CN111744678A - 深海硫化物浮选的预处理方法、深海硫化物的选矿方法和深海硫化物浮选预处理药剂 - Google Patents

深海硫化物浮选的预处理方法、深海硫化物的选矿方法和深海硫化物浮选预处理药剂 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种深海硫化物浮选的预处理方法、深海硫化物的选矿方法和深海硫化物浮选预处理药剂，涉及深海矿产加工技术领域。深海硫化物浮选的预处理方法包括以下步骤：先在深海硫化物原矿中加入磨矿保护剂和石灰进行混合，再对深海硫化物原矿进行研磨，得到预处理后的待浮选产品。本申请缓解了深海硫化物性质不稳定导致浮选指标差的技术问题，通过采用磨矿保护剂以保护浮选中的有用矿物，同时在磨矿过程中联合使用磨矿保护剂及石灰，能够有效改善深海硫化物的浮选效果，提高分离效果，保证了有用金属的回收率，对选矿流程稳定性及适应性起到明显帮助。

Description

深海硫化物浮选的预处理方法、深海硫化物的选矿方法和深 海硫化物浮选预处理药剂
技术领域
本发明涉及深海矿产加工技术领域，尤其是涉及一种深海硫化物浮选的预处理方法、深海硫化物的选矿方法和深海硫化物浮选预处理药剂。
背景技术
随着近年深海采矿技术的发展，深海矿产资源的加工利用技术逐渐展开。深海硫化物通常含有大量重金属，如铜、铅、锌、铁，虽然其中的非金属矿物较少，但是通过选矿方法将其中某种或多种金属矿物分开得到单一金属矿物产品能够大大降低后续冶炼成本。
由于深海硫化物金属品位高，脉石含量低，同时深海环境及成矿因素造成深海硫化物与陆地硫化物性质具有较大差异。以铜-铁型硫化物为例，主要有用矿物为黄铜矿，脉石为黄铁矿、白铁矿。常规的陆地硫化物在浮选时不需要对黄铜矿进行活化，只需要通过添加石灰作为抑制剂，再添加捕收剂、起泡剂即可获得铜精矿。但是在深海铜-铁硫化物浮选过程中，采用常规浮选方法无法保证铜的回收率。常规的选矿方法已经不再适用于深海硫化物。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种深海硫化物浮选的预处理方法，以缓解深海硫化物浮选指标差的问题。
本发明的目的之二在于提供一种深海硫化物的选矿方法。
本发明的目的之三在于提供一种深海硫化物浮选预处理药剂。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种深海硫化物浮选的预处理方法，包括以下步骤：
先在深海硫化物原矿中加入磨矿保护剂和石灰进行混合，再对深海硫化物原矿进行研磨，得到预处理后的待浮选产品。
在优选的实施方案中，磨矿保护剂包括以重量份数计的如下组分：
有机二元酸1-5份、亚硫酸盐5-10份和硫代硫酸盐5-10份。
在优选的实施方案中，所述深海硫化物为铜-铁硫化物，优选为黄铜矿-黄铁矿白铁矿型深海硫化物。
在优选的实施方案中，磨矿保护剂的添加量为100-2000g/t；和/或，石灰的添加量为1000-20000g/t。
第二方面，本发明提供了一种深海硫化物的选矿方法，包括：
采用上述第一方面的预处理方法对深海硫化物原矿进行预处理，再向预处理后的待浮选产品中加入捕收剂和起泡剂进行浮选，得到浮选产品。
第三方面，本发明提供了一种实现上述第一方面的预处理方法的深海硫化物浮选预处理药剂，包括磨矿保护剂和石灰；
优选地，磨矿保护剂和石灰的重量比为(1-20)：(10-200)。
在优选的实施方案中，磨矿保护剂包括以重量份数计的如下组分：
有机二元酸1-5份、亚硫酸盐5-10份和硫代硫酸盐5-10份。
本发明至少具有以下有益效果：
