CN112237994A

CN112237994A - 一种多金属硫化矿硫化锌高效抑制剂及其制备方法与应用

Info

Publication number: CN112237994A
Application number: CN202010992226.XA
Authority: CN
Inventors: 梁溢强; 杨林; 吕超; 唐鑫; 谢峰; 吕向文; 宋涛; 阚赛琼; 乔吉波; 张晶; 马原琳; 杨芳; 张曙光
Original assignee: Kunming Metallurgical Research Institute
Current assignee: Kunming Metallurgical Research Institute
Priority date: 2020-09-21
Filing date: 2020-09-21
Publication date: 2021-01-19
Anticipated expiration: 2040-09-21
Also published as: CN112237994B

Abstract

本发明公开了一种多金属硫化矿硫化锌高效抑制剂及其制备方法与应用。所述的多金属硫化矿硫化锌高效抑制剂为二硫代胺基甲酸盐类衍生物、碳酸锌和硫酸锌的混合物。本发明中，多金属硫化矿硫化锌高效抑制剂为二硫代胺基甲酸盐类衍生物、碳酸锌、硫酸锌的混合物，对闪锌矿为代表的硫化锌矿物具有良好的选择性和抑制作用，抑制效果显著，特别适用于铅锌矿物浮选分离、锌硫矿物浮选分离和铜锌矿物浮选分离。本发明充分发挥不同无机化合物的协同作用,提高多金属硫化矿硫化锌高效抑制剂的抑制能力和适应性，可以有效的从铅锌混合精矿或高硫铅锌矿石中高效抑制硫化锌矿物。

Description

一种多金属硫化矿硫化锌高效抑制剂及其制备方法与应用

技术领域

本发明属于化工技术领域，进一步属于冶金化工技术领域，具体涉及一种多金属硫化矿硫化锌高效抑制剂及其制备方法与应用。

背景技术

我国的铅锌矿石类型复杂，共伴生组分较多，综合利用价值大，在硫化铅锌矿床中，以锌为主的铅锌矿床多于以铅为主的铅锌矿床，且单铅矿床少，总体表现为贫矿多，富矿少，主要分布在云黔川等西南地区和内蒙古等省区。闪锌矿主要呈不规则状产出，常与方铅矿、黄铁矿紧密共生在一起。铅锌矿物的浮选分离是影响各精矿产品品位、回收率及互含的关键。由于三种硫化矿物的可浮性波动大，部分锌矿物采用大量的硫酸锌也难以有效抑制，造成铅锌产品互含严重，影响到锌金属的高效回收利用。因此多金属铅锌硫化矿的浮选分离中，具有高效选择性的锌抑制剂研究一直是国内外研究的热点和难点。随着资源的贫化，复杂硫化矿的浮选分离难度不断增大，抑锌浮铅时，锌矿物能否得到有效抑制关系到铅精矿的质量，故高效的锌抑制剂受到了国内外重视，所以研究开发锌的高效抑制剂，提高资源的综合回收率，十分的迫切。由于高锌低铅复杂多金属硫化矿的矿石可浮性相近，硫化矿物之间可浮性交错的影响，微细粒铅锌矿物的浮选速率慢，夹带严重，故浮选过程中对锌抑制剂的要求较高，既需要精准的抑制不同粒度的锌矿物，也要减少微细粒锌矿物夹带到铅硫混选泡沫中。虽然硫酸锌作为锌的抑制剂，其生产稳定，来源广泛，但其缺点是抑制部分可浮性好硫化锌效果较差（尤其对微细粒的锌矿物抑制效果不佳），使用量较大导致回水处理费用升高。因此，研究开发无毒高效的新型抑制剂，减少浮选的费用和风险，十分重要。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种多金属硫化矿硫化锌高效抑制剂；第二目的在于提供所述的多金属硫化矿硫化锌高效抑制剂的制备方法；第三目的在于提供所述的多金属硫化矿硫化锌高效抑制剂的应用。

