CN108940604A - 铁闪锌矿浮选活化剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及铁闪锌矿浮选活化剂及其制备方法和应用,属于矿物加工浮选药剂领域。本发明解决的技术问题是铁闪锌矿浮选活化剂活化的选择性不强,导致铁闪锌矿精矿中有大量的硫化铁等矿物,铁闪锌矿回收率低。本发明的技术方案是提供铁闪锌矿浮选活化剂,由硫酸铜52~56%、硝酸铅12~15%、硫化钠10~13%、氧化石蜡皂8~11%,月桂酸9~12%在高温高压下反应制得。本发明活化剂稳定性好,选择性强,在铁闪锌矿浮选过程中与石灰、丁基黄药、2#油等其他浮选药剂的共同作用下,经过三粗一扫两精的浮选工艺获得品位46.53%~49.54%、回收率78%~83.34%的铁闪锌矿精矿。
Description
技术领域
本发明属于矿物加工浮选药剂领域,具体涉及铁闪锌矿浮选活化剂及其制备方法和应用。
背景技术
浮选法是利用矿物表面物理化学性质的不同来分选矿物的选矿方法,工业上广泛应用的是泡沫浮选,它的特点是在捕收剂、调整剂、起泡剂等浮选药剂的作用下,有用矿物选择性地附着在矿浆中的空气泡上,并随之上浮到矿浆表面,脉石矿物沉淀至矿浆底部,达到有用矿物与脉石的分离。
铁闪锌矿是主要化学成分为ZnS、晶体属等轴晶系的硫化物矿物,通常含铁,铁含量最高可达30%,含铁量大于10%的称为铁闪锌矿,此外常含锰、镉、铟、铊、镓、锗等稀有元素。因此闪锌矿不仅是提炼锌的最重要矿物原料,还是提取上述稀有元素的原料。铁闪锌矿的回收是目前硫化矿选矿的难点之一,尤其体现在回收铁闪锌矿时,其与黄铁矿的分离。通常铁闪锌矿与黄铁矿共生在同一矿体中,且铁闪锌矿的可浮性、磁性与黄铁矿非常接近,使得分选难度大大增加。目前工业上主要采用单一的浮选法分离铁闪锌矿与黄铁矿,主要是用硫酸铜活化铁闪锌矿,石灰抑制黄铁矿,然后在黄药的作用下进行泡沫浮选分离铁闪锌矿和黄铁矿。然而,硫酸铜用量不好控制,硫酸铜过量会活化被石灰抑制的黄铁矿,造成浮选精矿铁闪锌矿中黄铁矿超标。复合浮选药剂是目前矿物加工利用的新趋势,它有利于发挥浮选药剂的协同效应,结合各种药剂的优点,较好适应待浮选矿的复杂性。但是目前公开文献中还没有涉及到性能良好的复合铁闪锌矿活化剂,都是单一活化剂或两种活化剂简单的混合使用。
发明内容
本发明解决的技术问题是铁闪锌矿浮选活化剂活化的选择性不强,导致铁闪锌矿精矿中有大量的硫化铁等矿物,铁闪锌矿回收率低。
本发明解决上述技术问题的技术方案是提供铁闪锌矿活化剂,所述活化剂以质量百分比计由下列组分制备而成,硫酸铜52~56%、硝酸铅12~15%、硫化钠10~13%、氧化石蜡皂8~11%,月桂酸9~12%。
进一步的,所述活化剂以质量百分比计由下列组分制备而成,硫酸铜55%、硝酸铅15%、硫化钠10%、氧化石蜡皂10%,月桂酸10%。
本发明还提供铁闪锌矿活化剂的制备方法,其步骤包括:按照相应的各组分比例,将硫酸铜、硝酸铅、月桂酸、适量水加入高压反应釜,在1~3个大气压、95℃~100℃下搅拌反应25min,挥发出蒸汽,冷却至60℃~75℃,加入硫化钠、氧化石蜡皂继续搅拌反应40min,冷却至室温,获得的膏状药剂即铁闪锌矿浮选活化剂。