本申请通过采用磨矿保护剂以保护浮选中的有用矿物(例如典型的黄铜矿)，同时在磨矿过程中联合使用磨矿保护剂及石灰，能够有效改善深海硫化物的浮选效果，提高分离效果，保证了有用金属(例如典型的铜)的回收率，对选矿流程稳定性及适应性起到明显帮助。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1、实施例3和实施例4提供的选矿闭路试验原则流程图；
图2为本发明对比例1和对比实施例2提供的选矿开路试验原则流程图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据本发明的第一个方面，提供了一种深海硫化物浮选的预处理方法，包括以下步骤：先在深海硫化物原矿中加入磨矿保护剂和石灰进行混合，再对深海硫化物原矿进行研磨，得到预处理后的待浮选产品。
本发明所针对的深海硫化物主要是指矿石为深海硫化物，尤其涉及深海铜、铁硫化物，有用矿物主要为黄铜矿，脉石矿物主要为黄铁矿、白铁矿。
深海硫化物与陆地硫化物在性质上存在较大差异，陆地硫化物浮选过程已经不再适用于深海硫化物，无法获得合格精矿(铜精矿)，浮选效果差。
发明人在研究中发现，造成上述问题的原因在于在深海铜-铁硫化物浮选过程中，黄铜矿会在磨矿后迅速氧化。深海硫化物的样品性质变化速度远远大于同类型的陆地矿物，对选矿指标及流程的稳定性带来了不利影响。
为了消除不利影响，基于深海铜铁型硫化物矿石的性质，提出了本浮选预处理方法。
本申请通过在对深海硫化物原矿进行研磨前加入磨矿保护剂和石灰，利用磨矿保护剂的还原作用，能够有效地降低黄铜矿在浮选过程中的氧化作用，起到保护黄铜矿的作用。同时，在磨矿过程中联合使用磨矿保护剂及石灰，能够进一步提高浮选作业的分选效果，对流程稳定及提高铜回收率均有明显效果。
这里需要说明的是，“磨矿保护剂”是指在磨矿过程中通过还原性气氛来达到防止氧化，保护矿物性质稳定作用的药剂，可以包括无机还原性药剂，也可以包括有机还原性药剂。
石灰的主要作用是起到抑制作用，抑制脉石矿物白铁矿黄铁矿，提高浮选分选性。
这里还需要说明的是，磨矿保护剂和石灰一定要加入到磨机内，不能等矿物解离后再添加。
在一种优选的实施方案中，磨矿保护剂包括以重量份数计的如下组分：
有机二元酸1-5份、亚硫酸盐5-10份和硫代硫酸盐5-10份。
有机二元酸包括但不限于乙二酸、富马酸、马来酸、乙二酸和富马酸的组合、富马酸和马来酸的组合、乙二酸和马来酸的组合、乙二酸、富马酸和马来酸的组合。
亚硫酸盐包括但不限于亚硫酸钠、亚硫酸钾、亚硫酸氢钠、亚硫酸氢钾、亚硫酸钠和亚硫酸钾的组合、亚硫酸氢钠和亚硫酸氢钾的组合等。
硫代硫酸盐包括但不限于硫代硫酸钠、硫代硫酸钾、硫代硫酸氢钠、硫代硫酸氢钾、硫代硫酸钠和硫代硫酸钾的组合、硫代硫酸氢钠和硫代硫酸氢钾的组合等。
有机二元酸的重量份数典型但非限制性的例如为1、2、3、4或5份；亚硫酸盐的重量份数典型但非限制性的例如为5、6、7、8、9或10份；硫代硫酸盐的重量份数典型但非限制性的例如为5、6、7、8、9或10份。
试验表明，采用上述配比组成的磨矿保护剂，对分选效果具有非常好的提升作用。
在一种优选的实施方案中，磨矿保护剂的添加量为100-2000g/t；和/或，石灰的添加量为1000-20000g/t。
磨矿保护剂的添加量典型但非限制性的例如为100、200、300、500、600、800、1000、1500或2000g/t。石灰的添加量典型但非限制性的例如为1000、2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10000、15000或20000g/t。
磨矿保护剂和石灰的添加量控制在一定范围内两者能够更好地配合从而获得更好的分选效果。
