CN112774869B - 黄铁矿抑制剂及其制备和在铜铅锌多金属硫化矿中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种黄铁矿抑制剂及其制备和在铜铅锌多金属硫化矿中的应用，所述黄铁矿抑制剂由如下重量份原料制成：丙烯酸10～20份，高分子化合物5～10份，异丙醇4～8份，催化剂0.02～0.05份。本发明所提供的黄铁矿抑制剂ZJ209环保无毒，制备方法简单，用量少，成本低，添加安全、使用方便。将本发明提供的黄铁矿抑制剂应用于铜铅锌多金属硫化矿的浮选中，能够有效解决大量石灰来抑制黄铁矿造成矿浆pH过高、不利于分选的问题，有利于提高了铜铅精矿、锌精矿的浮选回收率。本发明提供的黄铁矿抑制剂可广泛适用于铜铅锌多金属硫化矿物的浮选。
Description
技术领域
本发明涉及矿物加工技术领域，具体涉及一种黄铁矿抑制剂及其制备和在铜铅锌多金属硫化矿中的应用。
背景技术
黄铁矿是影响多金属硫化矿的主要矿物之一，它通常与黄铜矿、方铅矿和闪锌矿等有用矿物伴生。多金属硫化矿浮选中，一般先抑制黄铁矿，优先浮选黄铜矿、方铅矿和闪锌矿等目的矿物，而矿物离子难免会造成黄铁矿不必要的活化。如何有效抑制黄铁矿，提高目的矿物的浮选指标成为多金属硫化矿浮选首要面对的问题。目前，黄铁矿的抑制剂主要分为无机抑制剂和有机抑制剂两大类，如石灰、氰化物等无机抑制剂和甘油黄原酸盐、聚丙烯酰胺、腐殖酸盐、木质磺酸盐等有机抑制剂。它们对黄铁矿均有一定的抑制作用，但采用石灰来抑制黄铁矿，往往使用量大，造成矿浆pH较高，不利于目的矿物与黄铁矿的分离；氰化物为剧毒物质，易造成环境污染问题；甘油黄原酸盐、聚丙烯酰胺、腐殖酸盐、木质磺酸盐等有机抑制剂对黄铁矿与黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等有用矿物的选择性较弱。因此，迫切需要研制一种抑制能力强、选择性好且环境友好的黄铁矿抑制剂。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种黄铁矿抑制剂及其制备和在铜铅锌多金属硫化矿中的应用，该黄铁矿抑制剂高效、安全、环保。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明提供一种黄铁矿抑制剂，由如下重量份原料制成：丙烯酸10～20份，高分子化合物5～10份，异丙醇4～8份，催化剂0.02～0.05份。
高分子化合物采用淀粉、羧甲基纤维素、瓜尔胶中的至少一种。
较优地，所述高分子化合物采用淀粉。
催化剂采用过二硫酸钾和偶氮二异丁腈中的至少一种。
本发明还提供一种上述黄铁矿抑制剂的制备方法，具体过程为：
在反应容器中分别加入丙烯酸、高分子化合物和异丙醇，加水搅拌均匀后再加入催化剂，在85～90℃条件下反应1～4小时得到粘稠状的液体，即为黄铁矿抑制剂。
本发明还提供一种利用上述黄铁矿抑制剂对铜铅锌硫化矿物进行选矿的方法，具体过程如下：
对铜铅锌硫化矿物的原矿进行浮选，采用硫酸锌作为硫化锌矿的抑制剂，上述黄铁矿抑制剂作为黄铁矿的抑制剂，丁基黄药作为硫化铜和硫化铅矿的捕收剂，通过两次铜铅粗选、一次铜铅扫选、三次铜铅精选浮选出铜铅精矿，并将得到的铜铅粗选尾矿采用硫酸铜作为硫化锌矿活化剂，上述黄铁矿抑制剂作为黄铁矿的抑制剂，丁基黄药作为硫化锌矿捕收剂，通过一次锌粗选、两次锌扫选、三次锌精选浮选出锌精矿。
进一步地，上述方法中，具体包括如下步骤：
S1、通过磨矿，将铜铅锌硫化矿的原矿磨至细度为-0.074mm占85％；
S2、铜铅粗选：磨矿后，将矿浆质量浓度调节至30％，经两次铜铅粗选获得铜铅粗选精矿和铜铅粗选尾矿；按每吨原矿干重计，第一次铜铅粗选和第二次铜铅粗选中均先加入750～1500g/t的硫酸锌搅拌3min，再加入50～150g/t所述黄铁矿抑制剂搅拌5～10min，再按每吨原矿干重计加入20～40g/t的丁基黄药；
