CN105537002A - 一种硫化铜钼混合精矿浮选分离抑制剂的制备和应用 - Google Patents

一种硫化铜钼混合精矿浮选分离抑制剂的制备和应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及了一种选矿分选，尤其是一种硫化铜钼混合精矿浮选分离抑制剂的制备和应用。其特征在于该浮选抑制剂将巯基化试剂修饰壳聚糖，制备巯基壳聚糖。由于具有了与被抑制矿物表面发生强烈吸附的极性功能团(-SH)，从而能固着于矿物表面；同时具有使矿物亲水的基团(-OH、-NH2)。该抑制剂用作硫化铜钼混合精矿分离的浮选，可以较好的起到抑铜浮钼的效果，而用量只是硫化钠用量的千分之几。本发明不仅克服了常用的硫化钠用量大、操作环境恶劣、污染严重、选矿成本高的缺点，同时还具有添加方便，使用安全等特点。为硫化铜钼混合精矿分离提供了一种用量少、成本低、使用安全方便、环境污染少的选矿抑制剂。

Description

一种硫化铜钼混合精矿浮选分离抑制剂的制备和应用
技术领域
本发明属于矿物加工技术领域，具体涉及一种硫化铜钼精矿铜钼分离浮选抑制剂的制备和应用。
背景技术
铜钼两种金属在我国的储量都比较丰富，但其矿石品位偏低、伴生现象较为严重、成分比较复杂，致使综合回收利用困难大。随着我国国民经济的迅速发展，铜、钼这两种有色金属的社会需求量大大增加，质量要求也更高。提高我国铜钼伴生矿石选矿技术水平，有效进行铜钼矿石分选，对国民经济的可持续发展具有重要的经济价值和现实意义。目前，硫化铜钼混合精矿的分离大多数选厂都采用抑铜浮钼方案，常用的化学抑制剂有硫化物(如Na2S、NaHS、(NH4)2S等)、诺克斯试剂(磷诺克斯试剂和砷诺克斯试剂)、氧化剂(如次氯酸盐、过氧化物、高锰酸盐及重铬酸钾等)、以及氰化物，但由于硫化物、氰化物分别产生CN-、S2-离子，造成二次污染，废水难以处理，用诺克斯试剂时，泡沫难以控制，精矿中有磷和砷污染。
巯基乙酸由于其选择性高、污染小、用量少、抑制效果好，在铜钼分离应用上已显示了其优越性。巯基乙酸能在较为广泛的pH值下进行浮选，作用时间短，抑制选择性高，其低毒性及水溶性都促进了它在工业上的应用，在铜钼分离工业中正显示出良好的发展趋势。由于硫化钠稳定性差，用量大，而巯基乙酸成本较高，因此开发新型高效廉价的铜钼分离抑制剂仍是当前铜钼分离的主要研究方向。有报道将壳聚糖用作铜钼分离抑制剂，但抑制效果有待进一步提高的问题。本发明将巯基化试剂修饰壳聚糖，制备巯基壳聚糖。由于具有了与被抑制矿物表面发生强烈吸附的极性功能团(SH)，从而能固着于矿物表面；同时具有使矿物亲水的基团(-OH、-NH2)。这些都使制备的巯基壳聚糖具备了作为铜钼分离抑制剂的条件，使其具有较好的抑铜浮钼效果。同时，与现有最常用的硫化钠相比，用量只是硫化钠用量的千分之几、毒性也大大减少，使本发明抑制剂有巨大的优势。
发明内容
本发明的目的是针对已有技术存在的不足，提供一种有用量省、成本低、使用安全方便、环境污染少的硫化铜钼精矿铜钼分离浮选的抑制剂的制备和运用。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现：
一种分离铜钼精矿浮选抑制剂的制备和应用，其特征在于所述分离铜钼精矿浮选抑制剂的制备步骤如下：称取一定量壳聚糖加入到一定量的巯基化试剂和浓硫酸中，一定温度下水浴搅拌一定时间，过滤，用蒸馏水和乙醇洗涤至中性，真空干燥，得到巯基壳聚糖。
所述壳聚糖的脱乙酰度大于或等于80％。
本发明方法中所述的巯基化试剂包括巯基乙酸、L-半胱氨酸中的一种。
本发明方法中所述壳聚糖与巯基化试剂的质量比为1：10～20。
本发明方法中所述浓硫酸为总质量的0.5～1.0％。
本发明方法中所述水浴温度在30～40℃，搅拌时间为10～24h。
本发明方法中所述真空干燥温度为45～55℃，时间为24～48h。
本发明方法中所述的浮选抑制剂用于硫化铜钼混合精矿的铜钼分离过程，将所述的浮选抑制剂作为铜矿物的抑制剂来实现铜钼矿物分离得到铜精矿和钼精矿。
本发明方法中所述的铜钼混合精矿是将硫化铜钼矿原矿进行浮选，得到的铜钼混合精矿。
本发明方法中所述的铜的抑制剂为巯基壳聚糖，用量50～80g/t铜钼混合精矿。
该浮选抑制剂将巯基化试剂修饰壳聚糖，制备巯基壳聚糖。由于具有了与被抑制矿物表面发生强烈吸附的极性功能团(SH)，从而能固着于矿物表面；同时具有使矿物亲水的基团(-OH、-NH2)。该抑制剂用作辉钼矿和黄铜矿铜钼混合矿分离的浮选，可以较好的起到浮钼抑铜的效果，而用量只是硫化钠用量的千分之几。本发明不仅克服了常用的硫化钠用量大、操作环境恶劣、污染严重的缺点，同时还具有添加方便，使用安全等特点。为硫化铜钼混合矿物分离提供了一种药剂用量少、使用方便、环境污染小的有效方法。
相对于现有技术，本发明具有以下显著优点：
1、本发明合成的硫化铜钼精矿浮选抑制剂用到的巯基壳聚糖通过氨基和羟基直接与Cu2+形成螯合物，而-SH基团具有较强的还原性，Cu+与-SH结合更加稳定，抑铜效果更加明显。
