CN115945299A - 一种基于铜铅耦合活化的硫化锌矿强化浮选方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于铜铅耦合活化的硫化锌矿强化浮选方法,属于矿物加工技术领域。本发明针对常规的硫化锌矿浮选药剂存在选择性差、活化能力弱、捕收效果不理想等问题,将硫化锌矿破碎、磨矿、调浆后,加入复合调整剂对脉石矿物进行选择性抑制,对硫化锌矿物进行表面改性;然后添加耦合活化剂对改性后的硫化锌矿物进行深度活化,增加其表面活性位点的数量,促进矿物表面反应原子的重构,形成铜铅耦合活化界面;最后依次添加复合捕收剂和起泡剂,调浆后进行浮选得到锌精矿和浮选尾矿。本发明采用复合调整剂预处理改善了铜铅耦合活化的选择性,提高了硫化锌矿物的反应活性,增加了捕收剂的吸附,促进了锌矿物的高效浮选回收。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于铜铅耦合活化的硫化锌矿强化浮选方法,属于矿物加工技术领域。
背景技术
锌是重要的有色金属原材料,在社会发展和人类生存中占有重要的地位,广泛应用于国民经济建设、国防、高新科技等领域。闪锌矿是最常见的硫化锌矿物,是冶炼锌金属的主要工业矿物原料,常伴有铁、镉、铟、锗等元素,导致闪锌矿与浮选药剂的作用程度存在很大的差异,矿物的可浮性及浮选速率不同,难以保证矿石中的锌矿物高效回收。浮选是回收硫化锌矿物的主要方法,其中活化剂是影响矿物浮选的关键因素。硫酸铜是硫化锌矿浮选过程中常用的活化剂,但该药剂选择性较差,在活化硫化锌矿物的同时,还会对脉石矿物硫铁矿产生活化效果,致使锌精矿中硫含量不达标;另外,硫酸铜的活化能力有限,当铜离子在硫化锌矿物表面的吸附达到饱和后,难以继续发挥活化作用,不利于后续捕收剂与矿物表面进行反应。
铜铅浮选尾矿中硫化锌矿解抑活化浮选回收的方法中,采用石灰调整铜铅浮选尾矿矿浆pH值,添加组合抑制剂抑制矿浆中的脉石矿物,添加活化剂铜氨络合物对矿浆中的硫化锌矿物进行解抑活化,依次加入组合捕收剂和起泡剂浮选回收矿浆中的硫化锌矿物,获得了较好的浮选指标,但该方法主要针对铜铅浮选尾矿中的硫化锌矿,且所采用的抑制剂和捕收剂均为常用药剂的组合。
铁闪锌矿浮选活化剂的制备方法中,将硫酸铜、硝酸铅、硫化钠、氧化石蜡皂和月桂酸在高温高压下反应制得了一种铁闪锌矿浮选活化剂,但该药剂需要在高温高压下才能制备,且铁闪锌矿的回收率不到84%。
闪锌矿与铁闪锌矿的选矿活化剂及铁精矿浮选降锌的方法中,采用氨基酸作为活化剂,黄药作为捕收剂来脱除弱磁选铁精矿中的锌矿物,锌的脱除率较高,但该方法主要针对弱磁选铁精矿中的硫化锌矿物,锌矿物的分离对象相对单一,且氨基酸的使用量较高。
综上所述,现有硫化锌矿物的活化剂适应性有限,药剂用量均偏高,且浮选过程中涉及的调整剂、活化剂和捕收剂的协同效应较差,浮选指标不理想。随着易选硫化锌矿石的逐渐消耗,复杂难处理硫化锌资源成为开发利用的重点,因此,亟待研发绿色、低碳、协同、高效的硫化锌矿物浮选药剂。
发明内容
本发明针对常规的硫化锌矿浮选药剂存在选择性差、活化能力弱、捕收效果不理想等技术难题,提出了一种基于铜铅耦合活化的硫化锌矿强化浮选方法,即采用复合调整剂(焦磷酸钠、氨基戊二酸和草酸)对硫化锌矿进行预处理以提高与药剂作用的选择性,然后添加耦合活化剂(氯化铜和醋酸铅)对改性后的硫化锌矿物进行深度活化,形成高活性的铜铅耦合活化界面,随后加入复合捕收剂(乙基黄药、丁基黄药、辛基羟肟酸钠和十二烷基三甲基氯化铵)靶向吸附在铜铅耦合活化的硫化锌矿物表面,从而增加矿物表面的疏水性,提高矿石中锌矿物的高效浮选回收。
