规孔雀石硫化过程中硫化膜不稳定、硫化调浆时间过长、过量硫化剂反而导致抑制剂作用导致含孔雀石氧化铜矿浮选指标差的现象，提出一种控制硫化过程中的催化活化剂及其使用方法，用于在孔雀石硫化过程中促进硫化剂在孔雀石表面形成稳定的硫化膜，增强硫化膜的稳定性。所述的催化活化剂具有用量小，孔雀石上浮速率快，回收率高的特点。

为了实现上述目的，本发明提供了一种催化活化剂，由质量比为1：3的二乙胺水溶液和碳酸氢铵水溶液混合组成，其中二乙胺水溶液的质量浓度为1%~2%，碳酸氢铵水溶液的质量浓度为5%~8%

同时为了实现上述目的，通过以下技术方案和步骤实现：

1）对含孔雀石的氧化铜矿石通过破碎、球磨和制浆，得到磨矿细度-0.074mm占65%~78%的原矿矿浆；

2）对步骤1）所制备的原矿矿浆进行浮选作业，各浮选作业的中矿顺序返回至上一级作业，得到铜精矿产品和可弃尾矿；

3）对步骤2）中浮选作业进行细化，其中包括以下步骤：

a.孔雀石粗选作业，向步骤1）所制备的原矿矿浆中加入上述催化活化剂，催化活化剂水溶液的质量浓度为1%~2%，用量为以混合物计每吨原矿添加400~1200g，同时加入硫化剂，两者混合搅拌1~2min,再加入孔雀石捕收剂，单独搅拌1~3min，进行粗选作业，得到粗精矿泡沫和槽底产品；

b.粗精矿泡沫精选，对步骤a所述的粗精矿泡沫进行精选作业，精选所得槽底产品返回至上一级工序，精选泡沫为铜精矿产品；

c.槽底产品扫选作业，对步骤a所述的槽底产品加入捕收剂搅拌1~3min后进行扫选作业，并将扫选作业得到的泡沫产品返回至上一级工序，槽底产品为最终的尾矿；

d.步骤b所述的精选作业次数为3~4次，步骤c所述的扫选次数为3~5次；

e.步骤a所述的硫化剂为硫化钠、硫氢化钠、硫代硫酸钠中的一种或几种的任意组合，步骤a和步骤c中的所述的捕收剂为戊黄药。

本发明中，所述的催化活化剂的作用机理为：a)催化效应，碳酸氢铵在溶液中电离产生大量的NH₄ ⁺，NH₄ ⁺可有效络合溶解孔雀石表面的亲水型的Fe(OH)₃薄膜，促进孔雀石新鲜表面的有效暴露，同时，NH₄ ⁺可与溶液中的游离态的铜离子形成络合物，减少矿浆中胶态硫化铜的产生，HCO₃ ^-可与溶液中对孔雀石矿物产生抑制作用的钙镁离子发生沉淀反应，最终实现孔雀石表面疏水性催化活化；b）疏水效应，二乙胺在溶液中电离产生正价的胺离子，其在碱性条件下可选择性地吸附在孔雀石表面，导致孔雀石表面晶格缺陷增加，表面空隙率增大，进而出现新鲜的铜矿物表面活性微区，使捕收剂在孔雀石表面吸附性能增强；c）协同及稳定效应，在有碳酸氢铵及二乙胺的条件下，孔雀石表面形成硫化薄膜的时间大为缩减，在无碳酸氢铵条件下，常规硫化时间需要4~6min，而有碳酸氢铵条件下，只需要1~2min可在孔雀石表面形成硫化薄膜，同时，相比于无催化活化剂条件下，有催化活化剂时，在孔雀石硫化薄膜的厚度大为增大，有效地避免由于硫化膜脱落而造成的胶态硫化铜的生产，进而提高了黄药在孔雀石表面上的吸附速率、吸附量和吸附稳定性，从而提高了孔雀石的疏水性。

本发明的优点在于：由于催化硫化剂的使用，使得孔雀石硫化过程更为稳定和高效，通过本发明的选矿工艺可有效提高孔雀石上浮速率和回收率，不仅可以有效提高氧化铜资源的利用率，还对难选氧化矿资源的高效利用提供了有力借鉴。

说明书附图：

附图1为本发明的工艺流程图

具体实施方式：

以下结合附图1对本发明的实施例进行详细说明。

实施例1

西藏某含孔雀石难选氧化铜，原料中含铜4.35%，铜矿物的氧化率达到了95.20%，其中矿石中的铜主要赋存于自由氧化铜孔雀石中，占总铜的75.41%，其余的为以类质同象或吸附态赋存于赤铁矿、褐铁矿的硅铝结合铜形式的存在，原生、次生硫化铜含量极低。

矿石原料经破碎球磨至-0.074mm75%，制备好的矿浆加入至浮选槽中进入氧化铜粗选作业，粗选加入催化活化剂600g/t，硫化剂硫化钠1000g/t，硫化时间1min，捕收剂戊黄药120g/t，加入捕收剂后搅拌3min，浮选得到粗选粗精矿泡沫和粗选尾矿；

