CN112474062A

CN112474062A - 一种闪锌矿抑制剂及其应用方法

Info

Publication number: CN112474062A
Application number: CN202011613347.5A
Authority: CN
Inventors: 杨丙桥; 朱环宇; 冯金蝉; 曾梦媛; 严海; 贾菲菲
Original assignee: Wuhan Institute of Technology
Current assignee: Wuhan Institute of Technology
Priority date: 2020-12-30
Filing date: 2020-12-30
Publication date: 2021-03-12

Abstract

本发明涉及有色金属选矿技术领域，尤其涉及一种闪锌矿抑制剂及其应用方法。本发明提供一种闪锌矿抑制剂，所述抑制剂为羟基乙叉二膦酸。以及一种闪锌矿抑制剂的应用方法，包括以下步骤：S1：矿物加水后搅拌，得到矿浆；S2：向矿浆中添加所述抑制剂后，调整矿浆pH；S3：充气浮选，得到泡沫产品和尾矿。本发明的抑制剂溶解性好，选择性强，抑制效果好，使用pH范围广，用量小，价格便宜，可大规模应用于实际生产；本发明的抑制剂对闪锌矿有良好的抑制效果。可应用于硫化铅锌混合精矿浮选分离，能够实现方铅矿和闪锌矿高效浮选分离。

Description

一种闪锌矿抑制剂及其应用方法

技术领域

本发明涉及有色金属选矿技术领域，尤其涉及一种闪锌矿抑制剂及其应用方法。

背景技术

硫化铅锌矿是冶炼铅锌金属的主要来源，然而硫化铅锌矿通常伴生存在。由于硫化铅锌矿的天然可浮性较好，容易与巯基类捕收剂反应浮出，通常采用浮选方式对硫化铅锌矿进行回收。铅锌混合-铅锌分离浮选流程是首先进行铅锌的混合浮选，然后对混合精矿进行铅锌分离的一种原则流程，它适用于铅锌品位较低，铅锌矿物共生关系密切的矿石。目前在硫化铅锌矿的分离过程中，通常选择抑制可浮性较差的闪锌矿，常采用的闪锌矿抑制剂有氰化物、硫酸锌、亚硫酸钠和硫化钠。氰化物可以在闪锌矿表面吸附，形成Zn(CN)2亲水膜，导致闪锌矿的可浮性降低。虽然氰化物对闪锌矿的选择性抑制效果很好，但由于其毒性很强，对环境的危害较大，因此其应用受到限制。碳酸锌是目前应用最广的闪锌矿抑制剂，其抑制机理在于碳酸锌水解后，在闪锌矿表面形成Zn(OH)2。但碳酸锌在碱性环境下才有抑制作用，并且对于被金属离子活化后的闪锌矿没有很强的抑制作用，因此需要与其他药剂配合使用，使得药剂制度复杂。硫化钠会降低矿浆电位，从而降低ZnS的可浮性。此外，当矿浆中的HS-浓度达到一定值后，在矿物表面发生竞争吸附，排挤已吸附在闪锌矿表面的黄药阴离子，是矿物表面受到抑制。但是，硫化钠添加后会释放出H2S气体，严重影响了实际生产过程中的工作环境。目前关于闪锌矿抑制剂研究主要集中在常用的无机抑制剂的组合使用方面，因此开发高效环保，且新型的闪锌矿抑制剂对于实现硫化铅锌混合精矿的分离具有非常重要的意义。

在硫化锌矿浮选抑制剂方面，中国专利CN107442290A公布了“从矿石中分离铅精矿的方法”，该方法利用巯基乙酸钠作为闪锌矿抑制剂，提高精矿中方铅矿的品位，但该方法也提到需要严格控制抑制剂、捕收剂和起泡剂之间的用量，才能实现选矿药剂成本和方铅矿回收率之间的平衡。中国专利CN111715410A公布了“一种硫化锌矿的组合抑制剂及其应用”，所述新型组合抑制剂活性组分包括有聚环氧琥珀酸、硫酸锌和亚硫酸钠。中国专利CN110216017A公布了“一种提高铁闪锌矿生产指标的组合抑制剂及其应用”，该方法所述的组合抑制剂由氯化钙、多胺、焦亚硫酸钠和腐植酸钠组成，在药剂制度中需要添加石灰增强抑制效果，在实际生产中容易造成管道结垢。

