CN113102109A - 一种含铁闪锌矿与黄铁矿的铅锌硫化矿选矿方法 - Google Patents
一种含铁闪锌矿与黄铁矿的铅锌硫化矿选矿方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种含铁闪锌矿与黄铁矿的铅锌硫化矿选矿方法,应用本发明可以从含铁闪锌矿、黄铁矿、磁黄铁矿等铅锌硫化矿中获得良好的浮选指标。本发明包括矿石准备与磨矿、铅粗选、铅扫选、铅精选、锌粗选、锌扫选、锌精选等步骤,本发明开发了新型高效硫化锌矿物浮选活化剂XKH‑001,该活化剂在矿浆中先选择性活化硫化锌矿物,形成对硫化锌矿物和硫铁矿物的分速活化浮选,并强化对难浮铁闪锌矿的活化,增强矿物疏水能力,显著提高锌精矿质量与浮选回收率;使锌粗精矿在粗选作业有较好的富集比,加快硫化锌矿物活化浮选速度,实现锌硫矿物的高效分离,降低锌在硫精矿中的损失。该浮选药剂具有安全环保,用量少的特点。
Description
技术领域
本发明涉及复杂铅锌硫化矿石浮选技术领域,尤其涉及一种对铁闪锌矿与黄铁矿的浮选分离选矿方法。
背景技术
随着以闪锌矿为主的易选锌矿资源日益减少,高效开发含铁闪锌矿的硫化锌矿物至关重要。相对闪锌矿而言,铁闪锌矿晶格空穴浓度降低,电子密度增加,使得铁闪锌矿与捕收剂阴离子作用时产生一定的排斥力,不利于捕收剂的吸附,进而降低其可浮性。而在含铁闪锌矿的硫化矿床中,铁闪锌矿通常与方铅矿、黄铁矿、磁黄铁矿等硫化矿共生,选锌时会涉及到铁闪锌矿与黄铁矿、磁黄铁矿的浮选分离问题,而铁闪锌矿矿石性质与黄铁矿、磁黄铁矿相近,两者浮选分离困难,致使锌精矿质量下降、回收率不高,导致此类锌资源的整体综合利用率偏低。
目前,针对含铁闪锌矿与黄铁矿复杂铅锌硫化矿石的浮选分离方法主要是在高碱度环境下铅锌优先浮选工艺,即铅浮选过程加入大量石灰形成对铁闪锌矿和黄铁矿的抑制,黄药做捕收剂、硫酸铜做活化剂对其进行浮选回收。但该方法存在如下缺点:
(1)该浮选方法流程长,浮选过程不稳定,中矿循环量大,铅-锌-硫之间的分选效率低,产品质量差,浮选回收率低,石灰及硫酸铜用量大。
(2)硫酸铜需在高碱矿浆介质中才能充分发挥其活化性能,而高钙高碱条件下对铁闪锌矿浮选不利,部分难浮铁闪锌矿表现出不易活化、疏水性差等特点;
(3)硫酸铜对锌硫矿物的活化选择性较差。在铅锌硫化矿床中,含铁闪锌矿通常与黄铁矿、磁黄铁矿等共伴生在一起,在浮选过程中,铁闪锌矿受到硫酸铜活化的同时,黄铁矿、磁黄铁矿(特别是可浮性好的单斜磁黄铁矿)容易
受到活化,疏水性变强,使得受活后的锌、硫矿物可浮性较为相近。若采用锌硫混合浮选-锌硫分离工艺选别锌矿物,则会导致锌硫分离困难,锌硫互含严重,硫含锌偏高,影响锌选矿回收率。当采用优先浮锌时,受活后可浮性好的硫铁矿物容易上浮进入锌精矿产品中,严重影响锌精矿质量;