本发明的第一目的是这样实现的，所述的多金属硫化矿硫化锌高效抑制剂为二硫代胺基甲酸盐类衍生物、碳酸锌和硫酸锌的混合物。

本发明的第二目的是这样实现的，包括以下步骤：

A、在一号反应罐中加入水，在搅拌条件下，控制温度为30~40℃，逐步加入氢氧化钠制备得到质量百分浓度为1%的氢氧化钠溶液，然后在30~40℃的恒温条件下加入质量百分浓度为4~6%的二甲胺水溶液，搅拌30~40min得到物料a；

B、将物料a给入到二号反应罐中，冷却至5~10℃，加入二硫化碳，在温度10~20℃下搅拌20~30min得到物料b；

C、将物料b给入到三号反应罐中，添加硫酸锌，搅拌20~30min得到物料c；

D、将物料c给入四号反应罐中，添加碳酸盐或硫代硫酸盐，搅拌20~30min得到目标物多金属硫化矿硫化锌高效抑制剂。

本发明所述的多金属硫化矿硫化锌高效抑制剂的制备方法，具体操作如下：

Ａ、在装有温控和良好搅拌的一号反应罐中放置清水，缓慢搅拌，逐步加入氢氧化钠颗粒，将反应罐恒温在30～40℃，得到1%的氢氧化钠溶液；缓慢加入质量浓度为5%的二甲胺水溶液，搅拌30～40min，至充分反应后，得到物料b，其中水、氢氧化钠和二甲胺的质量比为（266～290）:（2.5～3）:1；

B、倾析出物料b，给入装有温控和良好搅拌的二号反应罐，冷却至5～10℃，缓慢加入二硫化碳，控制温度在10～20℃，搅拌20～30min得到物料c，二硫化碳和二甲胺的质量比为（1.5～2）:1；

C、将上步的物料c给入良好搅拌的三号反应罐，逐步添加硫酸锌，搅拌20～30min得到物料d，硫酸锌和二甲胺的质量比为（6～10）:1；

D、将上步的物料d给入良好搅拌的四号反应罐反应完毕后，逐步添加碳酸盐或硫代硫酸盐，搅拌20～30min得到，得到二硫代胺基甲酸盐类衍生物、碳酸锌、硫酸锌的混合物，碳酸盐和硫代硫酸盐和二甲胺的质量比为（2～3）: （3～4）:1。

本发明所述的一种多金属硫化矿硫化锌高效抑制剂的应用为所述的硫化锌高效抑制剂在多金属铜铅锌硫浮选分离中的应用，是将其添加至搅拌桶与矿浆充分反应作用后达到对硫化锌的抑制效果。

本发明的第三目的是这样实现的，所述的多金属硫化矿硫化锌高效抑制剂在铅锌混合精矿或高硫铅锌矿石浮选分离药剂中的应用。

本发明中，多金属硫化矿硫化锌高效抑制剂为二硫代胺基甲酸盐类衍生物、碳酸锌、硫酸锌的混合物，对闪锌矿为代表的硫化锌矿物具有良好的选择性和抑制作用，抑制效果显著，特别适用于铅锌矿物浮选分离、锌硫矿物浮选分离和铜锌矿物浮选分离。本发明充分发挥不同无机化合物的协同作用,提高多金属硫化矿硫化锌高效抑制剂的抑制能力和适应性，可以有效的从铅锌混合精矿或高硫铅锌矿石中高效抑制硫化锌矿物。

