CN109967263B - 一种用于含金斑岩型硫化铜矿的选金高效捕收剂及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于含金斑岩型硫化铜矿的选金高效捕收剂及其应用，该高效捕收剂的配方包括，黄原酸类捕收剂占15％～40％，巯基化合物类捕收剂占15％～40％，乙基硫代氨基甲酸‑O‑异丙酯占10～30％，硫氮腈酯占10～30％、二硫代磷酸盐类捕收剂占10％～30％，二甲基亚砜占15％～35％。本发明利用不同捕收剂之间的协同作用，不仅提高了金的浮选效果，同时对铜也具有较好的浮选指标，减少了贵金属和有用金属在浮选过程中的损失，并能为选厂带来一定的经济效益；相对于改进浮选流程及设备，本发明使用常见的浮选药剂复配即可制得，极大地节省了人力物力，并且本发明所使用的浮选药剂制备简单，原料廉价易得。因而是一种经济、高效的选金捕收剂及选金方法。
Description
技术领域
本发明涉及有色金属矿物选矿技术领域，尤其涉及一种用于含金斑岩型硫化铜矿的选金高效捕收剂及其应用。
背景技术
近年来，伴随着矿产资源的不断开采，可利用矿石品位低、难选等特点日益明显。为了进一步提高硫化矿和贵金属资源的综合利用率，越来越多的科研工作者们开始对现有的浮选工艺进行改进。捕收剂作为浮选过程中最为关键的组成部分，一直是研究的热点之一。
对于含金矿物而言，常用的捕收剂主要有高级黄药(戊基钠黄药、Y-89)、丁铵黑药、硫氨酯等。但针对目前的矿石性质，以上所述是常用的几种捕收剂(参照文件：Liu,G.,Liu,J.,Huang,Y.,Yang,X.,&Zhong,H.New advances in the understanding anddevelopment of flotation collectors:A Chine)。此外，通过调研捕收剂相关的报道发现，当不同种类或同一种类不同结构的捕收剂相互混合使用时，会有协同作用产生，并改善药剂在矿物表面的吸附状况，从而表现出相比于单一捕收剂更好的捕收能力(参照文件：Wang,J.,Gao,Z.,Gao,Y.,Hu,Y.,&Sun,W.Flotation separation of scheelite fromcalcite using mixed cationic/anionic collectors[J].Minerals Engineering,2016,98:261-263.)。因此，设计一种利用药剂之间的协同作用，使其用于含金斑岩型硫化铜矿时可以实现金的高效回收的选金高效捕收剂已成为行业内亟待解决的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的缺陷，提供一种高效、廉价、浮选效果好，可促进对含金斑岩型硫化铜矿选金的高效捕收剂及其应用。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种用于含金斑岩型硫化铜矿的选金高效捕收剂，其特征在于：该高效捕收剂XK-101的配方包括，黄原酸类捕收剂、巯基化合物类捕收剂、乙基硫代氨基甲酸-O-异丙酯、硫氮腈酯、二硫代磷酸盐类捕收剂以及二甲基亚砜，其中各组成原料的质量比为：黄原酸类捕收剂占15％～40％，巯基化合物类捕收剂占15％～40％，乙基硫代氨基甲酸-O-异丙酯占10～30％，硫氮腈酯占10～30％、二硫代磷酸盐类捕收剂占10％～30％，二甲基亚砜占15％～35％。
所述黄原酸类捕收剂是由正丁基钠黄药、异丙基钠黄药、异丁基钠黄药、乙基钠黄药、异戊基钠黄药、二硫化二异丙基黄原酸酯、二硫化二正丁基黄原酸酯，以及O-乙基黄原酸乙酯中的一种或若干种组成，黄原酸类捕收剂为正丁基钠黄药和异戊基钠黄药。
巯基化合物类捕收剂由2-巯基苯骈噻唑、2-巯(基)嘌呤、1,5-二巯基萘、2-巯基苯骈咪唑、2-巯基苯骈恶唑、N,N-二乙基-2-巯基苯骈噻唑亚磺酸氨，以及2-巯基哌啶中的一种或若干种组成，巯基化合物类捕收剂为2-巯基苯骈噻唑。
二硫代磷酸盐类捕收剂由O,O′-二乙基二硫代磷酸钠、二硫代磷酸-O,O-双(2-甲基丙)酯钠盐、二丁基二硫代磷酸铵、二丁基二硫代磷酸钠中的一种或若干种组成，二硫代磷酸盐类捕收剂为二丁基二硫代磷酸铵。