(4)硫酸铜药剂使用量大,导致浮选矿浆中铜离子过多,在“锌硫混浮-锌硫分离工艺”中,加大了锌硫浮选分离难度,需通过添加大量石灰才能实现锌硫分离,锌硫分选效果差,选矿药剂成本增加。另外,矿浆中大量铜离子的存在对选矿废水的回用带来困难,废水净化处理难度大、成本高,对环境造成不利影响。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对含铁闪锌矿与黄铁矿的铅锌硫化矿石,传统选矿工艺选别难度大、分选效率低、选矿综合指标差、活化剂硫酸铜药剂用量大、活化选择性不强等问题,提供一种高效、稳定、经济、分选效率高、选别指标好的针对含铁闪锌矿与黄铁矿的铅锌硫化矿石的选矿方法,以促进对锌矿物资源的高效综合回收。
为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:一种含铁闪锌矿与黄铁矿的铅锌硫化矿选矿方法,其特征在于:按以下步骤进行,
(1)磨矿:将矿石磨细,得到磨矿矿浆;其中原矿磨细的磨矿细度为-0.074mm含量占50%以上;
(2)将步骤(1)得到的磨矿矿浆进行铅粗选,得到铅粗精矿和铅粗选尾矿;其中铅粗选作业工艺条件为:加入捕收剂25#黑药130~150g/t,作用时间为2~3分钟,抑制剂ZnSO4用量为30~50g/t,作用时间为2~3分钟;
(3)将步骤(2)得到的铅粗选尾矿进行铅扫选一次,得到铅浮选尾矿和铅扫选中矿,铅扫选中矿返回到铅粗选中,铅浮选尾矿进行锌硫第一次混合粗选;其中铅扫选作业工艺条件为:加入捕收剂25#黑药30~50g/t,作用时间为2~3分钟;
(4)将步骤(2)得到的铅粗精矿进行铅精选两次,得到铅精矿和两个铅精选中矿,两个铅精选中矿分别顺序返回到上一层作业;铅精选两次作业工艺条件为:铅精Ⅰ作业加入抑制剂ZnSO4用量为20~30g/t,作用时间为2~3分钟;铅精Ⅱ作业加入抑制剂ZnSO4用量为30~50g/t,作用时间为2~3分钟;
(5)将步骤(3)得到的铅浮选尾矿进行锌硫第一次混合粗选,得到锌硫混合粗精矿Ⅰ和锌硫混合粗选Ⅰ尾矿;锌硫第一次混合粗选作业工艺条件为:加入抑制剂石灰800~1000g/t,作用时间为2~3分钟,活化剂XKH-001用量为200~300g/t,作用时间为2~3分钟,捕收剂丁基黄药50~80g/t,作用时间为2~3分钟,起泡剂2#油10~15g/t,作用时间为1~2分钟;
(6)将步骤(5)得到的锌硫混合粗选Ⅰ尾矿进行锌硫第二次混合粗选,得到锌硫混合粗精矿Ⅱ和锌硫混合粗选Ⅱ尾矿;其中锌硫第二次混合粗选作业工艺条件为:加入活化剂XKH-001用量为50~100g/t,作用时间为2~3分钟,捕收剂丁基黄药30~50g/t,作用时间为2~3分钟;
(7)将步骤(6)得到的锌硫混合粗选Ⅱ尾矿进行锌硫混合扫选,得到锌硫混合浮选尾矿和锌硫混合扫选中矿,锌硫混合扫选中矿顺序返回到上一层作业;其中锌硫混合扫选作业工艺条件为:加入捕收剂丁基黄药20~30g/t,作用时间为2~3分钟;
(8)将步骤(5)和步骤(6)分别得到的锌硫混合粗精矿Ⅰ和锌硫混合粗精矿Ⅱ合并后进行锌硫分离粗选,得到锌粗精矿和锌粗选尾矿;其中锌硫分离粗选作业工艺条件为:加入抑制剂石灰2000~3000g/t,作用时间为2~3分钟,活化剂XKH-001用量为50~100g/t,作用时间为2~3分钟,捕收剂丁基黄药50~100g/t,作用时间为2~3分钟;
(9)将步骤(8)得到的锌粗选尾矿进行锌硫分离扫选,得到硫精矿和锌扫选中矿,锌扫选中矿返回到上一层作业;