2、合成的铜钼分离浮选抑制剂具备了抑制剂中与被抑制矿物表面发生强烈吸附的极性功能团(SH)，从而能固着于矿物表面；同时具有使矿物亲水的基团(-OH、-NH2)，能吸附于矿物表面形成亲水薄膜，使矿表具有亲水性，到达了满意的抑制效果。
3、合成抑制剂用量少，用量比硫化钠用量减少了上千倍，同时环保、添加方便、使用安全等特点。
附图说明
图1示出了巯基壳聚糖合成路线。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地说明，但本发明的保护范围并不限于此。
实施例1：
(1)巯基壳聚糖的制备：称取脱乙酰度为92％壳聚糖5g，加入到100mL的巯基乙酸和1g浓硫酸中，40℃水浴搅拌24h，过滤，先用蒸馏水洗涤，再用无水乙醇洗涤至中性，55℃真空干燥24h，得到巯基壳聚糖。
(2)将本发明制备的铜钼分离浮选抑制剂进行单矿物浮选实验以验证其抑铜浮钼效果。分别将200g辉钼矿和200g黄铜矿加入到3000mL蒸馏水中，依次加入不同浓度步骤(1)制备的巯基壳聚糖，搅拌2min，加入煤油60mg，搅拌2min，加入松醇油18mg，搅拌2min；刮泡5min，泡沫和尾矿产品被收集、烘干、称重后计算回收率。相同条件下硫化钠作抑制剂对比结果，见表1、表2。
表1巯基壳聚糖用量对矿物可浮性的影响
表2硫化钠用量对矿物可浮性的影响
(3)将制备的铜钼分离浮选抑制剂用作人工混合矿(辉钼矿和黄铜矿按1:1混合而成)的分离，实验结果见表3，松醇油用量为6mg/L，从表3可以看出：随着巯基壳聚糖用量的增加，黄铜矿回收率直线下降而辉钼矿回收率几乎不受影响，同时，黄铜矿和辉钼矿回收率的差距越来越大，因此，分选效果越来越好。
表3巯基壳聚糖用作抑制剂分离人工混合矿
(4)将制备的铜钼分离浮选抑制剂用作实际铜钼混合精矿的分离，先通过将含铜钼的原矿进行浮选，得到铜钼混合精矿，然后直接将所得的铜钼混合精矿进行分离粗选操作，具体的，在进行分离粗选的过程中，加入了铜的抑制剂(巯基壳聚糖)50g/t以及钼的捕收剂(煤油)100g/t和起泡剂(松醇油)10g/t，进而得到了钼粗精矿和分离粗选后矿浆，产品被收集、烘干、称重后计算回收率。结果见表4
表4巯基壳聚糖用作抑制剂分离铜钼混合精矿(％)
产品 产率 钼品位 钼回收率
精矿 8.90 2.44 80.83
尾矿 91.1 0.06 19.17
给矿 100 0.284 100
按试验流程，抑制剂换成硫化钠，用量为25kg/t，浮选时分两次添加，在相同的浮选时间内，获得精矿品位为0.68％、回收率为80.04％，这与巯基壳聚糖用量为50g/t时的回收率基本相近，但钼精矿品位低1.73个百分点。。巯基壳聚糖用量为50g/t时的分选效果，已接近原来工业试验流程中的精选结果，其药剂耗量仅为硫化钠的0.2％。
实施例2：
(1)巯基壳聚糖的制备：称取脱乙酰度为80％壳聚糖500g，溶于0.1mol/L的乙酸溶液中5000mL中，加入2000gL-半胱氨酸和37.5g浓硫酸中，，30℃水浴搅拌10h，过滤，先用蒸馏水洗涤，再用无水乙醇洗涤至中性，45℃真空干燥48h，得到巯基壳聚糖。
(2)将本发明制备的铜钼分离浮选抑制剂进行单矿物浮选实验以验证其抑铜浮钼效果。分别将200g辉钼矿和200g黄铜矿加入到3000mL蒸馏水中，依次加入不同浓度步骤(1)制备的巯基壳聚糖，搅拌2min，加入煤油60mg，搅拌2min，加入松醇油18mg，搅拌2min；刮泡5min，泡沫和尾矿产品被收集、烘干、称重后计算回收率。相同条件下硫化钠作抑制剂对比结果，见表5、表6。
表5巯基壳聚糖用量对矿物可浮性的影响
表6硫化钠用量对矿物可浮性的影响
(3)将制备的铜钼分离浮选抑制剂用作人工混合矿(辉钼矿和黄铜矿按1:1混合而成)的分离，实验结果见表3，松醇油用量为6mg/L，从表3可以看出：随着巯基壳聚糖用量的增加，黄铜矿回收率直线下降而辉钼矿回收率几乎不受影响，同时，黄铜矿和辉钼矿回收率的差距越来越大，因此，分选效果越来越好。
表3巯基壳聚糖用作抑制剂分离人工混合矿
(4)将制备的铜钼分离浮选抑制剂用作实际铜钼混合精矿的分离，先通过将含铜钼的原矿进行浮选，得到铜钼混合精矿，然后直接将所得的铜钼混合精矿进行分离粗选操作，具体的，在进行分离粗选的过程中，加入了铜的抑制剂(巯基壳聚糖)80g/t以及钼的捕收剂(煤油)100g/t和起泡剂(松醇油)10g/t，进而得到了钼粗精矿和分离粗选后矿浆，产品被收集、烘干、称重后计算回收率。结果见表4
表4巯基壳聚糖用作抑制剂分离铜钼混合精矿(％)
产品 产率 钼品位 钼回收率
精矿 11.35 5.46 75.24
尾矿 88.65 0.07 24.76
给矿 100 0.286 100
按试验流程，抑制剂换成硫化钠，用量为25kg/t，浮选时分两次添加，在相同的浮选时间内，获得精矿品位为0.68％、回收率为80.04％，这与巯基壳聚糖用量为80g/t时的回收率基本相近，但鉬精矿品位低4.78个百分点。巯基壳聚糖用量为80g/t时的分选效果，已接近原来工业试验流程中的精选结果，其药剂耗量仅为硫化钠的0.32％。