本发明的优点是：

1、制备方法简捷、可以取代传统的硫酸锌，毒性低，刺激性低，使用方便，基团选择性好，能有效提高闪锌矿等硫化锌的抑制效果；

2、生产使用后降解性好，在尾矿库堆存一定时间自然降解，环境友好；

3、成本低廉，易于工业规模投产；

4、生产过程不产生三废，不产生二次污染，对环境友好。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。

本发明所述的多金属硫化矿硫化锌高效抑制剂为二硫代胺基甲酸盐类衍生物、碳酸锌和硫酸锌的混合物。

所述的二硫代胺基甲酸盐类衍生物、碳酸锌和硫酸锌的质量比为（2:1:1）~（2:1:2）。

本发明所述的多金属硫化矿硫化锌高效抑制剂的制备方法，包括以下步骤：

A步骤中水、氢氧化钠和二甲胺的质量比为（266～290）:（2.5～3）:1。

B步骤中二硫化碳和二甲胺的质量比为（1.5～2）:1。

C步骤中硫酸锌和二甲胺的质量比为（6～10）:1。

D步骤中碳酸盐和硫代硫酸盐和二甲胺的质量比为（2～3）: （3～4）:1。

本发明所述的多金属硫化矿硫化锌高效抑制剂的应用为所述的多金属硫化矿硫化锌高效抑制剂在铅锌混合精矿或高硫铅锌矿石浮选分离药剂中的应用。

下面以具体实施案例对本发明做进一步说明：

实施例1

原料：氢氧化钠，内蒙古君正能源化工集团股份有限公司，含量≥99%；

二甲胺：山东聚富鑫旺化工有限公司，含量≥40%；

二硫化碳：株洲宇宏鑫环保有限公司，含量≥99%；

硫酸锌：济南弘文化工有限公司，Zn含量≥21.5%；

碳酸钠：济南春禄福商贸有限公司，含量≥99%；

用量：氢氧化钠121kg(含量99% w/w，折纯120kg)

二甲胺112.5kg (含量40%w/w，折纯45kg)

二硫化碳76.77kg (含量99%w/w，折纯76kg)

七水硫酸锌480kg(锌含量21.50%w/w，折纯硫酸锌270kg)

碳酸钠107kg(含量99%w/w，折纯106kg)

操作：

第一步：预热反应罐，使之恒温在35℃，反应罐中放置水12000 kg，并缓慢搅拌加入氢氧化钠，将反应罐中恒温在35℃，缓慢加入5%浓度的二甲胺，搅拌30min，至完全溶解，得到物料b，其中水：氢氧化钠：二甲胺=286.67:2.67:1；

第二步冷却二号反应罐至8℃，将物料b给入二号反应罐，搅拌后缓慢加入二硫化碳，恒温10℃搅拌30min得到物料c；

第三步将物料c给入三号反应罐，搅拌后缓慢加入硫酸锌，搅拌30分钟，得到物料d；

第四步将物料d给入四号反应罐，搅拌后缓慢加入碳酸钠，搅拌20分钟，得到物料e为最终产物，二硫代胺基甲酸盐类衍生物、碳酸锌和碳酸锌的重量比为2:1:1。

产品应用结果：在本地某厂作高硫铅锌混合矿的硫化锌抑制剂使用，测定浮选效果：

以成品有效固含量计算，配成(w/w)水溶液，取白色乳状液体，加入量2000g/t，加入至矿浆搅拌桶中，搅拌5min，然后给入浮选机充气浮选6min，其泡沫产品铅回收率在91.67%，铅品位44%，尾矿锌回收率92.75%，锌品位16%，优于目前黄药产品（硫酸锌产品铅回收率在87.50%，铅品位40%，尾矿锌回收率86.30%，锌品位15%)。

实施例2

原料：氢氧化钠，河北科隆多生物科技有限公司，含量≥99%；

二甲胺：济南鑫旺化工有限公司，含量≥40%；

二硫化碳：山东聚美化工科技有限公司，含量≥99%；

硫酸锌：武汉恩比德化工产品有限公司，Zn含量≥21.5%；

碳酸氢钠：玉林市宏磊化工有限公司，含量≥99%；

硫代硫酸钠：济南国丞化工有限公司，含量≥99%；

用量：氢氧化钠131kg(含量99% w/w，折纯130kg)

二甲胺125kg (含量40%w/w，折纯50kg)

二硫化碳80.8kg (含量99%w/w，折纯80kg)

七水硫酸锌535kg(锌含量21.50%w/w，折纯硫酸锌300kg)

碳酸氢钠97kg(含量99%w/w，折纯90kg)

硫代硫酸钠141kg(含量99%w/w，折纯140kg)

操作：

第一步：预热反应罐，使之恒温在35℃，反应罐中放置水13000 kg，并缓慢搅拌加入氢氧化钠，将反应罐中恒温在35℃，缓慢加入5%浓度的二甲胺，搅拌30min，至完全溶解，得到物料b，其中水：氢氧化钠：二甲胺=260:2.60:1；

