CN112076884A - 一种受石灰抑制硫铁矿的临界氧化活化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于选矿技术领域，公开了一种受石灰抑制硫铁矿的临界氧化活化方法，将受石灰抑制的待处理硫铁矿矿浆浓缩至浓度为36～50％；以硫酸亚铁、氯化铝和氟硅酸铵的混合物作为组合活化剂加入到浓缩后的所述矿浆中，活化剂作用后矿浆的pH值在7.0～8.5，矿浆中硫铁矿表面的亲水膜被消除；以氯化铁为氧化剂，将氧化剂添加至解抑活化处理后的所述矿浆中，控制所述矿浆电位值在0.35～0.45V，矿浆中硫铁矿表面临界氧化生成疏水性好的单质硫、缺铁硫化物和多硫化物等。本发明消除了硫酸活化工艺的安全隐患、工艺简单、药剂成本低，有利于强化对受石灰抑制硫铁矿的活化回收效果。

Description

一种受石灰抑制硫铁矿的临界氧化活化方法
技术领域
本发明属于选矿技术领域，尤其涉及一种受石灰抑制硫铁矿的临界氧化活化方法。
背景技术
目前，最接近的现有技术：硫铁矿是一种重要的化学矿物原料，主要用于制造硫酸，部分用作化工原料以生产硫磺及各种含硫化合物等。硫铁矿常与铜、铅、锌、钼等硫化矿床共生，是各类硫化矿床中较为常见的矿石。由于硫铁矿石可浮性较好，为了获得更好的分离指标，在铜、铅、锌、钼等硫化矿选别过程中常添加大量石灰，在pH值>12.0的高碱条件下抑硫浮铜、铅、锌、钼等。被石灰抑制的硫铁矿表面生成了大量亲水钙膜和铁膜。为进一步回收硫铁矿，现有技术常采用硫酸、硫酸铜及其他金属硫酸盐等活化剂活化浮选被石灰抑制后的硫铁矿。
现有技术存在的问题是：(1)硫酸作活化剂时效果最好，但其存在较大的安全隐患，不利于选矿厂生产安全管理；(2)硫酸铜的活化效果也较好，但由于硫酸铜价格较高，这导致生产成本增加；(3)其他金属硫酸盐单独作活化剂时则存在活化效果不高的问题。
解决上述技术问题的难度：新活化工艺既要达到与硫酸或硫酸铜相同或接近的活化效果，又要具有无安全隐患、药剂成本低的特点，难度较高。
解决上述技术问题的意义：若通过新活化方法解决上述技术问题，可使国内硫化矿选矿厂安全、低成本、高效地活化回收受石灰抑制的硫铁矿，有效保障了选矿厂生产工人的人身安全、增加了矿山企业经济效益。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种受石灰抑制硫铁矿的临界氧化活化方法。
本发明是这样实现的，一种受石灰抑制硫铁矿的临界氧化活化方法，包括：
(1)浓缩处理：将待处理硫铁矿矿浆浓缩至浓度为36～50％，所述待处理硫铁矿为被石灰抑制后的单一的黄铁矿、磁黄铁矿或者二者矿物为主的矿石；
(2)解抑活化：以硫酸亚铁、氯化铝和氟硅酸铵的混合物作为组合活化剂，该组合活化剂中硫酸亚铁、氯化铝和氟硅酸铵的质量百分比为：硫酸亚铁60～80wt％、氯化铝10～20wt％和氟硅酸铵10～20wt％，将所述组合活化剂加入到浓缩后的所述矿浆中，该组合活化剂用量与所处理矿浆的重量比为0.5～3:1000，作用时间为3～8min，组合活化剂作用后，所述矿浆的pH值在7.0～8.5范围内，所述矿浆中硫铁矿表面的亲水膜溶解，裸露出新鲜硫铁矿表面，有利于捕收剂的吸附；
(3)临界氧化活化：以氯化铁为氧化剂，将所述氧化剂添加至解抑活化处理后的所述矿浆中，作用时间为2～5min，该氧化剂用量与所处理矿浆的重量比为0.1～0.5:1000，通过控制氧化剂用量使所述矿浆的电位值在0.35～0.45V范围内，所述矿浆中硫铁矿表面临界氧化生成单质硫、缺铁硫化物和多硫化物等，进一步增强硫铁矿的疏水性
