CN110813542A - 一种铜钼分离抑制剂及其用途和使用方法 - Google Patents

一种铜钼分离抑制剂及其用途和使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种铜钼分离抑制剂及其用途和使用方法，抑制剂中含有50％～100％的三氮唑类小分子，所述三氮唑类小分子的结构通式如式Ⅰ所示，所述R1和R2中至少有一个为氨基，所述R1为氨基时，所述R2选自H、氨基、巯基、羧基、羟基中的任意一种,所述R2为氨基时，所述R1选自H、氨基、巯基、羧基、羟基中的任意一种。根据本发明的铜钼分离抑制剂能够应用于铜钼、铅钼、锌钼、硫钼等混合精矿浮选分离或者铜、铅、锌、硫、钼多金属硫化矿浮选分离，实现辉钼矿和其它金属硫化矿的高效浮选分离。

Description

一种铜钼分离抑制剂及其用途和使用方法
技术领域
本发明属于矿物分离选矿技术领域，具体涉及一种铜钼分离抑制剂及其用途和使用方法。
背景技术
钼是重要的稀有金属和战略储备资源,平均含量在地壳中只占十万分之一，辉钼矿是提取钼的最主要来源，辉钼矿大部分与硫化矿物共生，尤其是硫化铜矿物共生。据统计，世界上近75％铜和50％钼产自于铜钼矿石了。以铜钼为例，目前铜钼浮选混合精矿浮选分离工艺有两种：一是抑铜浮钼；二是抑钼浮铜。抑钼浮铜工艺操作复杂、成本较高，钼回收率不高；抑铜浮钼工艺被广泛采用。这种工艺流程能否实现钼与非钼金属硫化矿的分离的关键在于抑制剂的选择，经常需要使用大量的氰化物、诺克斯类以及硫化钠作为抑制剂，存在剧毒性、污染环境、泡沫难以控制以及药剂用量较大等问题。因此开发高效、成本低廉、环保的辉钼矿浮选试剂以及工艺对于生产高品质钼精矿具有重要意义。
发明内容
本发明解决的技术问题为：提供了一种铜钼分离抑制剂及其用途和使用方法，对含辉钼矿混合矿中的原生硫化铜、次生硫化铜矿、方铅矿、闪锌矿、黄铁矿等硫化矿具有良好抑制效果，可应用于铜钼、铅钼、锌钼、硫钼等混合精矿浮选分离或者铜、铅、锌、硫、钼多金属硫化矿浮选分离，实现辉钼矿和其它金属硫化矿的高效浮选分离。
本发明提供了一种铜钼分离抑制剂，抑制剂中含有50％～100％的三氮唑类小分子，所述三氮唑类小分子的结构通式如式Ⅰ所示，所述R1和R2中至少有一个为氨基，所述R1为氨基时，所述R2选自H、氨基、巯基、羧基、羟基中的任意一种,所述R2为氨基时，所述R1选自H、氨基、巯基、羧基、羟基中的任意一种。
Figure BDA0002233353910000021
采用上述方案的有益效果是：
1)辉钼矿浮选，以铜钼矿为例，多年来国内外抑铜浮钼，通常单独或配合使用一些硫化铜抑制剂，如硫化钠、氰化钠、诺克斯试剂及巯基乙酸钠等。采用硫化钠抑制剂，抑制剂用量大，且在酸性条件易产生有毒硫化氢气体；氰化物虽然抑制效果好，但是氰化物价格贵，属于剧毒物质，对人体和环境危害巨大；诺克斯试剂含有磷、砷等元素，会造成精矿污染，且存在浮选难以控制、污染环境等缺点；巯基乙酸具有较强的腐蚀性，且具有强烈刺激性气味，影响了上述抑制剂在生产上的应用。在铅钼矿分离方面，常采用重铬酸盐或者磷诺克斯抑制剂抑制方铅矿，但是这些药剂都存在选择性不强，污染环境等问题。本发明的发明人通过实验发现，所述三氮唑类小分子对原生硫化铜、次生硫化铜矿、方铅矿、黄铁矿等硫化矿具有选择性抑制，抑制效果好，在使用时，不加常规抑制剂硫化钠、氰化钠、诺克斯试剂及巯基乙酸钠试剂也能够实现辉钼矿和其它硫化矿，如硫化铜矿、次生硫化铜矿、方铅矿、黄铁矿、闪锌矿的高效浮选分离，可应用于铜钼、铅钼、硫钼等混合矿浮选分离或者铜、钼、铅多金属硫化矿浮选分离。
2)所述三氮唑类小分子抑制剂性质稳定，选择性强，抑制效果好，毒性低，无刺激性气味，易于大规模推广。