在一种优选的实施方案中，具体的一种深海硫化物浮选的预处理方法，用于处理黄铜矿-黄铁矿白铁矿型深海硫化物，包括：在原矿中添加磨矿保护剂100-2000g/t、石灰1000-20000g/t，充分混合后磨细至-0.074mm含量在55％-90％范围内，即可得到预处理后的浮选样品。
进而可以对该样品添加捕收剂、起泡剂进行浮选，可获得品质合格的浮选产品，浮选过程稳定，铜回收率高。
磨矿保护剂是由有机二元酸、亚硫酸盐、硫代硫酸盐复配而成，重量配比为：有机二元酸1-5份、亚硫酸盐5-10份、硫代硫酸盐5-10份。
将1-5份有机二元酸、5-10份亚硫酸盐、5-10份硫代硫酸盐充分混合，得到磨矿保护剂。
根据本发明的第二个方面，提供了一种深海硫化物的选矿方法，包括：
采用上述第一方面的预处理方法对深海硫化物原矿进行预处理，再向预处理后的待浮选产品中加入捕收剂和起泡剂进行浮选，得到浮选产品。
浮选的作业过程可以采取常规方式进行。
优选地，浮选过程包括粗选、扫选和精选。
需要注意的是，根据不同的原矿需求，浮选作业也可以有其他流程，对此不作限定，可以是1或2次粗选，0-3次扫选，0-4次精选。
深海硫化物的选矿方法具有与上述预处理方法相同的优势，在此不再赘述。
根据本发明的第三个方面，提供了一种实现上述第一方面的预处理方法的深海硫化物浮选预处理药剂，包括磨矿保护剂和石灰。
这里的“磨矿保护剂”和“石灰”与第一方面的预处理方法中的相应描述一致，在此不再赘述。
在磨矿过程中联合使用磨矿保护剂及石灰，能够有效改善深海硫化物的浮选效果，提高铜-铁分离效果，保证了铜的回收率，对流程稳定性及适应性起到明显帮助。
在一种优选的实施方案中，磨矿保护剂和石灰的重量比为(1-20)：(10-200)。
磨矿保护剂和石灰的重量比典型但非限制性的例如为1：10、1：20、1：50、1：100、1：200、2：1、1：1、1：2、1：4、1：6、1：8、1：10。
在一种优选的实施方案中，磨矿保护剂包括以重量份数计的如下组分：有机二元酸1-5份、亚硫酸盐5-10份和硫代硫酸盐5-10份。
这里的“亚硫酸盐”、“硫代硫酸盐”、“有机二元酸”与第一方面的预处理方法中的相应描述一致，在此不再赘述。
试验表明，采用上述配比组成的磨矿保护剂，能够保护黄铜矿在浮选过程中不产生性质变化，对于流程稳定有明显帮助，同时采用本发明的预处理方法，能够提高黄铜矿与脉石矿物黄铁矿白铁矿的分选性，从而获得高回收率的合格铜精矿产品。
为了进一步了解本发明，下面结合具体实施例和对比例对本发明方法和效果做进一步详细的说明。下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1
某深海硫化物含Cu 10.28％，其矿物组成主要为黄铜矿、黄铁矿及白铁矿，其中黄铜矿矿物含量为28.36％，黄铁矿白铁矿总矿物含量为58.63％。
取1份草酸、8份亚硫酸钠、8份硫代硫酸钠，混合均匀后得到磨矿保护剂。在原矿中添加1000g/t磨矿保护剂、12000g/t的石灰，混合后磨细至-0.074mm含量占85％。再向处理后的原矿中添加药剂进行浮选，浮选药剂条件为：粗选，Z200(异丙基乙基硫氨脂)96g/t、MIBC(甲基异丁基甲醇)32g/t，浮选6分钟；精选一，石灰3200g/t，浮选4分钟；精选二，石灰2400g/t，浮选3分钟；精选三，石灰1600g/t，浮选3分钟；扫选一，Z200 32g/t，MIBC 16g/t，浮选6分钟；扫选二，Z200 16g/t，浮选6分钟。
闭路试验可得到Cu品位24.03％的铜精矿，回收率88.54％。闭路试验原则流程图如图1，试验结果见表1。
表1实施例1闭路试验结果
