CN108636612A - 一种金属硫化矿浮选抑制剂及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于硫化矿选矿技术领域，特别涉及一种金属硫化矿浮选抑制剂及其应用。所述金属硫化矿浮选抑制剂通过下述步骤制备：步骤一、按质量份数计，配取酚类化合物10～20份，亲核试剂1～2份，水30～60份；步骤二、将步骤一配取的各原料混合均匀后，在75～95℃反应；得到所述金属硫化矿浮选抑制剂。所得产品对铜、铋、铅、锑等硫化矿均有抑制作用，可应用于铜钼、钼铋、钼铅、钼硫、铅锌等浮选分离作业，特别适用于含钼硫化矿与非钼硫化矿的浮选分离。该浮选抑制剂的制备方法操作简单、工艺条件温和，原料成本低，使用方便，环境污染少，满足工业生产要求。
Description
技术领域
本发明属于硫化矿选矿技术领域，特别涉及一种金属硫化矿浮选抑制剂及其应用。
背景技术
浮选是依据矿物表面物理化学性质的差异而实现分选的。浮选流程中所使用的药剂称为浮选药剂，浮选药剂的作用主要是提高矿物表面疏水性和其在气泡上粘着的牢固度。矿物颗粒间的疏水性差别越大，分选效率就越高，浮选指标也越好。因此在调节矿物的表面性质，提高矿物的浮选速度和选择性等方面，浮选药剂起着极为重要的作用。所以在浮选过程中使用浮选药剂的目的之一，就是增大矿物颗粒之间疏水性的差别。
作为浮选药剂中不可或缺的药剂种类之一，抑制剂在硫化矿浮选中有着不可替代的地位。抑制剂能够破坏或削弱矿物对捕收剂的吸附，增强矿物表面亲水性。当前硫化矿浮选中常用的抑制剂有Na2S、氰化物、巯基乙酸以及高分子有机物等。其中Na2S由于具有价格低廉、来源广、能有效抑制除辉钼矿以外的其它硫化矿物，并且能使吸附在硫化矿表面的疏水膜还原解析从而具有脱药效果等优点，在工业上应用广泛。但是Na2S是强还原性物质，容易在浮选过程中氧化失效，所以其用量较大导致成本偏高。氰化物是有色金属硫化物分选时有效的抑制剂，其抑制机理是CN—与金属矿物形成亲水难溶的氰化物或络合物，氰化物具有用量少和抑制能力强等优点，但其毒性较强且对环境危害大，限制了其在生产上的应用。巯基乙酸由于具有低毒性、作用时间短、选择性高、水溶性好、pH适用范围广和能提高矿石中伴生的金、银等稀贵金属的回收率等优点在分工业中显出蓬勃的发展趋势。但由于纯的或高浓度的巯基乙酸容易发生氧化和自身酯化反应，导致有效成分的损失，而且价格较贵，很难降低选矿药剂的成本，致使其在生产中的使用受到限制。
目前硫化矿浮选常用的抑制剂存在用量多、对环境污染较大和成本高等缺陷，因此开发经济、环保、高效、绿色、低毒的浮选抑制剂仍然具有深远的意义。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种操作稳定、经济、环保、高效、绿色、低毒、适应能力强，同时降低生产成本的浮选抑制剂。在硫化矿浮选中能有效抑制铜、铅、铁、铋等硫化矿，使目的矿物的回收指标获得显著改善，并且简化浮选工艺流程。
本发明一种金属硫化矿浮选抑制剂，其通过下述步骤制备：
步骤一
按质量份数计，配取酚类化合物10～20份、优选为11～15份、进一步优选为12～13份，亲核试剂1～2份，水30～60份；
步骤二
将步骤一配取的各原料混合均匀后，在75～95℃反应；得到所述金属硫化矿浮选抑制剂。温度过高或过低将不能生成目的化合物或生成的目的化合物有效成分过低以至于无法产生有效的抑制效果。
作为优选方案，本发明一种金属硫化矿浮选抑制剂，所述酚类化合物选自栲胶、水解单宁、缩合单宁、茶多酚、没食子酸、对羟基苯甲酸、对羟基苯丙烯酸中的至少一种。
作为优选方案，本发明一种金属硫化矿浮选抑制剂，所述亲核试剂选自亚硫酸氢钠、双氧水(浓度为30％～50％)、亚硫酸氢钾、亚硫酸氢铵、浓硫酸(浓度为90％～98％)、三氧化硫中的至少一种。
作为优选方案，本发明一种金属硫化矿浮选抑制剂，步骤二中，在75～95℃反应3～6小时后冷却结晶，所得晶体即为所述金属硫化矿浮选抑制剂。
本发明一种金属硫化矿浮选抑制剂，所述金属硫化矿含有铜的硫化物、铅的硫化物、铁的硫化物、铋的硫化物中的至少一种。
本发明一种金属硫化矿浮选抑制剂，在浮选过程中能抑制黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿、辉铋矿、泡铋矿、菱铋矿、铜铋矿、方铅铋矿、方铅矿、白铅矿、铬铅矿中的至少一种矿物的浮选。
本发明一种金属硫化矿浮选抑制剂的应用；包括下述步骤：
步骤一
将原矿磨矿至-200目占80～85％，加水调至矿浆浓度为25～35％，加入所述金属硫化矿浮选抑制剂，搅拌均匀后，加入捕收剂和起泡剂，或将所述抑制剂与捕收剂和起泡剂混合后共同加入矿浆中，然后进行粗选作业，得到粗精矿和尾矿；