3)根据本发明的铜钼分离抑制剂，对含辉钼矿混合矿中的原生硫化铜、次生硫化铜矿、方铅矿、闪锌矿、黄铁矿等硫化矿具有良好抑制效果，可实现辉钼矿与硫化铜矿、次生硫化铜矿、方铅矿、闪锌矿、黄铁矿的混合矿的浮选分离，且所述抑制剂采用三氮唑类小分子，抑制剂用量少抑制效果却极佳。
具体的，本申请中的三唑类化合物中硫原子和氮原子具有孤对电子，可作为电子给予体与金属离子的空轨道形成配位键。该抑制剂中HS-C-NH结构能够与矿物表面Cu2+、Cu+、Pb2+、Zn2+等离子络合形成稳定的螯合物，从而吸附在矿物表面，同时将亲水基团暴露在水溶液中从而使得矿物表面亲水。
在上述方案的基础上，本发明还可以进行如下改进：
进一步，所述抑制剂还含有硫化钠、硫代硫酸钠和巯基乙酸，所述硫化钠、硫代硫酸钠、巯基乙酸与三氮唑类小分子质量比为(1～18)：(5～20)：(4～22)：(60～90)。
由此，三氮唑类小分子还可与常规抑制剂协同实现辉钼矿和其它金属硫化矿高效浮选分离，显著降低常规抑制剂硫化钠、巯基乙酸的加入量。
本发明还提供了一种铜钼分离抑制剂的用途，包括将所述铜钼分离抑制剂用于对黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、黄铁矿中的至少一种矿物进行抑制，或者用于铜钼矿浮选分离、铅钼矿浮选分离、锌钼矿浮选分离、硫钼矿浮选分离以及铜、铅、锌、硫、钼多金属硫化矿的浮选分离。
本发明还提供了使用上述铜钼分离抑制剂的进行矿物浮选分离的方法，所述浮选分离包括如下步骤：
1)矿物加水搅拌得矿浆；
2)往矿浆中添加所述抑制剂水溶液，调整矿浆pH；
3)充气浮选，得到泡沫产品及尾矿。
优选的，所述抑制剂浓度为2-800mg/L。
采用上述浓度的抑制剂对所述混合矿进行浮选，实现了辉钼矿和其它矿物的高效分离，且所用抑制剂用量少，经济环保。
进一步，所述矿浆pH为9-14。
进一步，步骤2)还包括在所述矿浆中添加捕收剂，所述捕收剂选自柴油、煤油中的至少一种。
进一步，步骤2)还包括在所述矿浆中添加起泡剂，所述起泡剂包含MIBC、A200以及BK-401，所述MIBC、A200、BK-401的质量比为(25～37)：(18～26)：(37～57)。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1为根据本发明的方法的辉钼矿浮选流程图。
图2为实施例4和实施例5中单矿物的上浮率曲线图。
图3为实施例6中单矿物的上浮率曲线图。
图4为实施例7中单矿物的上浮率曲线图。
图5为实施例8中单矿物的上浮率曲线图。
具体实施方式
下面结合附图详细描述本发明的实施例，下面描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
结合附图1，本发明提供的具体解决方案包括如下步骤：
实施例1
将38-74μm的辉钼矿、黄铜矿单矿物分别取1g按照1：1比例均匀混匀，取50mL的蒸馏水加入70mL的挂槽浮选机中，在1300r/min转速下搅拌调浆，让矿浆充分分散，加入抑制剂后调节pH为10，搅拌5min,加入煤油后搅拌两分钟，加入起泡剂A200后搅拌1min，所述抑制剂(R1为巯基，R2为胺基)浓度为400mg/L，捕收剂浓度为20mg/L，起泡剂浓度为20mg/L。搅拌完成后充气浮选，得到的泡沫产品及尾矿。将泡沫产品及尾矿分别烘干，称重并化验精矿中钼、铜含量，计算精矿中钼、铜的回收率。计算得到辉钼矿上浮率为90％，所述黄铜矿上浮率为8％。
实施例2
