CN113210136A - 铜镍/铜钴分离用组合抑制剂及其应用 - Google Patents

铜镍/铜钴分离用组合抑制剂及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种铜镍/铜钴分离用组合抑制剂及其应用。所述组合抑制剂包括：氧化钙、过碳酸钠和羧甲基纤维素钠，其中，所述过碳酸钠和羧甲基纤维素钠的配比为(10～15):1。所述组合抑制剂的应用包括在铜镍/铜钴分离粗选前，向矿浆中添加氧化钙，调节矿浆pH值至11.0～12.0；同时按所述配比加入过碳酸钠和羧甲基纤维素钠进行搅拌。本发明可以在低碱度下实现铜镍/铜钴的高效分离；本发明不仅能够大幅度降低氧化钙用量，而且组合抑制剂中过碳酸钠和羧甲基纤维素钠对环境友好。

Description

铜镍/铜钴分离用组合抑制剂及其应用
技术领域
本发明涉及选矿工艺技术领域，特别是涉及一种可以实现低碱度且具有清洁效果的铜镍/铜钴分离用组合抑制剂及其应用。
背景技术
镍的主要来源有镍黄铁矿、紫硫镍矿和红土镍矿等，而全球约有60％的金属镍来自于硫化铜镍矿床。硫化铜镍矿开发利用面临着铜镍分离的问题。硫化铜镍矿的铜镍分离主要有两种方法：一种是先浮选得到铜镍混合精矿后经冶炼形成高冰镍，然后再磨矿浮选，实现铜镍分离；另一种是直接浮选分离获得铜精矿和镍精矿。由于硫化铜矿可浮性比硫化镍矿好，铜镍分离一般采用抑镍浮铜的方式。
硫化铜钴矿是钴的重要来源之一。常规的浮选工艺包括混合浮选和优选浮选。混合浮选是将硫化铜矿物和硫化钴矿物一起选别到混合精矿中，混合精矿作为最终产品或再进行铜钴分离。虽然硫化铜钴混合精矿能够通过目前的冶金工艺直接处理，但存在金属回收率损失、冶金系统成本投入高等问题。
目前，铜镍/铜钴分离通常采用氧化钙作为硫化镍矿抑制剂，氧化钙用量较大，需要将矿浆pH值调到12以上。如此高碱条件会带来较多负面问题，比如石灰易结垢堵塞管道、精矿铜镍/铜钴互含较高等问题。针对上述采用氧化钙作为铜镍/铜钴分离抑制剂所存在的问题，有研究采用氧化钙与亚硫酸及其盐、硫酸锌组合使用，但该方案并不能大幅降低氧化钙用量，其整体效果欠佳。
另外，中国申请CN 103657861 A公开了一种硫化镍矿物抑制剂的制备方法和应用，其提出了采用硝基苯、二氨基苯磺酰苯胺、邻苯二胺等有机物质合成新型硫化镍矿抑制剂；虽然，说明书中提及该药剂能够在pH值7.5～8.5的条件下抑制硫化镍矿，但是，该药剂为多种有机物合成的药剂，对环境有一定的影响，不属绿色清洁工艺。中国申请CN106622634A采用腐殖酸钠、六偏磷酸钠和硫化钠中的一种或两种作为钴矿物抑制剂，但其在铜钴混合精矿再磨过程中仍需添加大量氧化钙，需将矿浆pH值调至12～13之间，仍存在上述负面问题。
基于上述问题，本发明提供一种可以降低氧化钙用量，实现低碱度环境，且具有清洁效果，的铜镍/铜钴分离用组合抑制剂及其应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铜镍/铜钴分离用组合抑制剂及其应用，以解决现有技术中采用氧化钙作为铜镍/铜钴分离抑制剂存在的氧化钙用量大，矿浆pH高，对环境不够友好等问题。
本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的：
根据本发明的一个方面，本发明提供的一种铜镍/铜钴分离用组合抑制剂，包括：氧化钙、过碳酸钠和羧甲基纤维素钠，其中，所述过碳酸钠和羧甲基纤维素钠的配比为(10～15):1。
根据本发明的另一个方面，本发明提供的一种铜镍/铜钴分离用组合抑制剂的应用，包括：在铜镍/铜钴分离粗选前，向矿浆中添加氧化钙，调节矿浆pH值至11.0～12.0；同时按所述配比加入过碳酸钠和羧甲基纤维素钠进行搅拌。
优选地，当所述矿浆为硫化铜镍矿，所述矿浆的质量浓度为20～25％。
优选地，当所述矿浆为硫化铜钴矿，所述矿浆的质量浓度为25～35％。