(10)将步骤(8)得到的锌粗精矿进行锌精选两次,得到锌精矿和两个锌
精选中矿,两个锌精选中矿分别顺序返回到上一层作业;其中锌精选两次作业工艺条件为:锌精Ⅰ作业加入抑制剂石灰1500~2000g/t,作用时间为2~3分钟;锌精Ⅱ作业加入抑制剂石灰800~1000g/t,作用时间为2~3分钟。
进一步地,所述活化剂XKH-001以硫酸铜(CuSO4·5H2O)及氯化铵(NH4Cl)为原料,按摩尔百分比1:1~1:2的比例配制而成,在常温常压下以烧杯作为容器,以磁力搅拌器搅拌3~5分钟制取得到。
本发明具有以下技术特点,第一,在矿浆中先选择性活化硫化锌矿物,形成了对硫化锌矿物和硫铁矿物的分速活化浮选,并强化了对难浮铁闪锌矿的活化,增强了矿物疏水能力,显著提高了锌精矿质量与浮选回收率。
第二,与传统活化剂硫酸铜相比,本发明使锌粗精矿在粗选作业即有较好的富集比,加快了硫化锌矿物活化浮选速度,并降低了锌硫浮选分离难度,实现了锌硫矿物的高效分离,降低了锌在硫精矿中的损失。且浮选药剂低毒或无毒,对环境友好。
与现有技术相比,本发明的优点在于:发明了高效硫化锌矿物浮选活化剂XKH-001,解决了铁闪锌矿与黄铁矿分选效率低、分离精度差的难题。
附图说明
图1为本发明用于锌硫浮选的工艺流程图;
图2为本发明活化剂作用下矿浆pH对锌浮选回收率的影响。
具体实施方式
一、高效硫化锌矿物浮选活化剂XKH-001的制备
实施例1,以硫酸铜CuSO4·5H2O和氯化铵NH4Cl配制活化剂,两者的摩尔配比分别取1:1、1:1.5和1:2,对应质量份数分别组成为硫酸铜75份、氯化铵25份,硫酸铜67.5份、氯化铵32.5份,以及硫酸铜60份、氯化铵40份。
首先,将CuSO4·5H2O溶解于水中,配置质量浓度可分别取1%、5%及10%(1~10%均可)的溶液,在常温常压下搅拌3~5分钟,得到溶液一;
b、将NH4Cl溶解于水中,配置质量浓度可分别取1%、5%及10%(1~10%均可)的溶液,在常温常压下搅拌3~5分钟,得到溶液二;
将溶液一和溶液二混合用药,即得到硫化锌矿物浮选活化剂(将其编号为活化剂XKH-001)。
二、分选过程
实施例1,以青海省锡铁山深部铅锌矿石中的金属矿物为应用对象,其主要金属矿物有方铅矿、铁闪锌矿、黄铁矿、胶状黄铁矿、磁黄铁矿、其次为黄铜矿、褐铁矿、菱锰矿、白铁矿,非金属矿物主要为石英、绿泥石、方解石、绢云母等。原矿多元素分析结果见表1。
表1为涉及的原矿各元素含量/%,其中注:“*”含量单位为g/t。
元素 | Cu | Pb | Zn | Fe | Mn | S | As |
含量 | 0.035 | 3.0 | 4.82 | 24.54 | 0.24 | 22.88 | 0.068 |
元素 | SiO<sub>2</sub> | CaO | MgO | Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | Cd | Ag<sup>*</sup> | Au<sup>*</sup> |
含量 | 22.70 | 5.14 | 1.95 | 5.71 | 0.037 | 44.5 | 0.36 |
本实施例中采用如图1所示的工艺流程进行浮选应用,其选别步骤为:
(1)将矿石磨细,得到磨矿矿浆;其中原矿磨细的磨矿细度为-0.074mm含量占50%以上;
(2)将步骤(1)得到的磨矿矿浆进行铅粗选,在铅粗选矿浆中加入捕收剂25#黑药130g/t,抑制剂ZnSO4用量为30g/t;
(3)将步骤(2)得到的铅粗选尾矿进行铅扫选一次,得到铅浮选尾矿和铅扫选中矿,铅扫选中矿返回到铅粗选中,铅浮选尾矿进行锌硫第一次混合粗选;其中铅扫选捕收剂25#黑药30g/t;
(4)将步骤(2)得到的铅粗精矿进行铅精选两次,得到铅精矿和两个铅精选中矿,两个铅精选中矿分别顺序返回到上一层作业;铅精Ⅰ抑制剂ZNSO4用量为20g/t,铅精Ⅱ抑制剂ZnSO4用量为30g/t;
(5)将步骤(3)得到的铅浮选尾矿进行锌硫第一次混合粗选,得到锌硫混合粗精矿Ⅰ和锌硫混合粗选Ⅰ尾矿;锌硫第一次混合粗选加入抑制剂石灰800g/t,活化剂XKH-001用量为200g/t,捕收剂丁基黄药50g/t,起泡剂2#油10g/t;
(6)将步骤(5)得到的锌硫混合粗选Ⅰ尾矿进行锌硫第二次混合粗选,得到锌硫混合粗精矿Ⅱ和锌硫混合粗选Ⅱ尾矿;其中锌硫第二次混合粗选活化剂XKH-001用量为50g/t,捕收剂丁基黄药30g/t;
(7)将步骤(6)得到的锌硫混合粗选Ⅱ尾矿进行锌硫混合扫选,得到锌硫混合浮选尾矿和锌硫混合扫选中矿,锌硫混合扫选中矿顺序返回到上一层作业;其中锌硫混合扫选捕收剂丁基黄药20g/t;
(8)将步骤(5)和步骤(6)分别得到的锌硫混合粗精矿Ⅰ和锌硫混合粗精矿Ⅱ合并后进行锌硫分离粗选,得到锌粗精矿和锌粗选尾矿;其中锌硫分离粗选加入抑制剂石灰2000g/t,活化剂XKH-001用量为50g/t,捕收剂丁基黄药50g/t;
(9)将步骤(8)得到的锌粗选尾矿进行锌硫分离扫选,得到硫精矿和锌扫选中矿,锌扫选中矿返回到上一层作业;
(10)将步骤(8)得到的锌粗精矿进行锌精选两次,得到锌精矿和两个锌精选中矿,两个锌精选中矿分别顺序返回到上一层作业;其中锌精Ⅰ加入抑制剂石灰1500g/t,锌精Ⅱ加入抑制剂石灰1000g/t。
选矿试验结果如下表1所示:
表1浮选试验指标(%)
本发明活化剂作用下矿浆pH对锌回收率的影响如图2所示,可见该活化剂矿浆pH为8~11的介质中使用时,对锌矿物活化效率高、选择性强,锌回收率高。
以上已将本发明做一详细说明,以上所述,仅为本发明之较佳实施例而已,当不能限定本发明实施范围,即凡依本申请范围所作均等变化与修饰,皆应仍属本发明涵盖范围内。
Claims (2)
1.一种含铁闪锌矿与黄铁矿的铅锌硫化矿选矿方法,其特征在于:按以下步骤进行,
(1)磨矿:将矿石磨细,得到磨矿矿浆;其中原矿磨细的磨矿细度为-0.074mm含量占50%以上;
(2)将步骤(1)得到的磨矿矿浆进行铅粗选,得到铅粗精矿和铅粗选尾矿;其中铅粗选作业工艺条件为:加入捕收剂25#黑药130~150g/t,作用时间为2~3分钟,抑制剂ZnSO4用量为30~50g/t,作用时间为2~3分钟;
(3)将步骤(2)得到的铅粗选尾矿进行铅扫选一次,得到铅浮选尾矿和铅扫选中矿,铅扫选中矿返回到铅粗选中,铅浮选尾矿进行锌硫第一次混合粗选;其中铅扫选作业工艺条件为:加入捕收剂25#黑药30~50g/t,作用时间为2~3分钟;