S3、铜铅精选：步骤S2中所得铜铅粗选精矿经三次铜铅精选得到铜铅精矿，按每吨原矿干重计第一次、第二次和第三次铜铅精选中分别加入硫酸锌400g/t、200g/t、200g/t，第一次铜铅精选中还加入所述黄铁矿抑制剂50g/t和丁基黄药10g/t；
铜铅扫选：步骤S2中所得铜铅粗选尾矿经一次铜铅扫选得到铜铅扫选尾矿，扫选中按每吨原矿干重计加入所述黄铁矿抑制剂25g/t和丁基黄药10g/t；
S4、锌粗选：步骤S3中所得的铜铅扫选尾矿经一次锌粗选得到锌粗选精矿和锌粗选尾矿，锌粗选中按每吨原矿干重计分别加入硫酸铜400g/t、黄铁矿抑制剂100g/t、丁基黄药100g/t。
S5、锌精选：步骤S4所得的锌粗选精矿经三次锌精选最终得到锌精矿，按每吨原矿干重计每次锌精选中均加入丁基黄药5～10g/t。
锌扫选：步骤S4所得的锌粗选尾矿经两次锌扫选得到锌扫选尾矿，即最终尾矿，其中第一次锌扫选和第二次锌扫选按每吨原矿干重计分别加入丁基黄药20g/t、10g/t，第一次锌扫选中加入黄铁矿抑制剂50g/t。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明所提供的黄铁矿抑制剂ZJ209环保无毒，制备方法简单，用量少，成本低，添加安全、使用方便。
(2)将本发明提供的黄铁矿抑制剂应用于铜铅锌多金属硫化矿的浮选中，能够有效解决大量石灰来抑制黄铁矿造成矿浆pH过高、不利于分选的问题，有利于提高了铜铅精矿、锌精矿的浮选回收率。
(3)本发明提供的黄铁矿抑制剂可广泛适用于铜铅锌多金属硫化矿物的浮选。
附图说明
图1为本发明实施例1中制备得到的黄铁矿抑制剂的红外光谱图。
图2为本发明实施例1中所采用的浮选工艺流程示意图；
图3为本发明对比例1中所采用的浮选工艺流程示意图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围并不限于本实施例。
实施例1
称取20g丙烯酸、10g淀粉和8g异丙醇分别加入反应容器中，加入100mL水搅拌均匀后再加入0.04g的过二硫酸钾催化剂，在85℃条件下反应4小时得到粘稠状的液体，即为黄铁矿抑制剂(下称ZJ209)。该黄铁矿抑制剂的红外光谱图如图1所示。可以看出，在波长为3410cm-1出现强而宽的吸收峰，此为–OH伸缩振动的吸收峰；在波长为2941cm-1出现的吸收峰，此为–CH2烷基伸缩振动的吸收峰；在波长为1720cm-1出现强而尖的吸收峰为–C＝O伸缩振动的吸收峰；波长为1026cm-1出现强而尖的吸收峰为–C-O伸缩振动的吸收峰。综上所述，表明该化合物含–OH、–CH2、–C＝O、–C-O，符合目标化合物的特征官能团。
原矿是一种含有黄铜矿、方铅矿、闪锌矿和黄铁矿的铜铅锌多金属硫化矿，其原矿品位为：含铜0.65％，含铅2.10％，含锌11.40％，含硫25.45％。按每吨原矿干重计，通过磨机将铜铅锌硫化矿磨至细度为-0.074mm占85％，调节浮选矿浆质量浓度为30％，第一次铜铅粗选中先加入1500g/t硫酸锌搅拌3min，再加入150g/t ZJ209搅拌5min，最后加入40g/t丁基黄药，得到铜铅粗选精矿和第一次粗选尾矿，第一次粗选尾矿进入第二次铜铅粗选中；第二次粗选中，先加入750g/t的硫酸锌搅拌3min，再加入50g/t的ZJ209搅拌5min，最后加入20g/t的丁基黄药，得到铜铅粗选精矿和最终的铜铅粗选尾矿；
两次粗选得到的铜铅粗选精矿合并后经三次铜铅精选得到铜铅精矿，其中，按每吨原矿干重计，第一次、第二次和第三次铜铅精选中分别加入硫酸锌400g/t、200g/t、200g/t，第一次铜铅精选中还加入所述黄铁矿抑制剂50g/t和丁基黄药用量为10g/t；第一、第二次铜铅精选所得精矿进入下一次铜铅精选，第三次铜铅精选得最终的铜铅精矿，第一次铜铅精选所得尾矿返回至第一次粗选，第二次、第三次铜铅精选所得尾矿返回至上一次铜铅精选。铜铅粗选尾矿经一次铜铅扫选得到铜铅扫选精矿和铜铅扫选尾矿，按每吨原矿干重计，扫选中加入ZJ209 25g/t和丁基黄药10g/t，铜铅扫选精矿返回至第一次铜铅粗选中。