步骤二
往粗精矿中加入所述金属硫化矿浮选抑制剂，搅拌均匀后进行精选作业，粗选的尾矿加入捕收剂，进行扫选作业。
作为优选方案，本发明一种金属硫化矿浮选抑制剂的应用；步骤一中，加入所述金属硫化矿浮选抑制剂，搅拌2～5分钟，加入捕收剂和起泡剂，或，将所述抑制剂与捕收剂和起泡剂混合后共同加入矿浆中搅拌2～5分钟，然后再进行粗选作业。搅拌时间低于2分钟，药剂作用时间不够，不能达到理想的抑制效果；时间高于5分钟，则浮选时间过长，矿物表面易氧化，影响药剂作用效果。
作为优选方案，步骤一中，按每吨原矿，按300-2000g/t，进一步优化为450-1000g/t，更进一步优化为450-550g/t的金属硫化矿浮选抑制剂的比例，加入金属硫化矿浮选抑制剂。
作为优选方案，本发明一种金属硫化矿浮选抑制剂的应用；步骤二中，往粗精矿中加入所述金属硫化矿浮选抑制剂，搅拌2～5分钟后进行精选作业。搅拌时间低于2分钟，药剂作用时间不够，不能到大达到理想的抑制效果；时间高于5分钟，则浮选时间过长，矿物表面易氧化，影响药剂作用效果。
作为进一步的优选方案，步骤二中，按每吨原矿，加入80-1000g/t、优化为100-500g/t、更进一步优化为150-350g/t的金属硫化矿浮选抑制剂的比例，加入金属硫化矿浮选抑制剂。
本发明一种金属硫化矿浮选抑制剂的应用；所述捕收剂选自煤油、柴油、黄药、乙硫氮、黑药中的至少一种。
本发明一种金属硫化矿浮选抑制剂的应用；所述起泡剂选自松醇油、MIBC中的至少一种。
本发明一种金属硫化矿浮选抑制剂的应用时，捕收剂和起泡剂的用量为现有技术中的常规用量。
相对目前的铜铅铁铋硫化矿浮选抑制剂，本发明技术方案带来的有益效果：
①本发明所提供的抑制剂对黄铜矿、辉铋矿、方铅矿的抑制能力强，有利于提高铜钼、钼铋、钼铅、铅锌等浮选分离效率，尤其适用于含钼硫化矿与非钼硫化矿的浮选分离。
②本发明所提供的抑制剂与其他抑制剂对比，具有环境友好、来源广、价格低廉、效果明显等优点，可用栲胶、单宁等有机物合成，易于降解，环境污染小。
③本发明所提供抑制剂制备方法简单、操作条件温和，可直接进行添加，pH适用范围广。
具体实施方式
以下结合实施例子旨在再进一步说明本发明内容，而非限制本发明权利要求的保护范围。
实施例1
在装有搅拌器、温度计的容器中加入10份没食子酸和30份超纯水，混合搅拌，待充分溶解后加入1份亚硫酸氢钠，水浴加热至85℃，反应3小时后冷却结晶，所得淡黄色晶体即为所述抑制剂。
实施例2
在装有搅拌器、温度计的容器中加入20份没食子酸和30份超纯水，混合搅拌，待充分溶解后加入2份亚硫酸氢钠，水浴加热至75℃，反应6小时后冷却结晶，所得淡黄色晶体即为所述抑制剂。
实施例3
在装有搅拌器、温度计的容器中加入20份没食子酸和60份超纯水，混合搅拌，待充分溶解后加入1份亚硫酸氢钠，水浴加热至95℃，反应3小时后冷却结晶，所得淡黄色晶体即为所述抑制剂。
对比例1
其他条件均与实施例1一致，不同之处在于，不添加亚硫酸氢钠；其所得产品记为对比试剂1。
对比例2
其他条件均与实施例1一致，不同之处在于，水浴加热至50℃；其所得产品记为对比试剂2。
对比例3
其他条件均与实施例1一致，不同之处在于，水浴加热至120℃；其所得产品记为对比试剂3。
对比例4
其他条件均与实施例1一致，不同之处在于，反应时间为1小时；其所得产品记为对比试剂4。
对比例5
其他条件均与实施例1一致，不同之处在于，反应时间为10小时；其所得产品记为对比试剂5。
对比例6
在装有搅拌器、温度计的容器中加入30份没食子酸和30份超纯水，混合搅拌，待充分溶解后加入1份亚硫酸氢钠，水浴加热至85℃，反应3小时后冷却，得到对比试剂6。
实施例4
1.原料
矿物原料为铜钼铅铋混合精矿，其中含钼26.0％，铋含量为9.0％，铜含量为11.0％，铅含量为12.0％。物相分析结果表明矿物中主要含钼矿物为辉钼矿，主要含铋矿物为辉铋矿，主要含铜矿物为黄铜矿，主要含铅矿物为方铅矿，细度为-200目占80～85％。所用抑制剂为
实施例1-3和对比例1-6所得抑制剂。
2.操作步骤即技术条件
取1千克混合精矿加水调至矿浆浓度为25～35％，加入所述500g/t浮选抑制剂，搅拌3～5分钟后，加入100g/t煤油和25g/t 2#油，然后进行粗选作业，得到粗精矿和尾矿；在粗精矿中加入150g/t浮选抑制剂，药剂作用3～5分钟后进行5次精选作业，粗选的尾矿加入50g/t煤油，进行2次扫选作业，精选中矿顺序返回至上一浮选作业，扫选精矿顺序返回至上一浮选作业，实验效果见表1.