Claims (10)

1.一种硫化铜钼精矿铜钼分离浮选抑制剂的制备和应用，其特征在于所述铜钼矿物分离的抑制剂的制备步骤如下：称取一定量壳聚糖加入到一定量的巯基化试剂和浓硫酸中，一定温度下水浴搅拌一定时间，过滤，用蒸馏水和乙醇洗涤至中性，真空干燥，得到巯基壳聚糖。
2.根据权利要求1所述的一种硫化铜鉬精矿铜鉬分离浮选抑制剂的制备和应用，其特征在于：所述壳聚糖的脱乙酰度大于或等于80％。
3.根据权利要求1所述的一种硫化铜钼精矿铜钼分离浮选抑制剂的制备和应用，其特征在于：所述的巯基化试剂包括巯基乙酸、L-半胱氨酸中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种硫化铜钼精矿铜钼分离浮选抑制剂的制备和应用，其特征在于：所述壳聚糖与巯基化试剂的质量比为1：10～20。
5.根据权利要求1所述的一种硫化铜钼精矿铜钼分离浮选抑制剂的制备和应用，其特征在于：所述浓硫酸为总质量的0.5～1.0％。
6.根据权利要求1所述的一种硫化铜钼精矿铜钼分离浮选抑制剂的制备和应用，其特征在于：所述水浴温度在30～40℃，搅拌时间为10～24h。
7.根据权利要求1所述的一种硫化铜钼精矿铜钼分离浮选抑制剂的制备和应用，其特征在于：所述真空干燥温度为45～55℃，时间为24～48h。
8.根据权利要求1所述的一种硫化铜钼精矿铜钼分离浮选抑制剂应用，其特征在于：所述的浮选抑制剂用于铜钼混合精矿的分离过程，将所述的浮选抑制剂作为铜矿物的抑制剂来实现铜钼矿物分离得到铜精矿和钼精矿。
9.根据权利要求8所述的一种硫化铜钼精矿铜钼分离浮选抑制剂应用，其特征在于：所述的铜钼混合精矿是将铜钼矿原矿进行浮选，得到的铜钼混合精矿。
10.根据权利要求8所述的一种分硫化铜钼精矿铜钼分离浮选抑制剂应用，其特征在于：所述的铜的抑制剂为巯基壳聚糖，用量50～80g/t铜钼混合精矿。
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