将38-74μm的辉钼矿、黄铁矿单矿物分别取1g按照1：1比例均匀混匀，取50mL的蒸馏水加入70mL的挂槽浮选机中，在1300r/min转速下搅拌调浆，让矿浆充分分散，加入抑制剂后调节pH为9，搅拌5min,加入柴油油后搅拌两分钟，加入起泡剂BK-401后搅拌1min，所述抑制剂(R1为氨基，R2为巯基)浓度为200mg/L，捕收剂浓度为20mg/L，起泡剂浓度为20mg/L。搅拌完成后充气浮选，得到的泡沫产品及尾矿。将泡沫产品及尾矿分别烘干，称重并化验精矿中钼、铁含量，计算精矿中钼、铁的回收率。计算得到辉钼矿上浮率为94.8％，所述黄铁矿上浮率为5％。
实施例3
将38-74μm的辉钼矿、方铅矿单矿物分别取1g按照1：1比例均匀混匀，取50mL的蒸馏水加入70mL的挂槽浮选机中，在1300r/min转速下搅拌调浆，让矿浆充分分散，加入抑制剂后调节pH为10，搅拌5min,加入煤油后搅拌两分钟，加入起泡剂后搅拌1min，所述抑制剂(R1氨基，R2为巯基，)浓度为400mg/L，捕收剂浓度为20mg/L，起泡剂浓度为20mg/L，所述起泡剂为MIBC、A200、BK-401按照质量比31:22:47混合后的混合物。搅拌完成后充气浮选，得到的泡沫产品及尾矿。将泡沫产品及尾矿分别烘干，称重并化验精矿中钼、铅含量，计算精矿中钼、铅的回收率。计算得到辉钼矿上浮率为95％，所述方铅矿上浮率为7％。
实施例4
将2g 38-74μm的辉钼矿单矿物加入70mL挂槽浮选机，加入50mL的蒸馏水，在1300r/min转速下搅拌调浆，让矿浆充分分散，加入抑制剂后调节pH为10，搅拌5min,加入煤油后搅拌两分钟，加入起泡剂MIBC后搅拌1min，所述抑制剂(R1为氨基,R2为H)浓度分别为0、1.16、3.48、11.6、34.8、58.07、116.14mg/L，煤油浓度为20mg/L，起泡剂浓度为20mg/L。搅拌完成后充气浮选，得到泡沫产品及尾矿，将泡沫产品及尾矿分别过滤、烘干、称重，计算上浮率。
实施例5
将2g 38-74μm的黄铜矿单矿物加入70mL挂槽浮选机，加入50mL的蒸馏水，在1300r/min转速下搅拌调浆，让矿浆充分分散，加入抑制剂后调节pH为10，搅拌5min,加入煤油后搅拌两分钟，加入起泡剂MIBC后搅拌1min，所述抑制剂(R1为氨基,R2为H)浓度分别为0、1.16、3.48、11.6、34.8、58.07、116.14mg/L，煤油浓度为20mg/L，起泡剂浓度为20mg/L。搅拌完成后充气浮选，得到泡沫产品及尾矿，将泡沫产品及尾矿分别过滤、烘干、称重，计算上浮率。
实施例4和实施例5实验结果如图1所示，图1为不同抑制剂浓度下，辉钼矿以及黄铜矿的上浮率图。由图1可知，在上述较低的抑制剂浓度(1.16、3.48、11.6、34.8、58.07、116.14mg/L)下，所述抑制剂对辉钼矿没有抑制效果，辉钼矿的上浮率一直高于90％，所述抑制剂对黄铜矿具有较强抑制能力，且随着抑制剂浓度的升高，抑制效果显著增加，尤其是当抑制剂在58.07mg/L以上时，黄铜矿的上浮率低于20％。
实施例6
分别取2g 38-74μm的黄铜矿、辉钼矿单矿物加入70mL挂槽浮选机，加入50mL的蒸馏水，在1300r/min转速下搅拌调浆，让矿浆充分分散，加入抑制剂后调节矿浆pH分别为4、6、8、9、10、12，搅拌5min,加入煤油后搅拌两分钟，加入起泡剂MIBC后搅拌1min，所述抑制剂(R1为H,R2为氨基)浓度为34.8mg/L，煤油浓度为20mg/L，起泡剂浓度为20mg/L。搅拌完成后充气浮选，得到泡沫产品及尾矿，将泡沫产品及尾矿分别过滤、烘干、称重，计算上浮率。
结果如图2所示，图2为不同pH条件下，各辉钼矿以及黄铜矿的上浮率图。由图2可知，所述抑制剂在pH 4～12范围内对辉钼矿几乎没有抑制效果，所述抑制剂在pH 10～12范围内对黄铜矿具有很好抑制效果。
实施例7