作为最优的配方配比，黄原酸类捕收剂的质量份数为20％，巯基化合物类捕收剂的质量份数为15％，乙基硫代氨基甲酸-O-异丙酯的质量份数为15％，硫氮腈酯的质量份数为10％，二硫代磷酸盐类捕收剂的质量份数为15％，二甲基亚砜的质量份数为25％。
该高效捕收剂的配制方法为，在20～35℃的温度下，依次将黄原酸类捕收剂、巯基化合物类捕收剂，乙基硫代氨基甲酸-O-异丙酯、硫氮腈酯、二硫代磷酸盐类捕收剂加入至二甲基亚砜中搅拌，待完全溶解后即得该高效捕收剂XK-101。
作为适应用于实验室实验的方案，该高效捕收剂的应用方法如下，称取矿粉1000g，在65％的矿浆浓度下磨矿4.5min使矿物颗粒-0.074mm的比例为70％，然后进行浮选；将矿浆转移至XFD型3L浮选槽内搅拌3min，依次加入石灰、捕收剂XK-101和起泡剂，再经过3min后开始通气浮选；
首先在3L的XFD型浮选槽内粗选3.5min，并将浮选所得的粗精矿转移至100g的浮选槽中进行精选，剩余矿浆记为尾矿制样分析；在100g的浮选槽内精选结束后，将得到精矿制样分析，并将剩余矿浆收集记为中矿制样分析；
浮选过程中加入石灰用量为1000g/t，捕收剂XK-101用量为32g/t，起泡剂2#油用量为14g/t。
作为适用于工业生产的方案，该高效捕收剂的应用过程按以下步骤进行，
(1)磨矿：将矿石磨细，在65％的矿浆浓度下磨矿4.5min使矿物颗粒-0.074mm的比例为70％；
(2)依次加入石灰、捕收剂XK-101和起泡剂2#油，再经过3min后开始通气浮选，并将浮选所得的粗精矿转移至浮选槽中进行精选，剩余矿浆进行混合扫选三次；在浮选槽内精选结束后，将得到精矿制样分析，并将剩余矿浆返回粗选；混合扫选过程中精矿依次返回上一次作业，尾矿排至尾矿库；
(3)在步骤(2)的浮选过程中，铜粗浮选加入石灰用量为1000g/t，捕收剂XK-101用量为32g/t，起泡剂2#油用量为14g/t；第一次铜扫选加入捕收剂XK-101用量为10g/t。
本发明利用不同捕收剂之间的协同作用，不仅提高了金的浮选效果，同时对铜也具有较好的浮选指标，减少了贵金属和有用金属在浮选过程中的损失，并能为选厂带来一定的经济效益；相对于改进浮选流程及设备，本发明使用常见的浮选药剂复配即可制得，极大地节省了人力物力，并且本发明所使用的浮选药剂制备简单，原料廉价易得。因而是一种经济、高效的选金捕收剂及选金方法。
附图说明
图1为本发明实验室条件下的浮选工艺流程图；
图2为本发明工业条件下的浮选工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图通过具体实施例对本发明做进一步说明：
一、捕收剂XK-101制备实施例：
实施例1，正丁基钠黄药的质量份数为20％，2-巯基苯骈噻唑的质量份数为15％，乙基硫代氨基甲酸-O-异丙酯的质量份数为15％，硫氮腈酯的质量份数为10％，二丁基二硫代磷酸铵的质量份数为15％，二甲基亚砜的质量份数为25％。
配制方法为，在20～35℃的温度下，依次将正丁基钠黄药、2-巯基苯骈噻唑、乙基硫代氨基甲酸-O-异丙酯、硫氮腈酯、二丁基二硫代磷酸铵加入至二甲基亚砜中搅拌，待完全溶解后即得该高效捕收剂XK-101。
实施例2，异丙基钠黄药和二硫化二异丙基黄原酸酯(1：1复配)的质量份数为40％，1,5-二巯基萘和2-巯基苯骈咪唑(1：1复配)的质量份数为15％，乙基硫代氨基甲酸-O-异丙酯的质量份数为10％，硫氮腈酯的质量份数为10％，二硫代磷酸-O,O-双(2-甲基丙)酯钠盐的质量份数为10％，二甲基亚砜的质量份数为15％。
配制方法为，在20～35℃的温度下，依次将异丙基钠黄药和二硫化二异丙基黄原酸酯的复配捕收剂、1,5-二巯基萘和2-巯基苯骈咪唑的复配捕收剂、乙基硫代氨基甲酸-O-异丙酯、硫氮腈酯、二硫代磷酸-O,O-双(2-甲基丙)酯钠盐加入至二甲基亚砜中搅拌，待完全溶解后即得该高效捕收剂XK-101。
二、应用方法实施例：