本发明的另一目的在于提供一种利用所述受石灰抑制硫铁矿的临界氧化活化方法回收的硫铁矿。
综上所述，本发明的优点及积极效果为：
本发明将受石灰抑制的待处理硫铁矿矿浆浓缩至浓度为36～50％；解抑活化：以硫酸亚铁、氯化铝和氟硅酸铵的混合物作为组合活化剂加入到浓缩后的所述矿浆中，活化剂作用后所述矿浆的pH值在7.0～8.5范围，所述矿浆中硫铁矿表面的亲水膜被消除；临界氧化活化：以氯化铁为氧化剂，将所述氧化剂添加至解抑活化处理后的所述矿浆中，控制所述矿浆电位值在0.35～0.45V范围，所述矿浆中硫铁矿表面临界氧化生成疏水性好的单质硫、缺铁硫化物和多硫化物等。
本发明先通过药剂之间的协同作用使受石灰抑制的硫铁矿表面的亲水膜快速溶解，再通过添加氧化剂并控制矿浆电位使硫铁矿表面临界氧化进一步增强表面疏水性，使捕收剂在硫铁矿表面的吸附能力显著提高，发明的特点在于首先通过药剂之间的协同效应使受石灰抑制硫铁矿表面的亲水膜快速脱除，然后通过添加适量氯化铁调节矿浆电位值适宜范围，使硫铁矿表面临界氧化生成单质硫、缺铁硫化物和多硫化物等，进一步增强硫铁矿疏水性，强化其活化效果。
为更好的证明本技术方案的技术效果，现有技术的活化工艺与本发明工艺进行系统性对比，对比结果如附表1所示。
由附表1可知，与现有的硫酸活化工艺相比，本发明消除了浓硫酸带来的安全隐患；与硫酸铜活化工艺相比，本发明降低了药剂生产成本；与硫酸亚铁活化工艺相比，大幅提高了硫精矿的品位与回收率，有利于强化对受石灰抑制硫铁矿的活化回收效果。
表1是受石灰抑制硫铁矿的本发明与现有技术活化效果对比结果
Figure BDA0002659970030000031
Figure BDA0002659970030000041
附图(表)说明
图1是本发明实施例提供的受石灰抑制硫铁矿的临界氧化活化方法流程图。
图2是本发明实施例提供的受石灰抑制硫铁矿的临界氧化活化方法原理图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
目前常采用硫酸和硫酸铜等活化被石灰抑制后的硫铁矿，但硫酸作活化剂时存在较大的生产安全隐患，而采用硫酸铜作活化剂则存在药剂成本高的问题。
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种受石灰抑制硫铁矿的临界氧化活化方法，下面结合附图对本发明作详细的描述。
如图1所示，本发明实施例提供的受石灰抑制硫铁矿的临界氧化活化方法包括：
S101，浓缩处理：将待处理硫铁矿矿浆浓缩至浓度为36～50％，所述待处理硫铁矿为被石灰抑制后的单一的黄铁矿、磁黄铁矿或者二者矿物为主的矿石。
S102，解抑活化：以硫酸亚铁、氯化铝和氟硅酸铵的混合物作为组合活化剂，该组合活化剂中硫酸亚铁、氯化铝和氟硅酸铵的质量百分比为：硫酸亚铁60～80wt％、氯化铝10～20wt％和氟硅酸铵10～20wt％，将所述组合活化剂加入到浓缩后的所述矿浆中，该组合活化剂用量与所处理矿浆的重量比为0.5～3:1000，作用时间为3～8min，组合活化剂作用后，所述矿浆的pH值在7.0～8.5范围内，所述矿浆中硫铁矿表面的亲水膜溶解，裸露出新鲜硫铁矿表面，有利于捕收剂的吸附。