进一步的,按照相应的各组分比例,将硫酸铜、硝酸铅、月桂酸、适量水加入高压反应釜,在2个大气压、100℃下搅拌反应25min,挥发出蒸汽,冷却至60℃,加入硫化钠、氧化石蜡皂继续搅拌反应40min,冷却至室温,获得的膏状药剂即铁闪锌矿浮选活化剂。
本发明还提供铁闪锌矿浮选活化剂的应用,其步骤包括:浮选过程在磨矿阶段加入石灰5000~6000g/t,搅拌调浆后加入上述制备得到的铁闪锌矿浮选活化剂250~400g/t,搅拌均匀,再加入丁基黄药200~380g/t、2#油80g/t搅拌均匀,充入空气浮选,经过三段粗选、一段扫选和两段精选获得铁闪锌矿精矿。
进一步的,将上述制备得到的铁闪锌矿浮选活化剂250~400g/t、60℃热水与碳酸钠按重量比1:9:0.2混合均匀备用,浮选过程在磨矿阶段加入石灰5000~6000g/t,搅拌调浆后加入上述混匀的备用活化剂,搅拌5分钟,再加入丁基黄药200~380g/t、2#油80g/t搅拌5分钟,充入空气浮选,经过三段粗选、一段扫选和两段精选获得铁闪锌矿精矿。
本发明的有益效果:
本发明活化剂所含的官能团可以较好的与铁闪锌矿表面发生化学吸附,提高其表面疏水性,促进铁闪锌矿可浮性的提高;本发明复配活化剂可以很好调控矿浆电位,实现硫化钠等其他几种活化剂的协同效应;本发明制备工艺简单、成本低,且使用简单,对现场的适应性强;本发明活化剂的稳定性高,捕收性能强,在活化铁闪锌矿的同时不活化黄铁矿,通过本发明活化剂的活化,上浮铁闪锌矿精矿中的硫化铁等其他矿物含量很低,不高于0.3%。
具体实施方式
本发明提供铁闪锌矿活化剂,以质量百分比计,所述活化剂由下列组分制备而成,硫酸铜52~56%、硝酸铅12~15%、硫化钠10~13%、氧化石蜡皂8~11%,月桂酸9~12%。
作为优选的,以质量百分比计,所述活化剂由下列组分制备而成,硫酸铜55%、硝酸铅15%、硫化钠10%、氧化石蜡皂10%,月桂酸10%。
硫化钠起活化作用,具有增加铁闪锌矿表面疏水性薄膜、抑制黄铁矿上浮、与其它活化剂协同效应好的特点,但是药剂用量很难控制精确,所以生产上很少用硫化钠作为活化剂。本发明复配药剂可以很好调控矿浆电位,实现硫化钠等其他几种活化剂的协同效应。
在矿浆中引入S2-可以较好的使得铁闪锌矿表面产生稳定的硫化薄膜,同时硫化钠对铁闪锌矿也能保持较好的抑制作用;引入Pb+可以很好的填补铁闪锌矿表面的空位缺陷,有利于硫化作用。
本发明还提供铁闪锌矿活化剂的制备方法,其步骤包括:按照相应的各组分比例,将硫酸铜、硝酸铅、月桂酸、适量水加入高压反应釜,在1~3个大气压、95℃~100℃下搅拌反应25min,挥发出蒸汽,冷却至60℃~75℃,加入硫化钠、氧化石蜡皂继续搅拌反应40min,冷却至室温,获得的膏状药剂即铁闪锌矿浮选活化剂。
作为优选的,按照相应的的各组分比例,将硫酸铜、硝酸铅、月桂酸、适量水加入高压反应釜,在2个大气压、100℃下搅拌反应25min,挥发出蒸汽,冷却至60℃,加入硫化钠、氧化石蜡皂继续搅拌反应40min,冷却至室温,获得的膏状药剂即铁闪锌矿浮选活化剂。
本发明铁闪锌矿活化剂各组分在高压反应釜中发生反应,产生独特的官能团,该官能团能吸附在铁闪锌矿表面产生活化,且该官能团不与黄铁矿表面反应,也就是说活化剂在活化铁闪锌矿的同时不活化黄铁矿,具有较强的选择性。
本发明还提供铁闪锌矿浮选活化剂的应用,其步骤包括:浮选过程在磨矿阶段加入石灰5000~6000g/t,搅拌调浆后加入上述制备得到的铁闪锌矿浮选活化剂250~400g/t,搅拌均匀,再加入丁基黄药200~380g/t、2#油80g/t搅拌均匀,充入空气浮选,经过三段粗选、一段扫选和两段精选获得铁闪锌矿精矿。