实施例3，以西部某矿山含金斑岩型硫化铜矿作为应用对象。实例在实验室完成，且浮选过程中均使用自来水来维持浮选槽液面平衡。
本实施例为捕收剂XK-101效果的对比实验，实验过程严格按照图1所示的流程进行，称取矿粉1000g，在65％的矿浆浓度下磨矿4.5min使矿物颗粒-0.074mm的比例为70％，进行浮选实验。将矿浆转移至XFD型3L浮选槽内搅拌3min，依次加入石灰、实施例1制备的捕收剂和起泡剂后，再经3min后开始通气浮选。
首先在3L的浮选槽内粗选3.5min，并将浮选所得的粗精矿转移至100g的浮选槽中进行精选，剩余矿浆记为尾矿制样分析。在100g的浮选槽内精选结束后，将得到精矿制样分析，并将剩余矿浆收集记为中矿制样分析。
试验条件为：浮选过程中加入石灰用量为1000g/t，本发明捕收剂XK-101用量为32g/t，起泡剂2#油用量为14g/t。
作为对比条件1：北矿院研发的铜硫矿高效捕收剂BK-404，具体实验条件为：石灰用量为1000g/t，BK-404用量为32g/t，起泡剂2#油用量为14g/t。
表1 XK-101与BK-404浮选效果对比
由表1的实验结果可以看出，本发明的高效捕收剂XK-101与对比组的捕收剂BK-404相比，铜的品位提高了2.6个百分点，回收率提高了0.19个百分点。并且对于金而言，金品位提高了0.14个百分点，回收率提高了8.43个百分点。由此可见本发明的高效捕收剂XK-101相比于BK-404，能够在提升铜浮选指标的同时，对在矿石中伴生的金也具有较好的浮选效果。
实施例4，在本实施例中以含金斑岩型硫化铜矿、氧化铜矿，以及角岩矿按照5∶1∶1的比例混合的矿样作为应用对象。本实例是在实验室完成，且浮选过程中均使用自来水来维持浮选槽液面平衡。
本实施例为捕收剂XK-101效果的对比实验，实验过程严格按照图1所示的流程进行，具体浮选流程与实施例3相同。
本实施例的试验条件为：浮选过程中加入石灰用量为1000g/t，捕收剂XK-101(实施例2制备的)用量为32g/t，起泡剂2#油用量为14g/t。
对比条件2：目前选厂常用的捕收剂Z-200，具体实验条件为：石灰用量为1000g/t，Z-200用量为32g/t，起泡剂2#油用量为14g/t。
表2 XK-101与Z-200浮选效果对比
由表2的实验结果可以看出，本发明的高效捕收剂XK-101与Z-200相比，铜的回收率提高了11.08个百分点。金的品位提高了0.24个百分点，回收率提高了33.66个百分点。由此可见本发明的高效捕收剂XK-101相比于Z-200，不仅对铜具有较好的浮选效果，对金的浮选指标也明显优于Z-200。同时也可以看出捕收剂XK-101在含金低的混合铜矿中同样也对金、铜表现出较好的浮选效果。
实施例5，在本实施例中以含金斑岩型硫化铜矿作为应用对象。本实施例是在含金斑岩型硫化铜矿选矿生产车间完成，本发明高效捕收剂XK-101应用于Ⅱ系列浮选系统，并与Ⅰ系列浮选进行工业试验对比。
本实施例为捕收剂XK-101效果的对比实验，实验过程严格按照图2所示的流程进行，具体浮选流程如图2所示。
本实施例的试验条件为：铜粗浮选加入石灰用量为1000g/t，本发明捕收剂XK-101(实施例1制备的)用量为32g/t，起泡剂2#油用量为14g/t；铜扫选一XK-101用量为10g/t；
对比条件3：目前选厂使用复配型捕收剂Z-200-B，具体实验条件为：铜粗选加入石灰用量为1000g/t，Z-200-B用量为32g/t，起泡剂2#油用量为14g/t；铜扫选一Z-200-B用量为10g/t。
表3 XK-101与Z-200-B浮选效果对比
由表3的实验结果可以看出，本发明的高效捕收剂XK-101与Z-200-B相比，铜精矿中铜品位提高了1.86个百分点、铜的回收率提高了1.24个百分点，金的品位提高了0.17个百分点，金回收率提高了6.34个百分点。由此可见，在工业生产应用中，本发明的高效捕收剂XK-101相比于复配型捕收剂Z-200-B，不仅对铜具有较好的浮选效果，对金的浮选指标也明显优于Z-200-B，同时也可以看出XK-101在含金低的斑岩型硫化铜矿中对铜、金均表现出较好的浮选效果。