(4)将步骤(2)得到的铅粗精矿进行铅精选两次,得到铅精矿和两个铅精选中矿,两个铅精选中矿分别顺序返回到上一层作业;铅精选两次作业工艺条件为:铅精Ⅰ作业加入抑制剂ZnSO4用量为20~30g/t,作用时间为2~3分钟;铅精Ⅱ作业加入抑制剂ZNSO4用量为30~50g/t,作用时间为2~3分钟;
(5)将步骤(3)得到的铅浮选尾矿进行锌硫第一次混合粗选,得到锌硫混合粗精矿Ⅰ和锌硫混合粗选Ⅰ尾矿;锌硫第一次混合粗选作业工艺条件为:加入抑制剂石灰800~1000g/t,作用时间为2~3分钟,活化剂XKH-001用量为200~300g/t,作用时间为2~3分钟,捕收剂丁基黄药50~80g/t,作用时间为2~3分钟,起泡剂2#油10~15g/t,作用时间为1~2分钟;
(6)将步骤(5)得到的锌硫混合粗选Ⅰ尾矿进行锌硫第二次混合粗选,得到锌硫混合粗精矿Ⅱ和锌硫混合粗选Ⅱ尾矿;其中锌硫第二次混合粗选作业工艺条件为:加入活化剂XKH-001用量为50~100g/t,作用时间为2~3分钟,捕收剂丁基黄药30~50g/t,作用时间为2~3分钟;
(7)将步骤(6)得到的锌硫混合粗选Ⅱ尾矿进行锌硫混合扫选,得到锌硫混合浮选尾矿和锌硫混合扫选中矿,锌硫混合扫选中矿顺序返回到上一层作业;其中锌硫混合扫选作业工艺条件为:加入捕收剂丁基黄药20~30g/t,作用时间为2~3分钟;
(8)将步骤(5)和步骤(6)分别得到的锌硫混合粗精矿Ⅰ和锌硫混合粗精矿Ⅱ合并后进行锌硫分离粗选,得到锌粗精矿和锌粗选尾矿;其中锌硫分离粗选作业工艺条件为:加入抑制剂石灰2000~3000g/t,作用时间为2~3分钟,活化剂XKH-001用量为50~100g/t,作用时间为2~3分钟,捕收剂丁基黄药50~100g/t,作用时间为2~3分钟;
(9)将步骤(8)得到的锌粗选尾矿进行锌硫分离扫选,得到硫精矿和锌扫选中矿,锌扫选中矿返回到上一层作业;
(10)将步骤(8)得到的锌粗精矿进行锌精选两次,得到锌精矿和两个锌精选中矿,两个锌精选中矿分别顺序返回到上一层作业;其中锌精选两次作业工艺条件为:锌精Ⅰ作业加入抑制剂石灰1500~2000g/t,作用时间为2~3分钟;锌精Ⅱ作业加入抑制剂石灰800~1000g/t,作用时间为2~3分钟。
2.根据权利要求1所述的含铁闪锌矿与黄铁矿的铅锌硫化矿选矿方法,其特征在于:所述硫化锌矿物浮选活化剂XKH-001是以硫酸铜(CuSO4·5H2O)和氯化铵(NH4Cl)按摩尔百分比1:1~1:2的比例配制而成,将CuSO4·5H2O溶解于水中,配置质量浓度为1~10%的溶液,在常温常压下搅拌3~5分钟,得到溶液一;将NH4Cl溶解于水中,配置质量浓度为1~10%的溶液,在常温常压下搅拌3~5分钟,得到溶液二;将溶液一和溶液二混合用药,即得到硫化锌矿物浮选活化剂。
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Application publication date: 20210713 |
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