对粗选尾矿进行扫选作业，扫选一催化活化剂用量200g/t，硫化剂硫化钠用量500g/t，捕收剂戊黄药用量60g/t，扫选二催化活化剂用量100g/t，硫化剂硫化钠用量250g/t，捕收剂戊黄药用量30g/t，扫选二催化活化剂用量50g/t，硫化剂硫化钠用量,100g/t，捕收剂戊黄药用量15g/t，以此得到扫选精矿一、扫选精矿二、扫选精矿三和最终尾矿；

氧化铜粗精矿进行精选作业，经三次精选后得到铜精矿，所得试验结果如表1；

其中，所述的催化活化剂由质量比为1:3的二乙胺水溶液和碳酸氢铵水溶液混合组成，其中二乙胺水溶液的质量浓度为1%~2%，碳酸氢铵水溶液的质量浓度为5%~8%。

表1实施例1试验结果/%

表2实施例1试验结果/%(在不添加催化活化剂条件下)

由表1可知，使用本发明专利所述的孔雀石催化活化剂和孔雀石浮选选矿的方法处理该含孔雀石氧化铜矿石，可得到Cu品位21.68%，孔雀石占矿物含量的32.88%、铜回收率71.48%，孔雀石回收率92.73%的氧化铜精矿，相比于不加入权利要求所述的催化活化剂的指标（表2），使用催化活化剂更为有效的回收原矿中的孔雀石，获得更为优异的选矿指标。

实施例2

刚果（金）某地表氧化铜钴矿，铜主要以氧化铜的形式存在，其中自由氧化铜65.78%、结合氧化铜25.60%、硅孔雀石20.66%；矿石中滑石、白云母及绿泥石的含量高达45.3%。滑石、白云母等层状硅酸盐不仅会造成选矿磨矿时容易过磨。而且滑石、白云母的可浮性好，闭路试验过程中循环量大难于控制，铜钴精矿品位难以提高，回收率降低。矿石氧化率高达94%，有超25%的铜以结合氧化铜或者硅孔雀石的形式存在，此部分铜选矿难回收。此外矿样中存在一部分铜矿物粒度细小、嵌布关系复杂难于回收。

矿石原料经破碎球磨至-0.074mm68%，制备好的矿浆加入至浮选槽中进入氧化铜粗选作业，粗选加入催化活化剂450g/t，硫化剂硫化钠1500g/t，硫化时间1min，捕收剂戊黄药200g/t，加入捕收剂后搅拌2min，浮选得到粗选粗精矿泡沫和粗选尾矿；

对粗选尾矿进行扫选作业，扫选一催化活化剂用量200g/t，硫化剂硫化钠用量500g/t，捕收剂戊黄药用量100g/t，扫选二催化活化剂用量200g/t，硫化剂硫化钠用量250g/t，捕收剂戊黄药用量30g/t，，以此得到扫选精矿一、扫选精矿二和最终尾矿；

氧化铜粗精矿进行精选作业，经三次精选后得到铜精矿，所得试验结果如表2；

表3实施例2试验结果/%

由表3可知，使用本发明专利所述的孔雀石催化活化剂和孔雀石浮选选矿的方法处理该含孔雀石氧化铜矿石，可得到Cu品位29.71%、Co品位1.80%，铜回收率73.98%、钴回收率57.51%的氧化铜钴精矿，其中铜钴精矿中孔雀石的回收率达到了91.51%，表明该发明可有效回收氧化铜矿中的孔雀石矿物，取得良好的选矿指标。

Claims

1.一种用于孔雀石浮选的催化活化剂，其特征在于，由质量比为1:3的二乙胺水溶液和碳酸氢铵水溶液混合组成，其中二乙胺水溶液的质量浓度为1%~2%，碳酸氢铵水溶液的质量浓度为5%~8%；用其浮选孔雀石的方法包括以下步骤：

1）磨矿作业：对需要处理的含孔雀石的矿石依次进行破碎、球磨及制浆，最终得到磨矿细度-0.074mm占65%~78%的原矿矿浆；

2）加药浮选作业：对步骤1）所得的原矿矿浆加入权利要求1所述的催化活化剂，硫化剂和捕收剂，进行浮选粗选、精选作业和扫选作业，得到铜精矿产品和尾矿产品。

2.根据权利要求1所述一种孔雀石浮选的催化活化剂及浮选孔雀石的方法，其特征在于：所述步骤2）中的催化活化剂的水溶液用量为以混合物计每吨原矿添加400~1200g/t,所述的催化活化剂水溶液的质量浓度为1%~2%。

3.根据权利要求1所述一种孔雀石浮选的催化活化剂及浮选孔雀石的方法，其特征在于：所述步骤2）中的硫化剂为硫化钠、硫氢化钠、硫代硫酸钠中的一种或几种；所述步骤2）中的捕收剂为戊黄药。

4.根据权利要求1所述一种孔雀石浮选的催化活化剂及浮选孔雀石的方法，其特征在于：其所述的步骤2）中的浮选粗选作业次数为1~2次，浮选精选作业次数为3~4次，浮选扫选作业次数为3~5次。