表1浮选实验结果
由实施例1实验结果可知，本发明所得抑制剂对铜、铋、铅等硫化矿均有抑制作用，适用于含钼硫化矿与非钼硫化矿的浮选分离。同时，由对比例1-6的实验结果可知，本发明所述抑制剂制备过程中温度过高或过低、反应时间过长或过短，以及药剂合成配比不在本发明所保护范围内合成的药剂或单一组分药剂均不能实现对铜铅铁铋硫化矿的良好抑制。
Claims (10)
1.一种金属硫化矿浮选抑制剂，其特征在于：所述金属硫化矿浮选抑制剂通过下述步骤制备：
步骤一
按质量份数计，配取酚类化合物10～20份，亲核试剂1～2份，水30～60份；
步骤二
将步骤一配取的各原料混合均匀后，在75～95℃反应；得到所述金属硫化矿浮选抑制剂。
2.根据权利要求1所述的一种金属硫化矿浮选抑制剂，其特征在于：所述酚类化合物选自栲胶、水解单宁、缩合单宁、茶多酚、没食子酸、对羟基苯甲酸、对羟基苯丙烯酸中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种金属硫化矿浮选抑制剂，其特征在于：所述亲核试剂选自亚硫酸氢钠、双氧水、亚硫酸氢钾、亚硫酸氢铵、浓硫酸、三氧化硫中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种金属硫化矿浮选抑制剂，其特征在于：步骤二中，在75～95℃反应3～6小时后冷却结晶，所得晶体即为所述金属硫化矿浮选抑制剂。
5.根据权利要求1所述的一种金属硫化矿浮选抑制剂，其特征在于：所述金属硫化矿含有铜的硫化物、铅的硫化物、铁的硫化物、铋的硫化物中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种金属硫化矿浮选抑制剂，其特征在于：所述金属硫化矿浮选抑制剂在浮选过程中能抑制黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿、辉铋矿、泡铋矿、菱铋矿、铜铋矿、方铅铋矿、方铅矿、白铅矿、铬铅矿、黄铁矿中的至少一种矿物的浮选。
7.一种如权利要求1-6任意一项所述金属硫化矿浮选抑制剂的应用；其特征在于；包括下述步骤：
步骤一
将原矿磨矿至-200目占80～85％，加水调至矿浆浓度为25～35％，加入所述金属硫化矿浮选抑制剂，搅拌均匀后，加入捕收剂和起泡剂，或将所述抑制剂与捕收剂和起泡剂混合后共同加入矿浆中，然后进行粗选作业，得到粗精矿和尾矿；
步骤二
往粗精矿中加入所述金属硫化矿浮选抑制剂，搅拌均匀后进行精选作业，粗选的尾矿加入捕收剂，进行扫选作业。
8.根据权利要求7所述的一种金属硫化矿浮选抑制剂的应用；其特征在于：
步骤一中，加入所述金属硫化矿浮选抑制剂，搅拌2～5分钟后，加入捕收剂和起泡剂；
步骤二中，往粗精矿中加入所述金属硫化矿浮选抑制剂，搅拌2～5分钟后进行精选作业。
9.根据权利要求7所述的一种金属硫化矿浮选抑制剂的应用；其特征在于：
步骤一中，按每吨原矿，加入300-2000g/t金属硫化矿浮选抑制剂的比例，加入金属硫化矿浮选抑制剂；
步骤二中，按每吨原矿，加入50-1000g/t金属硫化矿浮选抑制剂的比例，加入金属硫化矿浮选抑制剂。
10.根据权利要求8所述的一种金属硫化矿浮选抑制剂的应用；其特征在于：
步骤二中，按每吨原矿，加入80-1000g/t、优化为100-500g/t、更进一步优化为150-350g/t的金属硫化矿浮选抑制剂的比例，加入金属硫化矿浮选抑制剂。
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