第二步冷却二号反应罐至8℃，将物料b给入二号反应罐，搅拌后缓慢加入二硫化碳，恒温10℃搅拌20min得到物料c；

第四步将物料d给入四号反应罐，搅拌后缓慢加入碳酸氢钠和硫代硫酸钠，搅拌20分钟，得到物料e为最终产物，二硫代胺基甲酸盐类衍生物、碳酸锌和碳酸锌的重量比为2:1:2。

产品应用结果：在本地某厂作铅锌混合精矿分离的硫化锌抑制剂使用，测定浮选效果：

以成品有效固含量计算，配成(w/w)水溶液，取白色乳状液体，加入量3000g/t，加入至矿浆搅拌桶中，搅拌3min，然后给入浮选机充气浮选5min，其泡沫产品铅回收率在90.11%，铅品位56%，尾矿锌回收率91.84%，锌品位11%，优于目前黄药产品（硫酸锌产品铅回收率在82.76%，铅品位45%，尾矿锌回收率86.02%，锌品位10.54%)。

实施例3

原料：氢氧化钠，河北铭奥化工贸易有限公司，含量≥99%；

二甲胺：山东聚富鑫旺化工有限公司，含量≥40%；

二硫化碳：湖北鑫润德化工有限公司，含量≥99%；

硫酸锌：安徽中仁化工科技有限公司，Zn含量≥21%；

碳酸钠：沧州临港滨海化工有限公司，含量≥99%；

硫代硫酸钠：云南叠展贸易有限公司，含量≥99%；

用量：氢氧化钠131kg(含量99% w/w，折纯130kg)

二甲胺125kg (含量40%w/w，折纯50kg)

二硫化碳81kg (含量99%w/w，折纯80kg)

七水硫酸锌712kg(锌含量21.50%w/w，折纯硫酸锌400kg)

碳酸钠101kg(含量99%w/w，折纯100kg)

硫代硫酸钠121kg(含量99%w/w，折纯120kg)

操作：

第四步将物料d给入四号反应罐，搅拌后缓慢加入碳酸钠和硫代硫酸钠，搅拌20分钟，得到物料e为最终产物，二硫代胺基甲酸盐类衍生物、碳酸锌和碳酸锌的重量比为2:1:1。

以成品有效固含量计算，配成(w/w)水溶液，取白色乳状液体，加入量4000g/t，加入至矿浆搅拌桶中，搅拌3min，然后给入浮选机充气浮选4min，其泡沫产品铅回收率在91.61%，铅品位60.5%，尾矿锌回收率96.51%，锌品位16%，优于目前黄药产品（硫酸锌产品铅回收率在87.36%，铅品位50%，尾矿锌回收率89.95%，锌品位15.79%)。

Claims

1.一种多金属硫化矿硫化锌高效抑制剂，其特征在于所述的多金属硫化矿硫化锌高效抑制剂为二硫代胺基甲酸盐类衍生物、碳酸锌和硫酸锌的混合物。

2.根据权利要求1所述的多金属硫化矿硫化锌高效抑制剂，其特征在于所述的二硫代胺基甲酸盐类衍生物、碳酸锌和硫酸锌的质量比为（2:1:1）~（2:1:2）。

3.一种权利要求1或2所述的多金属硫化矿硫化锌高效抑制剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于A步骤中水、氢氧化钠和二甲胺的质量比为（266～290）:（2.5～3）:1。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于B步骤中二硫化碳和二甲胺的质量比为（1.5～2）:1。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于C步骤中硫酸锌和二甲胺的质量比为（6～10）:1。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于D步骤中碳酸盐和硫代硫酸盐和二甲胺的质量比为（2～3）: （3～4）:1。

8.一种权利要求1或2所述的多金属硫化矿硫化锌高效抑制剂的应用，其特征在于所述的多金属硫化矿硫化锌高效抑制剂在铅锌混合精矿或高硫铅锌矿石浮选分离药剂中的应用。