将2g 38-74μm的方铅矿单矿物加入70mL挂槽浮选机，加入50mL的蒸馏水，在1300r/min转速下搅拌调浆，让矿浆充分分散，加入抑制剂后调节pH为10，搅拌5min,加入煤油后搅拌两分钟，加入起泡剂MIBC后搅拌1min，所述抑制剂(R1为H,R2为氨基)浓度分别为0、11.61、34.80、58.07、92.91、116.14、180.00、232.40、348.42mg/L，煤油浓度为20mg/L，起泡剂浓度为20mg/L。搅拌完成后充气浮选，得到泡沫产品及尾矿，将泡沫产品及尾矿分别过滤、烘干、称重，计算上浮率。
结果如图3所示，图3为不同抑制剂浓度下方铅矿的上浮率图。由图3可知，在上述较低的抑制剂浓度下，所述抑制剂对方铅矿具有很好抑制效果尤其是当抑制剂在180.00mg/L以上时，方铅矿的上浮率低于5％。
实施例8
取2g 38-74μm的方铅矿单矿物加入70mL挂槽浮选机，加入50mL的蒸馏水，在1300r/min转速下搅拌调浆，让矿浆充分分散，加入抑制剂后调节矿浆pH分别为8、9、10、11、12，搅拌5min,加入煤油后搅拌两分钟，加入起泡剂MIBC后搅拌1min，所述抑制剂(R1为氨基,R2为H)浓度为116.14mg/L，煤油浓度为20mg/L，起泡剂浓度为20mg/L。搅拌完成后充气浮选，得到泡沫产品及尾矿，将泡沫产品及尾矿分别过滤、烘干、称重，计算上浮率。
结果如图4所示，图4为不同pH条件下，方铅矿的上浮率图。由图4可知，所述抑制剂在pH 9～12范围内对方铅矿具有很好抑制效果。
尽管上面已经详细描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种铜钼分离抑制剂，其特征在于，抑制剂中含有50％～100％的三氮唑类小分子，所述三氮唑类小分子的结构通式如式Ⅰ所示，所述R1和R2中至少有一个为氨基，所述R1为氨基时，所述R2选自H、氨基、巯基、羧基、羟基中的任意一种,所述R2为氨基时，所述R1选自H、氨基、巯基、羧基、羟基中的任意一种，
Figure FDA0002233353900000011
2.根据权利要求1所述的铜钼分离抑制剂，其特征在于，所述抑制剂还含有硫化钠、硫代硫酸钠和巯基乙酸，所述硫化钠、硫代硫酸钠、巯基乙酸与三氮唑类小分子质量比为(1～18)：(5～20)：(4～22)：(60～90)。
3.根据权利要求1或2所述的铜钼分离抑制剂的用途，其特征在于，包括将所述铜钼分离抑制剂用于对黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、黄铁矿中的至少一种矿物进行抑制，或者用于铜钼矿浮选分离、铅钼矿浮选分离、锌钼矿浮选分离、硫钼矿浮选分离以及铜、铅、锌、硫、钼多金属硫化矿的浮选分离。
4.根据权利要求1或2所述的铜钼分离抑制剂的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)矿物加水搅拌得矿浆；
2)往矿浆中添加所述抑制剂水溶液，调整矿浆pH；
3)充气浮选，得到泡沫产品及尾矿。
5.根据权利要求4所述的铜钼分离抑制剂的使用方法，其特征在于，所述矿浆pH为9-14。
6.根据权利要求4所述的铜钼分离抑制剂的使用方法，其特征在于，步骤2)还包括在所述矿浆中添加捕收剂，所述捕收剂选自柴油、煤油中的至少一种。
7.根据权利要求4所述的铜钼分离抑制剂的使用方法，其特征在于，步骤2)还包括在所述矿浆中添加起泡剂，所述起泡剂包含MIBC、A200以及BK-401，所述MIBC、A200、BK-401的质量比为(25～37)：(18～26)：(37～57)。
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