优选地，所述应用具体可以包括以下步骤：
向铜镍/铜钴混合精矿中加入所述组合抑制剂，搅拌10～25min；加入铜捕收剂，搅拌2～3min，得到初始矿浆；
对所述初始矿浆进行铜镍/铜钴分离粗选，得到铜粗精矿和镍/钴粗精矿；
将所述铜粗精矿进行至少一次精选，得到最终铜精矿；其中，精选作业添加所述组合抑制剂；
将所述镍/钴粗精矿进行至少一次铜扫选，得到最终镍/钴精矿；其中，每次扫选作业添加铜捕收剂。
进一步优选地，当为铜镍混合矿时，加入所述组合抑制剂后搅拌20～25min。进一步优选地，当为铜钴混合矿时，加入所述组合抑制剂后搅拌15～20min；
优选地，所述铜捕收剂为硫氨酯类和黑药类捕收剂中的一种或多种。进一步地，所述铜捕收剂为乙硫氨酯、丙硫氨酯或丁基钠黑药。
优选地，每次浮选作业时间为4～6min。
与现有技术相比，本发明采用氧化钙、过碳酸钠、羧甲基纤维素钠作为硫化镍矿/硫化钴矿的组合抑制剂，在低碱度下可实现铜镍/铜钴高效分离。本发明不仅能够大幅度降低氧化钙用量(降低50％以上)，减少氧化钙所带来的负面问题；而且过碳酸钠、羧甲基纤维素钠皆对环境无污染，为绿色清洁药剂。
本发明采用的组合抑制剂中，过碳酸钠是一种无机物，属强氧化剂，分子式为2Na2CO3·3H2O2或Na2CO3·1.5H2O2；过碳酸钠能够氧化硫化镍矿矿物表面，使其表面化学键断裂，出现更多的硫酸根、亚硫酸根离子，并暴露出更多的镍和铁离子，此时配合氧化钙作用，能够在硫化镍/硫化钴矿物表面形成硫酸钙、亚硫酸钙亲水物质；同时，羧甲基纤维素钠中的羧基更容易与硫化镍/钴表面的暴露的镍/钴、铁离子形成羧酸盐，进一步增加硫化镍/钴矿矿物表面的亲水性。另外，相比其他氧化剂，过碳酸钠还具有对环境无污染、运输方便、价格相对低廉等优势，本发明采用过碳酸钠和羧甲基纤维素钠与氧化钙组合抑制在铜镍/铜钴分离中起到了预料不到的效果，目前尚未见到过碳酸钠在铜镍/铜钴分离浮选中应用的报告。
附图说明
图1是本发明实施例组合抑制剂在铜镍混合精矿中应用的流程示意图；
图2是本发明实施例组合抑制剂在铜钴混合精矿中应用的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种铜镍/铜钴分离用组合抑制剂，包括：氧化钙、过碳酸钠和羧甲基纤维素钠。所述过碳酸钠和羧甲基纤维素的用量可以根据对镍的抑制效果确定；其中，所述过碳酸钠和羧甲基纤维素钠的配比可以为(10～15):1。所述氧化钙的用量可以根据矿浆pH目标值确定；如通过添加氧化钙使矿浆pH值调节至12以下。
图1示意性地示出了本发明一实施例组合抑制剂在铜镍混合精矿中应用的流程。图2示意性地示出了本发明一实施例组合抑制剂在铜钴混合精矿中应用的流程。如图1和图2所示，该实施例中提供的一种铜镍/铜钴分离用组合抑制剂的应用，可以包括一粗两精两扫。当然，本发明中精选次数和扫选次数不限于此。如图1和图2所示，采用所述组合抑制剂进行铜镍/铜钴分离浮选时，具体可包括以下步骤：
向铜镍/铜钴混合精矿浆(其中，硫化镍矿浆质量浓度可以为20～25％，硫化钴矿浆的质量浓度可以为25～35％)中添加氧化钙，调节矿浆pH值至11.0～12.0；同时按所述配比加入过碳酸钠和羧甲基纤维素钠进行搅拌，搅拌10～25min(其中，铜镍混合矿可以搅拌20～25min；铜钴混合矿可以搅拌15～20min)；再加入铜捕收剂乙硫氨酯，搅拌2min，得到初始矿浆；其中，所述过碳酸钠具体用量可以根据对镍的抑制效果确定，例如可以800～6000g/(t混合精矿)，更具体地，例如过碳酸钠用量为1000g/t，2000g/t，3000g/t，4000g/t，5000g/t混合精矿等。
对所述初始矿浆进行铜镍/铜钴分离粗选，得到铜粗精矿和镍/钴粗精矿。