进一步的,将上述制备得到的铁闪锌矿浮选活化剂250~400g/t、60℃热水与碳酸钠按重量比1:9:0.2混合均匀备用,浮选过程在磨矿阶段加入石灰5000~6000g/t,搅拌调浆后加入上述混匀的备用活化剂,搅拌5分钟,再加入丁基黄药200~380g/t、2#油80g/t搅拌5分钟,充入空气浮选,经过三段粗选、一段扫选和两段精选获得铁闪锌矿精矿。
将铁闪锌矿浮选活化剂、60℃热水与碳酸钠按1:9:0.2混合均匀备用,是为了促进活化剂在浮选粗选阶段的分散性。
以下通过实施例对本发明作进一步的说明。本发明中用到的原料均是分析纯,通过常规市售获得,其中g/t指的是每吨矿石加多少克的药剂。
实施例1:
按照各原料质量比硫酸铜55%、硝酸铅15%、硫化钠10%、氧化石蜡皂10%,月桂酸10%,将硫酸铜、硝酸铅、月桂酸、水加入高压反应釜,在2个大气压、100℃下搅拌反应25min,挥发出蒸汽,冷却至60℃,加入硫化钠、氧化石蜡皂继续搅拌反应40min,冷却至室温,获得的膏状药剂,即铁闪锌矿浮选活化剂。
将本实施例制备的活化剂在室温下静置48h,经观察该活化剂不分层,显示出了较高的稳定性。
将本实施例制备的铁闪锌矿浮选活化剂进行含硫化铁的铁闪锌矿浮选性能检测,具体的,将上述制备得到的铁闪锌矿浮选活化剂400g/t、60℃热水与碳酸钠按重量比1:9:0.2混合均匀备用,浮选过程在磨矿阶段加入石灰5000g/t,搅拌调浆后加入上述混匀备用的活化剂搅拌5分钟,再加入丁基黄药、2#油80g/t搅拌5分钟,充入空气浮选,经过三段粗选、一段扫选和两段精选的浮选工艺,获得品位46.53%、回收率为78%的铁闪锌矿精矿,其中实验用矿含铁闪锌矿3.59%,丁基黄药总量380g/t。
在其他条件不变的情况下,改用与本发明活化剂同样用量的硫酸铜做活化剂,获得的铁闪锌矿精矿品位42.67%、回收率为73.54%。
实施例2:
按照各原料质量比硫酸铜55%、硝酸铅15%、硫化钠10%、氧化石蜡皂10%,月桂酸10%,将硫酸铜、硝酸铅、月桂酸、水加入高压反应釜,在2个大气压、100℃下搅拌反应25min,挥发出蒸汽,冷却至60℃,加入硫化钠、氧化石蜡皂继续搅拌反应40min,冷却至室温,获得的膏状药剂,即铁闪锌矿浮选活化剂。
将本实施例制备的活化剂在静置48h,经观察该活化剂不分层,显示出了较高的稳定性。
将本实施例制备的铁闪锌矿浮选活化剂进行含硫铁矿的铁闪锌矿浮选性能检测,具体的,将上述制备得到的铁闪锌矿浮选活化剂370g/t、60℃热水与碳酸钠按重量比1:9:0.2混合均匀备用,浮选过程在磨矿阶段加入石灰5500g/t,搅拌调浆后加入上述混匀备用的活化剂搅拌5分钟,再加入丁基黄药、2#油80g/t搅拌5分钟,充入空气浮选,经过三段粗选、一段扫选和两段精选的浮选工艺,获得品位49.54%、回收率为83.34%的铁闪锌矿精矿,其中实验用矿含铁闪锌矿4.57%,丁基黄药总量为260g/t。
在其他条件不变的情况下,改用与本发明活化剂同样用量的硫酸铜做活化剂,获得的铁闪锌矿精矿品位45.11%、回收率为79.54%。
实施例3:
按照各原料质量比硫酸铜55%、硝酸铅15%、硫化钠10%、氧化石蜡皂10%,月桂酸10%,将硫酸铜、硝酸铅、月桂酸、水加入高压反应釜,在2个大气压、100℃下搅拌25min,挥发出蒸汽,冷却至60℃,加入硫化钠、氧化石蜡皂搅拌40min,冷却至室温,获得的膏状药剂,即铁闪锌矿浮选活化剂。
将本实施例制备的活化剂在静置48h,经观察该活化剂不分层,显示出了较高的稳定性。
将本实施例制备的铁闪锌矿浮选活化剂进行含硫铁矿的铁闪锌矿浮选性能检测,具体的,将上述制备得到的铁闪锌矿浮选活化剂290g/t、60℃热水与碳酸钠按重量比1:9:0.2混合均匀备用,浮选过程在磨矿阶段加入石灰6000g/t,搅拌调浆后加入上述混匀备用的活化剂搅拌5分钟,再加入丁基黄药、2#油80g/t搅拌5分钟,充入空气浮选,经过三段粗选、一段扫选和两段精选的浮选工艺,获得品位49.33%、回收率为83.34%的铁闪锌矿精矿,其中实验用矿含铁闪锌矿6.02%,丁基黄药总量为300g/t。
在其他条件不变的情况下,改用与本发明活化剂同样用量的硫酸铜做活化剂,获得的铁闪锌矿精矿品位46.01%、回收率为81.54%。
Claims (6)
1.铁闪锌矿浮选活化剂,其特征在于所述活化剂以质量百分比计由下列组分制备而成:硫酸铜52~56%、硝酸铅12~15%、硫化钠10~13%、氧化石蜡皂8~11%,月桂酸9~12%。
2.根据权利要求1所述的铁闪锌矿浮选活化剂,其特征在于所述活化剂以质量百分比计由下列组分制备而成:硫酸铜55%、硝酸铅15%、硫化钠10%、氧化石蜡皂10%,月桂酸10%。
3.制备如权利要求1或2所述的铁闪锌矿浮选活化剂的方法,其特征在于包括如下步骤:按照如权利要求1或2所述的各组分比例,将硫酸铜、硝酸铅、月桂酸、适量水加入高压反应釜,在1~3个大气压、95℃~100℃下搅拌反应25min,挥发出蒸汽,冷却至60℃~75℃,加入硫化钠、氧化石蜡皂继续搅拌反应40min,冷却至室温,获得的膏状药剂即铁闪锌矿浮选活化剂。
4.根据权利要求3所述的铁闪锌矿浮选活化剂的制备方法,其特征在于包括如下步骤:按照如权利要求1或2所述的各组分比例,将硫酸铜、硝酸铅、月桂酸、适量水加入高压反应釜,在2个大气压、100℃下搅拌反应25min,挥发出蒸汽,冷却至60℃,加入硫化钠、氧化石蜡皂继续搅拌反应40min,冷却至室温,获得的膏状药剂即铁闪锌矿浮选活化剂。
5.铁闪锌矿浮选活化剂的应用,其特征在于包括如下步骤:浮选过程在磨矿阶段加入石灰5000~6000g/t,搅拌调浆后加入权利要求3或4制备得到的铁闪锌矿浮选活化剂250~400g/t,搅拌均匀,再加入丁基黄药200~380g/t、2#油80g/t搅拌均匀,充入空气浮选,经过三段粗选、一段扫选和两段精选的浮选工艺获得铁闪锌矿精矿,其中所述2#油为松醇油。
6.根据权利要求5所述的铁闪锌矿浮选活化剂的应用,其特征在于包括如下步骤:将权利要求3或4制备得到的铁闪锌矿浮选活化剂250~400g/t、60℃热水与碳酸钠按重量比1:9:0.2混合均匀备用,浮选过程在磨矿阶段加入石灰5000~6000g/t,搅拌调浆后加入上述混匀备用的活化剂,搅拌5分钟,再加入丁基黄药200~380g/t、2#油80g/t搅拌5分钟,充入空气浮选,经过三段粗选、一段扫选和两段精选的浮选工艺获得铁闪锌矿精矿。
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