对铜铅扫选尾矿选锌时采用硫酸铜作为硫化锌矿活化剂，ZJ209作为黄铁矿的抑制剂，丁基黄药作为硫化锌矿捕收剂，通过一次锌粗选、两次锌扫选、三次锌精选浮选出锌精矿并得到最终尾矿。其中，按每吨原矿干重计，一次锌粗选中加入硫酸铜400g/t、ZJ209100g/t、丁基黄药100g/t，得到锌粗选精矿和锌粗选尾矿。锌粗选精矿经三次锌精选得到锌精矿，第一次、第二次和第三次锌精选中分别加入丁基黄药10g/t、10g/t、5g/t；第一、第二次锌精选所得到的精矿进入下一次锌精选中，第三次锌精选所得精矿为最终的锌精矿，第一次锌精选所得尾矿返回至锌粗选中，第二、第三次锌精选所得尾矿返回至上一次锌精选。锌粗选尾矿经两次锌扫选得到锌扫选尾矿，即最终尾矿，其中第一次和第二次锌扫选中分别加入丁基黄药20g/t、10g/t，第一次锌扫选中还加入ZJ209 50g/t；第一次锌扫选所得精矿返回至锌粗选，所得尾矿进入第二次锌扫选，第二次锌扫选所得精矿返回至第一次锌扫选，所得尾矿为最终尾矿。
浮选工艺流程图2所示，闭路选别结果见表1。
表1铜铅锌硫化矿的浮选结果
实施例2
本实施例和实施例1基本相同，主要区别在于，在本实施例的黄铁矿抑制剂的制备中，丙烯酸、淀粉、异丙醇、过二硫酸钾的质量比为10：5：4：0.05。最终得到铜品位为12.85％、铅品位40.05％、铜回收率为75.12％、铅回收率为72.47％的铜铅精矿和锌品位为55.60％、锌回收率为91.59％的锌精矿。
实施例3
本实施例和实施例1基本相同，主要区别在于，在本实施例的黄铁矿抑制剂的制备中，采用羧甲基纤维素代替淀粉，加入0.04g的偶氮二异丁腈催化剂，其它与实施例1相同.得到铜品位为12.21％，铅品位39.06％，铜回收率为74.01％，铅回收率为73.28％的铜铅精矿和锌品位为54.92％，锌回收率为91.05％的锌精矿。
实施例4
本实施例和实施例1基本相同，主要区别在于，在本实施例的黄铁矿抑制剂的制备中，称取10g丙烯酸、5g淀粉和4g异丙醇分别加入反应容器中，加入100mL水搅拌均匀后再加入0.02g的过二硫酸钾催化剂，在90℃条件下反应1小时得到粘稠状的液体，即为黄铁矿抑制剂ZJ209。浮选工艺和实施例1所示，闭路选别结果如表2所示。
表2不同浮选方法的对比试验结果
对比例1
原矿是一种含有黄铜矿、方铅矿、闪锌矿和黄铁矿的铜铅锌多金属硫化矿，其原矿品位为：含铜0.65％，含铅2.10％，含锌11.40％，含硫25.45％。按每吨原矿干重计，通过磨机将铜铅锌硫化矿磨至细度为-0.074mm占85％，调节浮选矿浆质量浓度为30％，第一次和第二次粗选分别加入1500g/t和750g/t的硫酸锌搅拌3min，再分别加入3000g/t和1000g/t的石灰搅拌5min，最后分别加入40g/t和20g/t的丁基黄药，经两次粗选获得铜铅粗选精矿和铜铅粗选尾矿。铜铅粗选精矿经三次精选得到铜铅精矿，其中第一次、第二次和第三次精选中硫酸锌用量分别为400g/t、200g/t、200g/t，第一次精选中还加入1000g/t的石灰和10g/t的丁基黄药。铜铅粗选尾矿经一次扫选得到铜铅扫选尾矿，扫选中加入石灰和丁基黄药用量分别为500g/t和10g/t。选锌时采用硫酸铜作为硫化锌矿活化剂，石灰作为黄铁矿的抑制剂，丁基黄药作为硫化锌矿捕收剂，通过一次粗选、两次扫选、三次精选浮选出锌精矿。其中锌粗选的硫酸铜、石灰、丁基黄药的用量分别为400g/t、2000g/t、100g/t。锌粗选精矿经三次精选得到锌精矿，第一次、第二次和第三次精选中丁基黄药用量为10g/t、10g/t、5g/t。锌粗选尾矿经两次扫选得到锌扫选尾矿，即最终尾矿，其中第一次扫选和第二次扫选中丁基黄药用量分别为20g/t、10g/t，第一次扫选中石灰用量为1000g/t。精选、扫选各个作业产生的中矿依次返回至上一作业。浮选工艺如图3所示，闭路选别结果如表2所示。