产品名称 产率，％ 品位，％ 回收率，％
精矿 37.87 24.03 88.54
尾矿 62.13 1.90 11.46
给矿 100.00 10.28 100.00
对比例1
样品同实施例1，与实施例1的区别在于，在原矿中不添加磨矿保护剂，进行对比试验。
在原矿中添加12000g/t的石灰，混合后磨细至-0.074mm含量占85％。再向处理后的原矿中添加药剂进行浮选，浮选药剂条件为：粗选一，Z20096g/t、MIBC 32g/t，浮选6分钟；粗选二，Z200 32g/t、MIBC 16g/t，浮选6分钟。
试验原则流程见图2，试验结果见表2。
表2对比例1试验结果
产品名称 产率，％ 品位，％ 回收率，％
粗精矿1 59.93 11.74 68.41
粗精矿2 16.20 11.23 17.69
尾矿 23.87 5.99 13.90
给矿 100.00 10.28 100.00
在不添加磨矿保护剂时，由于铜的性质变化较快，流程波动明显，因此采用2道粗选来确保浮选过程充分，但是由试验结果可见，不添加磨矿保护剂时，浮选指标差，精矿品位很低。
对比实施例2
样品同实施例1，与实施例1的区别在于，取1份草酸，12份亚硫酸钠，5份硫代硫酸钠，组成磨矿保护剂X，使用此磨矿保护剂进行试验。
在原矿中添加1000g/t的磨矿保护剂X、12000g/t的石灰，混合后磨细至-0.074mm含量占85％。再向处理后的原矿中添加药剂进行浮选，浮选药剂条件为：粗选一，Z200 96g/t、MIBC 32g/t，浮选6分钟；粗选二，Z200 32g/t、MIBC 16g/t，浮选6分钟。
试验原则流程见图2，结果见表3。
表3实施例2试验结果
产品名称 产率，％ 品位，％ 回收率，％
粗精矿1 43.39 15.70 66.28
粗精矿2 19.07 10.86 20.16
尾矿 37.54 3.71 13.76
给矿 100.00 10.28 100.00
由于该磨矿保护剂效果较差，流程稳定性还有所欠缺，因此依然采用两道浮选，进行了开路试验。由试验结果可见，添加此配比的磨矿保护剂后，效果比不添加时有所提高，粗精矿1品位提高，尾矿品位降低，但是指标还可以继续优化。
实施例3
某深海硫化物含Cu 7.40％，其矿物组成主要为黄铜矿、黄铁矿及白铁矿，其中黄铜矿矿物含量为20.86％，黄铁矿白铁矿总矿物含量为63.27％。
取1份草酸、8份亚硫酸钠、10份硫代硫酸钠，混合均匀后得到磨矿保护剂。在原矿中添加1000g/t磨矿保护剂、14000g/t的石灰，混合后磨细至-0.074mm含量占85％。再向处理后的原矿中添加药剂进行浮选，浮选药剂条件为：粗选，Z200 80g/t、MIBC 32g/t，浮选6分钟；精选一，石灰3200g/t，Z200 16g/t，浮选4分钟；精选二，石灰2400g/t，浮选3分钟；精选三，石灰1600g/t，浮选3分钟；扫选一，Z200 32g/t，MIBC 16g/t，浮选6分钟；扫选二，Z20016g/t，浮选6分钟。
闭路试验可得到Cu品位23.59％的铜精矿，回收率83.98％。闭路试验原则流程图如图1，试验结果见表4。
表4实施例3闭路试验结果
Figure BDA0002571377200000091
Figure BDA0002571377200000101
实施例4
某深海硫化物含Cu 8.59％，其矿物组成主要为黄铜矿、黄铁矿及白铁矿，其中黄铜矿矿物含量为24.21％，黄铁矿白铁矿总矿物含量为65.81％。