S103，临界氧化活化：以氯化铁为氧化剂，将所述氧化剂添加至解抑活化处理后的所述矿浆中，作用时间为2～5min，该氧化剂用量与所处理矿浆的重量比为0.1～0.5:1000，通过控制氧化剂用量使所述矿浆的电位值在0.35～0.45V范围内，所述矿浆中硫铁矿表面临界氧化生成单质硫、缺铁硫化物和多硫化物等，进一步增强硫铁矿的疏水性。
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
本实施例江西某含铜硫铁矿原矿中含铜0.72％，含硫24.74％，具体选矿方法如图2所示，将铜硫分离后受石灰抑制的硫铁矿矿浆进行浓缩，矿浆浓缩至50％，采用1600g/t硫酸亚铁、400g/t氯化铝和300g/t氟硅酸铵为组合活化剂，组合活化剂作用后矿浆pH调整至8.0左右，加入氧化剂三氯化铁500g/t调节矿浆电位值为0.39V，捕收剂丁基黄药400g/t，起泡剂松醇油30g/t，进行临界氧化活化浮选受石灰抑制的硫铁矿，得到硫精矿。
本实施例得到硫精矿中S品位50.12％，回收率90.12％。
采用常规活化剂硫酸调节矿浆pH＝6，替换本实施例的组合活化剂，其他工艺条件不变，得到硫精矿中S品位51.67％，回收率91.45％。
采用常规活化剂硫酸铜1500g/t替换本实施例的组合活化剂，其他工艺条件不变，得到硫精矿中S品位48.67％，回收率86.12％。
采用常规活化剂硫酸亚铁2000g/t替换本实施例的组合活化剂，其他工艺条件不变，得到硫精矿中S品位41.62％，回收率70.08％。
实施例2
本实施例福建某含铜硫铁矿原矿中含铜1.04，含硫17.65％，具体选矿方法如图2所示，将铜硫分离后受石灰抑制的硫铁矿矿浆进行浓缩，矿浆浓缩至44％，采用1350g/t硫酸亚铁、200g/t氯化铝和200g/t氟硅酸铵为组合活化剂，组合活化剂作用后矿浆pH调整至8.0左右，加入氧化剂三氯化铁650g/t调节矿浆电位值为0.40V，捕收剂丁基黄药300g/t，起泡剂松醇油30g/t，进行临界氧化活化浮选受石灰抑制的硫铁矿，得到硫精矿。
本实施例得到硫精矿中S品位50.82％，回收率90.42％。
采用常规活化剂硫酸调节矿浆pH＝6，替换本实施例的组合活化剂，其他工艺条件不变，得到硫精矿中S品位51.12％，回收率89.54％。
采用常规活化剂硫酸铜1000g/t替换本实施例的组合活化剂，其他工艺条件不变，得到硫精矿中S品位47.60％，回收率88.65％。
采用常规活化剂硫酸亚铁1500g/t替换本实施例的组合活化剂，其他工艺条件不变，得到硫精矿中S品位43.14％，回收率72.31％。
实施例3
本实施例广东某含铅锌硫铁矿原矿中含铅0.92％，含锌0.86％，含硫28.46％，具体选矿方法如图2所示，将铅锌与硫分离后受石灰抑制的硫铁矿矿浆进行浓缩，矿浆浓缩至40％，采用2000g/t硫酸亚铁、300g/t氯化铝和300g/t氟硅酸铵为组合活化剂，组合活化剂作用后矿浆pH调整至7.5左右，加入氧化剂三氯化铁350g/t调节矿浆电位值为0.41V，捕收剂丁基黄药500g/t，起泡剂松醇油30g/t，进行临界氧化活化浮选受石灰抑制的硫铁矿，得到硫精矿。
本实施例得到硫精矿中S品位49.27％，回收率85.26％。
采用常规活化剂硫酸调节矿浆pH＝6.0，替换本实施例的组合活化剂，其他工艺条件不变，得到硫精矿中S品位47.62％，回收率85.90％。
采用常规活化剂硫酸铜2000g/t替换本实施例的组合活化剂，其他工艺条件不变，得到硫精矿中S品位47.65％，回收率80.16％。
采用常规活化剂硫酸亚铁2500g/t替换本实施例的组合活化剂，其他工艺条件不变，得到硫精矿中S品位42.52％，回收率63.28％。