从表2可见，实施例4与对比例1相比，显著提高了铜铅混合精矿的铜、铅回收率和锌精矿的锌回收率。
对于本领域的技术人员来说，可以根据以上的技术方案和构思，给出各种相应的改变和变形，而所有的这些改变和变形，都应该包括在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种黄铁矿抑制剂，其特征在于，由如下重量份原料制成：丙烯酸10～20份，高分子化合物5～10份，异丙醇4～8份，催化剂0.02～0.05份；高分子化合物采用淀粉、羧甲基纤维素、瓜尔胶中的至少一种；催化剂采用过二硫酸钾和偶氮二异丁腈中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的黄铁矿抑制剂，其特征在于，所述高分子化合物采用淀粉。
3.一种权利要求1-2任一所述的黄铁矿抑制剂的制备方法，其特征在于，具体过程为：
在反应容器中分别加入丙烯酸、高分子化合物和异丙醇，加水搅拌均匀后再加入催化剂，在85～90℃条件下反应1～4小时得到粘稠状的液体，即为黄铁矿抑制剂。
4.一种利用权利要求1-2任一所述的黄铁矿抑制剂对铜铅锌硫化矿物进行选矿的方法，其特征在于，具体过程如下：
对铜铅锌硫化矿物的原矿进行浮选，采用硫酸锌作为硫化锌矿的抑制剂，权利要求1-2任一所述的黄铁矿抑制剂作为黄铁矿的抑制剂，丁基黄药作为硫化铜和硫化铅矿的捕收剂，通过两次铜铅粗选、一次铜铅扫选、三次铜铅精选浮选出铜铅精矿，并将得到的铜铅粗选尾矿采用硫酸铜作为硫化锌矿活化剂，权利要求1-2任一所述的黄铁矿抑制剂作为黄铁矿的抑制剂，丁基黄药作为硫化锌矿捕收剂，通过一次锌粗选、两次锌扫选、三次锌精选浮选出锌精矿。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
S1、通过磨矿，将铜铅锌硫化矿的原矿磨至细度为-0.074mm占85％；
S2、铜铅粗选：磨矿后，将矿浆质量浓度调节至30％，经两次铜铅粗选获得铜铅粗选精矿和铜铅粗选尾矿；按每吨原矿干重计，第一次铜铅粗选和第二次铜铅粗选中均先加入750～1500g/t的硫酸锌搅拌3min，再加入50～150g/t所述黄铁矿抑制剂搅拌5～10min，再按每吨原矿干重计加入20～40g/t的丁基黄药；
S3、铜铅精选：步骤S2中所得铜铅粗选精矿经三次铜铅精选得到铜铅精矿，按每吨原矿干重计第一次、第二次和第三次铜铅精选中分别加入硫酸锌400g/t、200g/t、200g/t，第一次铜铅精选中还加入所述黄铁矿抑制剂50g/t和丁基黄药10g/t；
铜铅扫选：步骤S2中所得铜铅粗选尾矿经一次铜铅扫选得到铜铅扫选尾矿，扫选中按每吨原矿干重计加入所述黄铁矿抑制剂25g/t和丁基黄药10g/t；
S4、锌粗选：步骤S3中所得的铜铅扫选尾矿经一次锌粗选得到锌粗选精矿和锌粗选尾矿，锌粗选中按每吨原矿干重计分别加入硫酸铜400g/t、黄铁矿抑制剂100g/t、丁基黄药100g/t；
S5、锌精选：步骤S4所得的锌粗选精矿经三次锌精选最终得到锌精矿，按每吨原矿干重计每次锌精选中均加入丁基黄药5～10g/t；
锌扫选：步骤S4所得的锌粗选尾矿经两次锌扫选得到锌扫选尾矿，即最终尾矿，其中第一次锌扫选和第二次锌扫选按每吨原矿干重计分别加入丁基黄药20g/t、10g/t，第一次锌扫选中加入黄铁矿抑制剂50g/t。
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