取1份草酸、8份亚硫酸钠、8份硫代硫酸钠，混合均匀后得到磨矿保护剂。在原矿中添加1200g/t磨矿保护剂、14000g/t的石灰，混合后磨细至-0.074mm含量占85％。再向处理后的原矿中添加药剂进行浮选，浮选药剂条件为：粗选，Z200 80g/t、MIBC 32g/t，浮选6分钟；精选一，石灰3200g/t，浮选4分钟；精选二，石灰2400g/t，浮选3分钟；精选三，石灰1600g/t，浮选3分钟；扫选一，Z200 32g/t，MIBC 16g/t，浮选6分钟；扫选二，Z20016g/t，浮选6分钟。
闭路试验可得到Cu品位24.57％的铜精矿，回收率85.91％。闭路试验原则流程图如图1，试验结果见表5。
表5实施例4闭路试验结果
产品名称 产率，％ 品位，％ 回收率，％
精矿 30.04 24.57 85.91
尾矿 69.96 1.73 14.09
给矿 100.00 8.59 100.00
由此可以看出，本申请通过采用磨矿保护剂以保护浮选中的有用矿物(例如典型的黄铜矿)，同时在磨矿过程中联合使用磨矿保护剂及石灰，能够有效改善深海硫化物的浮选效果，提高分离效果，保证了有用金属(例如典型的铜)的回收率，对选矿流程稳定性及适应性起到明显帮助。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种深海硫化物浮选的预处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
先在深海硫化物原矿中加入磨矿保护剂和石灰进行混合，再对深海硫化物原矿进行研磨，得到预处理后的待浮选产品。
2.根据权利要求1所述的预处理方法，其特征在于，磨矿保护剂包括以重量份数计的如下组分：
有机二元酸1-5份、亚硫酸盐5-10份和硫代硫酸盐5-10份。
3.根据权利要求1所述的预处理方法，其特征在于，所述有机二元酸包括乙二酸、富马酸或马来酸中的至少一种；
优选地，所述亚硫酸盐包括亚硫酸钠、亚硫酸钾、亚硫酸氢钠或亚硫酸氢钾中的至少一种；
优选地，所述硫代硫酸盐包括硫代硫酸钠、硫代硫酸钾、硫代硫酸氢钠或硫代硫酸氢钾中的至少一种。
4.根据权利要求1-3任一项所述的预处理方法，其特征在于，所述深海硫化物为铜-铁硫化物，优选为黄铜矿-黄铁矿白铁矿型深海硫化物。
5.根据权利要求1-3任一项所述的预处理方法，其特征在于，磨矿保护剂的添加量为100-2000g/t；和/或，
石灰的添加量为1000-20000g/t。
6.一种深海硫化物的选矿方法，其特征在于，包括：
采用权利要求1-5任一项所述的预处理方法对深海硫化物原矿进行预处理，再向预处理后的待浮选产品中加入捕收剂和起泡剂进行浮选，得到浮选产品。
7.根据权利要求6所述的选矿方法，其特征在于，所述浮选包括粗选、扫选和精选。
8.一种实现权利要求1-5任一项所述的预处理方法的深海硫化物浮选预处理药剂，其特征在于，包括磨矿保护剂和石灰；
优选地，磨矿保护剂和石灰的重量比为(1-20)：(10-200)。
9.根据权利要求8所述的深海硫化物浮选预处理药剂，其特征在于，所述磨矿保护剂包括以重量份数计的如下组分：
有机二元酸1-5份、亚硫酸盐5-10份和硫代硫酸盐5-10份。
10.根据权利要求8或9所述的深海硫化物浮选预处理药剂，其特征在于，所述有机二元酸包括乙二酸、富马酸或马来酸中的至少一种；
优选地，所述亚硫酸盐包括亚硫酸钠、亚硫酸钾、亚硫酸氢钠或亚硫酸氢钾中的至少一种；
优选地，所述硫代硫酸盐包括硫代硫酸钠、硫代硫酸钾、硫代硫酸氢钠或硫代硫酸氢钾中的至少一种。
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Citations (6)

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