实施例4
本实施例江西某含铅锌硫铁矿原矿中含铅3.89％，含锌9.05％，含硫31.12％，具体选矿方法如图2所示，将铅锌与硫分离后受石灰抑制的硫铁矿矿浆进行浓缩，矿浆浓缩至36％，采用2400g/t硫酸亚铁、300g/t氯化铝和300g/t氟硅酸铵为组合活化剂，组合活化剂作用后矿浆pH调整至7左右，加入氧化剂三氯化铁200g/t调节矿浆电位值为0.44V，捕收剂丁基黄药500g/t，起泡剂松醇油30g/t，进行临界氧化活化浮选受石灰抑制的硫铁矿，得到硫精矿。
本实施例得到硫精矿中S品位48.45％，回收率78.26％。
采用常规活化剂硫酸调节矿浆pH＝6.0，替换本实施例的组合活化剂，其他工艺条件不变，得到硫精矿中S品位49.32％，回收率80.75％。
采用常规活化剂硫酸铜2000g/t替换本实施例的组合活化剂，其他工艺条件不变，得到硫精矿中S品位46.74％，回收率65.40％。
采用常规活化剂硫酸亚铁3000g/t替换本实施例的组合活化剂，其他工艺条件不变，得到硫精矿中S品位44.61％，回收率52.42％。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种受石灰抑制硫铁矿的临界氧化活化方法，其特征在于，所述受石灰抑制硫铁矿的临界氧化活化方法包括
步骤一，将受石灰抑制的待处理硫铁矿矿浆浓缩至浓度36～50％；
步骤二，解抑活化：以硫酸亚铁、氯化铝和氟硅酸铵的混合物作为组合活化剂加入到浓缩后的所述矿浆中，进行活化，消除矿浆中硫铁矿表面的亲水膜；
步骤三，临界氧化活化：以氯化铁为氧化剂，将所述氧化剂添加至解抑活化处理后的所述矿浆中，通过控制氧化剂用量调控矿浆的电位值，所述矿浆中硫铁矿表面临界氧化生成单质硫、缺铁硫化物和多硫化物，进一步增强硫铁矿的疏水性。
2.如权利要求1所述的受石灰抑制硫铁矿的临界氧化活化方法，其特征在于，步骤一中，所述待处理硫铁矿为被石灰抑制后的单一的黄铁矿、磁黄铁矿或者二者矿物混合矿石。
3.如权利要求1所述的受石灰抑制硫铁矿的临界氧化活化方法，其特征在于，步骤二中，硫酸亚铁、氯化铝和氟硅酸铵的质量百分比为：硫酸亚铁60～80wt％、氯化铝10～20wt％和氟硅酸铵10～20wt％。
4.如权利要求1所述的受石灰抑制硫铁矿的临界氧化活化方法，其特征在于，步骤二中，将所述硫酸亚铁、氯化铝和氟硅酸铵组合活化剂加入到浓缩后的所述矿浆中，组合活化剂用量与所处理矿浆的重量比为0.5～3:1000，作用时间为3～8min。
5.如权利要求1所述的受石灰抑制硫铁矿的临界氧化活化方法，其特征在于，步骤二中，组合活化剂作用后，所述矿浆的pH值在7.0～8.5。
6.如权利要求1所述的受石灰抑制硫铁矿的临界氧化活化方法，其特征在于，步骤二中，所述矿浆中硫铁矿表面的亲水膜溶解，裸露出新鲜硫铁矿表面。
7.如权利要求1所述的受石灰抑制硫铁矿的临界氧化活化方法，其特征在于，步骤三中，将所述氧化剂添加至解抑活化处理后的所述矿浆中，作用时间为2～5min，该氧化剂用量与所处理矿浆的重量比为0.1～0.5:1000。
8.如权利要求1所述的受石灰抑制硫铁矿的临界氧化活化方法，其特征在于，步骤三中，控制氧化剂用量使所述矿浆的电位值在0.35～0.45V。
9.一种利用权利要求1所述受石灰抑制硫铁矿的临界氧化活化方法的硫铁矿。
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