以上已将本发明做一详细说明，以上所述，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能限定本发明实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖范围内。
Claims (8)
1.一种用于含金斑岩型硫化铜矿的选金高效捕收剂，其特征在于：高效捕收剂XK-101的配方包括，黄原酸类捕收剂、巯基化合物类捕收剂、乙基硫代氨基甲酸-O-异丙酯、硫氮腈酯、二硫代磷酸盐类捕收剂以及二甲基亚砜，其中各组成原料的质量比为：黄原酸类捕收剂占15％～40％，巯基化合物类捕收剂占15％～40％，乙基硫代氨基甲酸-O-异丙酯占10～30％，硫氮腈酯占10～30％、二硫代磷酸盐类捕收剂占10％～30％，二甲基亚砜占15％～35％。
2.根据权利要求1所述的用于含金斑岩型硫化铜矿的选金高效捕收剂，其特征在于：所述黄原酸类捕收剂是由正丁基钠黄药、异丙基钠黄药、异丁基钠黄药、乙基钠黄药、异戊基钠黄药、二硫化二异丙基黄原酸酯、二硫化二正丁基黄原酸酯，以及O-乙基黄原酸乙酯中的一种或若干种组成。
3.根据权利要求1或2所述的用于含金斑岩型硫化铜矿的选金高效捕收剂，其特征在于：巯基化合物类捕收剂由2-巯基苯骈噻唑、2-巯基嘌呤、1,5-二巯基萘、2-巯基苯骈咪唑、2-巯基苯骈恶唑、N,N-二乙基-2-巯基苯骈噻唑亚磺酸氨，以及2-巯基哌啶中的一种或若干种组成。
4.根据权利要求1或2所述的用于含金斑岩型硫化铜矿的选金高效捕收剂，其特征在于：二硫代磷酸盐类捕收剂由O,O′-二乙基二硫代磷酸钠、二硫代磷酸-O,O-双(2-甲基丙)酯钠盐、二丁基二硫代磷酸铵、二丁基二硫代磷酸钠中的一种或若干种组成。
5.根据权利要求4所述的用于含金斑岩型硫化铜矿的选金高效捕收剂，其特征在于：黄原酸类捕收剂的质量份数为20％，巯基化合物类捕收剂的质量份数为15％，乙基硫代氨基甲酸-O-异丙酯的质量份数为15％，硫氮腈酯的质量份数为10％，二硫代磷酸盐类捕收剂的质量份数为15％，二甲基亚砜的质量份数为25％。
6.根据权利要求5所述的用于含金斑岩型硫化铜矿的选金高效捕收剂，其特征在于：该高效捕收剂的配制方法为，在20～35℃的温度下，依次将黄原酸类捕收剂、巯基化合物类捕收剂，乙基硫代氨基甲酸-O-异丙酯、硫氮腈酯、二硫代磷酸盐类捕收剂加入至二甲基亚砜中搅拌，待完全溶解后即得该高效捕收剂XK-101。
7.一种基于权利要求1所述的用于含金斑岩型硫化铜矿的选金高效捕收剂的应用，其特征在于：应用方法如下，称取矿粉1000g，在65％的矿浆浓度下磨矿4.5min使矿物颗粒-0.074mm的比例为70％，然后进行浮选；将矿浆转移至XFD型3L浮选槽内搅拌3min，依次加入石灰、捕收剂XK-101和起泡剂，再经过3min后开始通气浮选；
首先在3L的XFD型浮选槽内粗选3.5min，并将浮选所得的粗精矿转移至100g的浮选槽中进行精选，剩余矿浆记为尾矿制样分析；在100g的浮选槽内精选结束后，将得到精矿制样分析，并将剩余矿浆收集记为中矿制样分析；
浮选过程中加入石灰用量为1000g/t，捕收剂XK-101用量为32g/t，起泡剂2#油用量为14g/t。
8.一种基于权利要求1所述的用于含金斑岩型硫化铜矿的选金高效捕收剂的应用，其特征在于：应用过程按以下步骤进行，
(1)磨矿：将矿石磨细，在65％的矿浆浓度下磨矿4.5min使矿物颗粒-0.074mm的比例为70％；
(2)依次加入石灰、捕收剂XK-101和起泡剂2#油，再经过3min后开始通气浮选，并将浮选所得的粗精矿转移至浮选槽中进行精选，剩余矿浆进行混合扫选三次；在浮选槽内精选结束后，将得到精矿制样分析，并将剩余矿浆返回粗选；混合扫选过程中精矿依次返回上一次作业，尾矿排至尾矿库；
(3)在步骤(2)的浮选过程中，铜粗浮选加入石灰用量为1000g/t，捕收剂XK-101用量为32g/t，起泡剂2#油用量为14g/t；第一次铜扫选加入捕收剂XK-101用量为10g/t。
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