发明内容

针对以上的不足，本发明的目的在于提供一种闪锌矿抑制剂及其应用方法，该抑制剂具有良好抑制效果的抑制剂，该抑制剂选择性强、抑制效果好、用量少且环保。

本发明提供一种闪锌矿抑制剂，所述抑制剂为羟基乙叉二膦酸。

进一步地，所述抑制剂为羟基乙叉二膦酸的水溶液。

进一步地，将上述抑制剂用作闪锌矿和方铅矿的浮选分离。

本发明还提供了一种闪锌矿抑制剂的应用方法，包括以下步骤：

S1：矿物加水后搅拌，得到矿浆；

S2：向矿浆中添加所述抑制剂后，调整矿浆pH；

S3：充气浮选，得到泡沫产品和尾矿。

进一步地，S2中pH调节范围为3-12。

进一步地，S2中还需加入捕收剂。

更进一步地，所述捕收剂选用黄药、黑药、柴油、烃油中的至少一种或多种。

进一步地，S2中加入抑制剂的浓度为1-1000mg/L。

进一步地，S2中还需加入起泡剂。

更进一步地，所述起泡剂甲基异丁基和或2号油中。

本发明中，所述闪锌矿抑制剂是有机磷酸类物质，具有羟基和膦酸基团。药剂在矿浆中释放H+后，可以选择性地与Zn2+螯合，从而大量吸附在闪锌矿表面。同时，亲水性的羟基暴露在矿浆中，使得矿物表面亲水性增加。且药剂吸附后，占据了闪锌矿表面的活性位点，大大降低了捕收剂在其表面的吸附，更进一步导致闪锌矿的上浮率降低。

本发明的有益效果：

1）本发明所提供的抑制剂对环境友好，不会污染环境

2）本发明所述的抑制剂溶解性好，选择性强，抑制效果好，使用pH范围广，用量小，价格便宜，可大规模应用于实际生产。

3）本发明所提供的抑制剂的分离效果和分离成本明显优于现有技术中的碳酸锌、硫化钠及其他组合型的无极抑制剂。

4）本发明所提供的抑制剂用量少，同时环保，使用安全，不会在实际使用过程中存在风险隐患。

5）本发明的抑制剂对闪锌矿有良好的抑制效果。可应用于硫化铅锌混合精矿浮选分离，能够实现方铅矿和闪锌矿高效浮选分离。

附图说明

图1是浮选药剂制度及流程图；

图2是本发明中实施案例1的抑制剂浓度与上浮率的关系图；

图3是本发明中实施案例2的矿浆pH值与上浮率的关系图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但实施例并不是对本发明技术方案的限定。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可借鉴本发明内容，适当改变原料、工艺条件等环节来实现相应的其它目的，其相关改变都没有脱离本发明的内容，所有类似的替换和改动对于本领域技术人员来说是显而易见的，都被视为包括在本发明的范围之内。

为了更好地解释本发明，以下结合具体实验室实施例进一步阐明本发明的主要内容，但本发明的内容不仅仅局限于以下实施例。

实施例1

取粒度为+38-74 μm的方铅矿、闪锌矿单矿物2 g分别进行浮选，取30 mL的蒸馏水加入70 mL的挂槽浮选机中，在1300 r/min转速下搅拌调浆，使矿浆充分分散。

按照图1所述的药剂制度添加药剂，添加药剂后调节矿浆pH为9，搅拌5 min，然后依次加入捕收剂20mg/L和起泡剂20mg/L，分别搅拌2 min，1 min，所述型抑制剂浓度分别为0、1、2、5、10、20、30、50、100、200、500 mg/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。

由实施例可知，所述抑制剂对方铅矿没有抑制效果，对闪锌矿有很强的抑制效果，且用量很低。

实施例2

取粒度为+38-74μm的方铅矿、闪锌矿单矿物2 g分别进行浮选，取30 mL的蒸馏水加入70 mL的挂槽浮选机中，在1300 r/min转速下搅拌调浆，使矿浆充分分散。

所述的药剂添加顺序如图1所示，闪锌矿和方铅矿单矿物添加所述抑制剂浓度为10 mg/L，再依次添加丁基黄药（20 mg/L）、MIBC（20 mg/L），添加药剂后调节矿浆pH为3、4、6、8、9、10、12。搅拌完成后充气浮选，得到泡沫产品及尾矿。结果如图3所示。

由实施例可知，所述抑制剂在pH 3-12 范围内对方铅矿没有抑制效果，所述抑制剂在pH 3-12 范围内对闪锌矿具有很好的抑制效果，闪锌矿几乎完全被抑制，上浮率不足3%，而方铅矿的上浮率稳定在95%左右，表明该抑制剂对方铅矿无抑制作用，对闪锌矿抑制效果明显，且所述抑制剂适用的pH范围广。

实施例3

将+38-74 μm的方铅矿、闪锌矿单矿物分别取1.0 g按照1：1比例均匀混合，取30mL的蒸馏水加入70 mL的挂槽浮选机中，在1300 r/min转速下搅拌调浆，让矿浆充分分散。

所述的药剂添加顺序如图1所示，加入抑制剂（1000 mg/L），在添加抑制剂后调节矿浆pH为4.21，再依次添加丁基黄药（20 mg/L）、MIBC（20 mg/L），添加药剂后依次搅拌5min，2 min，1 min。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，化验精矿中ZnS和PbS的品位并计算ZnS和PbS的回收率。结果如表1所示。