将所述铜粗/铜钴精矿进行两次精选，得到最终铜精矿。具体地，如图1或图2所示，铜精选I时可以添加所述组合抑制剂搅拌5min，得到第一铜精矿和中矿2(返回铜镍/铜钴混合精矿添加组合抑制剂步骤)，第一铜精矿进行铜精选II，得到铜精矿和中矿1(返回铜粗/铜钴精矿添加组合抑制剂进行铜精选I步骤)。其中，铜精选过程中组合抑制剂中，过碳酸钠具体用量也可以根据对镍的抑制效果确定，例如过碳酸钠用量可以100～1000g/(t混合精矿)，更具体地，例如过碳酸钠用量为100g/t，200g/t，400g/t，600g/t，800g/t混合精矿等。
将所述镍/钴粗精矿进行两次铜扫选，得到最终镍/钴精矿。具体地，如图1或图2所示，对镍/钴粗精矿添加乙硫氨酯搅拌2min进行铜扫选I，得到中矿3(返回铜镍/铜钴混合精矿添加组合抑制剂步骤)和铜扫选I后镍/钴矿，对该镍/钴矿添加乙硫氨酯搅拌2min进行铜扫选II，得到镍/钴精矿和中矿4(返回镍/钴粗精矿添加乙硫氨酯进行铜扫选I步骤)。
下面结合具体实施例对铜镍分离进行描述：
实施例1
某铜镍混合精矿含铜6.93％，含镍15.59％。
向该混合精矿矿浆加入氧化钙4000g/(t混合精矿)，调节pH值为11.6左右，同时加入过碳酸钠4000g/(t混合精矿)、羧甲基纤维素钠400g/(t混合精矿)，搅拌20min，后加入乙硫氨酯40g/(t混合精矿)，搅拌3min后进行铜镍分离粗选，获得铜粗精矿和镍粗精矿。所述铜粗精矿经过两次精选后获得最终铜精矿。其中，铜精选Ⅰ加入氧化钙500g/(t混合精矿)、过碳酸钠400g/(t混合精矿)、羧甲基纤维素钠40g/(t混合精矿)；铜精选Ⅱ为空白精选。所述镍粗精矿经过两次铜扫选后获得最终镍精矿。其中，铜扫选Ⅰ加入乙硫氨酯10g/(t混合精矿)；铜扫选Ⅱ加入乙硫氨酯5g/(t混合精矿)。
实施例2
与实施例1的区别是：该混合精矿含铜8.87％，含镍10.20％。向混合精矿矿浆中加入的氧化钙用量为4500g/t，调节pH值为pH 11.8，过碳酸钠用量为3500g/t、羧甲基纤维素钠用量为350g/t。
实施例3
与实施例1的区别是：该混合精矿含铜4.59％，含镍5.45％。向混合精矿矿浆中加入的氧化钙用量为3000g/t，调节pH值为pH 11.2，过碳酸钠用量为2000g/t、羧甲基纤维素钠用量为200g/t。
实施例4
与实施例1的区别是：向混合精矿矿浆中加入组合抑制剂后，搅拌时间为10min。
对比例1
与实施例1的区别是：向混合精矿矿浆中添加氧化钙4000g/t，过碳酸钠4000g/t，不添加羧甲基纤维素钠。
对比例2
与实施例1的区别是：向混合精矿矿浆中添加氧化钙4000g/t，羧甲基纤维素钠400g/t，不添加过碳酸钠。
对比例3
与实施例1的区别是：仅向混合精矿矿浆加入氧化钙4000g/t，不添加过碳酸钠和羧甲基纤维素钠。
对比例4
与实施例1的区别是：仅向混合精矿矿浆加入氧化钙20000g/(t混合精矿)，不添加过碳酸钠和羧甲基纤维素钠。
对实施例1-4和对比例1-4的分离结果进行检测，检测结果如下表1所述：
表1实施例1-4和对比例1-4的分离检测结果
Figure BDA0003080215730000071
由表1可知，采用本发明中的氧化钙、过碳酸钠和羧甲基纤维素钠作为硫化镍矿的组合抑制剂，在低碱度下，铜镍分离效果最佳。且在铜镍分离效果接近的情况下，本发明可以降低氧化钙用量50％以上，而且过碳酸钠和羧甲基纤维素钠对环境无污染，属绿色高效铜镍分离药剂。
下面结合具体实施例对铜钴分离进行描述：
实施例11
某铜钴混合精矿含铜22.24％，含钴1.09％。向该混合精矿矿浆加入氧化钙4000g/(t混合精矿)，调节pH值为11.5左右，同时加入过碳酸钠3000g/(t混合精矿)、木质素磺酸钙300g/(t混合精矿)，搅拌20min后加入乙硫氨酯40g/(t混合精矿)，搅拌3min后进行铜钴分离粗选获得铜粗精矿和钴粗精矿。
所述铜粗精矿经过两次精选后获得最终铜精矿，所述钴粗精矿经过两次铜扫选后获得最终钴精矿。
铜精选Ⅰ加入氧化钙400g/(t混合精矿)、过碳酸钠300g/(t混合精矿)、木质素磺酸钠30g/(t混合精矿)，铜精选Ⅱ为空白精选。
铜扫选Ⅰ加入乙硫氨酯10g/(t混合精矿)，铜扫选Ⅱ加入乙硫氨酯5g/(t混合精矿)。
实施例21
与实施例11的区别是，该混合精矿含铜18.24％，含钴0.54％。向混合精矿矿浆中加入的氧化钙用量为3000g/t调节pH值，过碳酸钠用量为2000g/t、木质素磺酸钙用量为200g/t。
实施例31
与实施例11的区别是，该混合精矿含铜23.14％，含钴1.63％。向混合精矿矿浆中加入的氧化钙用量为4500g/t调节pH值，过碳酸钠用量为3500g/t、木质素磺酸钙用量为350g/t。
实施例41
与实施例11的区别是，向混合精矿矿浆中加入组合抑制剂后，搅拌时间为5min。
对比例11
与实施例11的区别是，向混合精矿矿浆中添加氧化钙4000g/t，过碳酸钠3000g/t，不添加羧甲基纤维素钠。
对比例21
与实施例11的区别是，向混合精矿矿浆中添加氧化钙4000g/t，木质素磺酸钙300g/t，不添加过碳酸钠。
对比例31
与实施例11的区别是，仅向混合精矿矿浆加入氧化钙4000g/t，不添加过碳酸钠和木质素磺酸钙。
对实施例11-41和对比例11-41分离结果进行检测，检测结果如表2所述：
表2实施例11-41和对比例11-41的分离检测结果
Figure BDA0003080215730000091
由表2可知，采用本发明中的氧化钙、过碳酸钠和羧甲基纤维素钠作为硫化钴矿的组合抑制剂，在低碱度下，铜钴分离效果最佳。且在铜钴分离效果接近的情况下，本发明可以降低氧化钙用量50％以上，而且过碳酸钠和羧甲基纤维素钠对环境无污染，属绿色高效铜钴分离药剂。
本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (8)

1.一种铜镍/铜钴分离用组合抑制剂，其特征在于，包括：氧化钙、过碳酸钠和羧甲基纤维素钠，其中，所述过碳酸钠和羧甲基纤维素钠的配比为(10～15):1。
2.一种根据权利要求1所述的铜镍/铜钴分离用组合抑制剂的应用，其特征在于，在铜镍/铜钴分离粗选前，向矿浆中添加氧化钙，调节矿浆pH值至11.0～12.0；同时按所述配比加入过碳酸钠和羧甲基纤维素钠进行搅拌。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，
当所述矿浆为硫化铜镍矿，所述矿浆的质量浓度为20～25％；
当所述矿浆为硫化铜钴矿，所述矿浆的质量浓度为25～35％。
4.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，包括以下步骤：
向铜镍/铜钴混合精矿中加入所述组合抑制剂，搅拌10～25min；加入铜捕收剂，搅拌2～3min，得到初始矿浆；
对所述初始矿浆进行铜镍/铜钴分离粗选，得到铜粗精矿和镍/钴粗精矿；
将所述铜粗精矿进行至少一次精选，得到最终铜精矿；其中，精选作业添加所述组合抑制剂；
将所述镍/钴粗精矿进行至少一次铜扫选，得到最终镍/钴精矿；其中，每次扫选作业添加铜捕收剂。
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，
当为铜镍混合矿时，加入所述组合抑制剂后搅拌20～25min；
当为铜钴混合矿时，加入所述组合抑制剂后搅拌15～20min。
6.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述铜捕收剂为硫氨酯类和黑药类捕收剂中的一种或多种。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述铜捕收剂为乙硫氨酯、丙硫氨酯或丁基钠黑药。
8.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，每次浮选作业时间为4～6min。
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