由实施例可知，所述抑制剂在1000 mg/L条件下能够实现方铅矿和闪锌矿有效浮选分离，此时方铅矿回收率达到85.12%，而闪锌矿的回收率仅为8.92%。

实施例4

将+38-74 μm的方铅矿、闪锌矿单矿物分别取1.0 g按照1：1比例均匀混合，取30mL的蒸馏水加入70mL的挂槽浮选机中，在1300 r/min转速下搅拌调浆，让矿浆充分分散。

所述的药剂添加顺序如图1所示，加入抑制剂（50 mg/L），在添加抑制剂后调节矿浆pH为5.13，再依次添加丁基黄药（20 mg/L）、MIBC（20 mg/L），添加药剂后依次搅拌5min，2min，1min。搅拌完成后充气浮选，得到泡沫产品及尾矿。

由实施例可知，所述抑制剂在50 mg/L条件下能够实现方铅矿和闪锌矿有效浮选分离，此时方铅矿回收率达到84.97%，而闪锌矿的回收率仅为8.22%。

实施例5

将+38-74 μm的方铅矿、闪锌矿单矿物分别取1.0g按照1：1比例均匀混合，取30 mL的蒸馏水加入70 mL的挂槽浮选机中，在1300r/min转速下搅拌调浆，让矿浆充分分散。

所述的药剂添加顺序如图1所示，加入抑制剂（500 mg/L），在添加抑制剂后调节矿浆pH为8.11，再依次添加丁基黄药（20 mg/L）、MIBC（20 mg/L），添加药剂后依次搅拌5 min，2 min，1 min。搅拌完成后充气浮选，得到泡沫产品及尾矿。

由实施例可知，所述抑制剂在500 mg/L条件下能够实现方铅矿和闪锌矿有效浮选分离，此时方铅矿回收率达到84.69%，而闪锌矿的回收率仅为3.45%。

实施例6

所述的药剂添加顺序如图1所示，加入抑制剂（30 mg/L），在添加抑制剂后调节矿浆pH为9.09，再依次添加丁基黄药（20 mg/L）、MIBC（20 mg/L），添加药剂后依次搅拌5 min，2 min，1 min。搅拌完成后充气浮选，得到泡沫产品及尾矿。

由实施例可知，所述抑制剂在30 mg/L条件下能够实现方铅矿和闪锌矿有效浮选分离，此时方铅矿回收率达到86.05%，而闪锌矿的回收率仅为9.33%。

实施例7

所述的药剂添加顺序如图1所示，加入抑制剂（10 mg/L），在添加抑制剂后调节矿浆pH为10.83，再依次添加丁基黄药（20 mg/L）、MIBC（20 mg/L），添加药剂后依次搅拌5min，2 min，1 min。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，化验精矿中ZnS和PbS的品位并计算ZnS和PbS回收率。结果如表1所示。

由实施例可知，所述抑制剂在10 mg/L条件下能够实现方铅矿和闪锌矿有效浮选分离，此时方铅矿回收率达到88.43%，而闪锌矿的回收率仅为13.16%。

以上对本发明的实施例进行了示例性说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依据本发明申请范围的均等变化与改进等，均应归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims

1.一种闪锌矿抑制剂，其特征在于：所述抑制剂为羟基乙叉二膦酸。

2.如权利要求1所述的一种闪锌矿抑制剂，其特征在于：所述抑制剂为羟基乙叉二膦酸的水溶液。

3.如权利要求2所述的一种闪锌矿抑制剂，其特征在于，将上述抑制剂用作闪锌矿和方铅矿的浮选分离。

4.如权利要求3所述的一种闪锌矿抑制剂的应用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：矿物加水后搅拌，得到矿浆；

S2：向矿浆中添加所述抑制剂后，调整矿浆pH；

S3：充气浮选，得到泡沫产品和尾矿。

5.如权利要求4所述的一种闪锌矿抑制剂的应用方法，其特征在于：S2中pH调节范围为3-12。

6.如权利要求4所述的一种闪锌矿抑制剂的应用方法，其特征在于：S2中还需加入捕收剂。

7.如权利要求6所述的一种闪锌矿抑制剂的应用方法，其特征在于：所述捕收剂选用黄药、黑药、柴油、烃油中的至少一种或多种。

8.如权利要求4所述的一种闪锌矿抑制剂的应用方法，其特征在于：S2中加入抑制剂的浓度为1-1000mg/L。

9.如权利要求4所述的一种闪锌矿抑制剂的应用方法，其特征在于：S2中还需加入起泡剂。

10.如权利要求9所述的一种闪锌矿抑制剂的应用方法，其特征在于：所述起泡剂甲基异丁基和或2号油中。