一种基于铜铅耦合活化的硫化锌矿强化浮选方法,具体步骤如下:
(1)将硫化锌矿破碎、磨细至硫化锌矿物85%以上单体解离,调浆至矿浆质量百分浓度为28~38%;
(2)步骤(1)所得矿浆中依次加入复合调整剂、耦合活化剂、复合捕收剂和起泡剂,进行一次粗选作业得到一次粗选精矿和一次粗选尾矿;
(3)步骤(2)所得一次粗选尾矿中依次加入复合调整剂、耦合活化剂、复合捕收剂和起泡剂,进行二次粗选作业得到二次粗选精矿和二次粗选尾矿;
(4)步骤(3)所得二次粗选尾矿中依次加入复合调整剂、耦合活化剂、复合捕收剂和起泡剂,进行一次扫选作业得到一次扫选精矿和一次扫选尾矿;一次扫选精矿返回调浆并入二次粗选作业,在一次扫选尾矿中加入复合捕收剂进行二次扫选作业得到二次扫选精矿和浮选尾矿,二次扫选精矿返回调浆并入一次扫选作业;
(5)步骤(2)所得一次粗选精矿和步骤(3)所得二次粗选精矿合并进行一次精选作业得到一次精选精矿和一次精选尾矿,一次精选尾矿返回调浆并入一次粗选作业,一次精选精矿进行二次精选作业得到浮选锌精矿和二次精选尾矿,二次精选尾矿返回调浆并入一次精选作业;
所述复合调整剂为焦磷酸钠、氨基戊二酸和草酸的混合物,耦合活化剂为氯化铜和醋酸铅的混合物,复合捕收剂为乙基黄药、丁基黄药、辛基羟肟酸钠和十二烷基三甲基氯化铵的混合物。
所述步骤(1)硫化锌矿中锌的质量百分数含量为5.0~9.0%。
以每吨硫化锌矿计,步骤(2)一次粗选作业的矿浆中加入复合调整剂800~1600g、耦合活化剂180~360g、复合捕收剂160~320g和起泡剂10~30g。
以每吨硫化锌矿计,步骤(3)二次粗选作业的矿浆中加入复合调整剂400~800g、耦合活化剂90~180g、复合捕收剂80~160g和起泡剂5~15g。
以每吨硫化锌矿计,步骤(4)一次扫选作业的矿浆加入复合调整剂200~400g、耦合活化剂45~90g、复合捕收剂40~80g和起泡剂4~8g;二次扫选作业的矿浆中加入复合捕收剂20~40g。
所述复合调整剂中焦磷酸钠、氨基戊二酸和草酸的质量比为1:2:2。
所述耦合活化剂中氯化铜和醋酸铅的质量比为2:3。
所述复合捕收剂中乙基黄药、丁基黄药、辛基羟肟酸钠和十二烷基三甲基氯化铵的质量比为4:3:2:1。
所述起泡剂为松醇油。
本发明的有益效果是:
(1)本发明采用焦磷酸钠、氨基戊二酸和草酸作为复合调整剂,不仅能够选择性抑制矿石中的脉石矿物,同时还能消除硫化锌矿物表面的亲水性物质,破坏目的矿物表面的亲水层,提高了浮选药剂的选择性,有利于其与硫化锌矿物表面的相互作用;
(2)基于铜离子和铅离子的反应活性优于硫化锌矿物表面本征锌离子的活性,本发明采用氯化铜和醋酸铅作为耦合活化剂对硫化锌矿物进行深度活化,形成高活性的铜铅耦合活化界面,提高了矿物表面的反应活性,促进了捕收剂快速、高效吸附;
(3)本发明采用乙基黄药、丁基黄药、辛基羟肟酸钠和十二烷基三甲基氯化铵作为复合捕收剂,能够靶向吸附在铜铅耦合活化的硫化锌矿物表面,不仅提高了捕收剂的吸附密度,增强了硫化锌矿物表面的疏水性,同时还降低了捕收剂的用量,优化了浮选泡沫结构和载矿能力,促进了锌矿物的高效浮选回收。
(4)本发明采用的复合调整剂、耦合活化剂和复合捕收剂的配制工序简单、使用方便,简化了浮选工艺结构,降低了选矿成本,获得了满意的分选指标,经济高效地解决了常规的硫化锌矿浮选药剂存在选择性差、活化能力弱、捕收效果不理想等技术难题,社会、环境和经济效益显著。
附图说明
图1为本发明工艺流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明,但本发明的保护范围并不限于所述内容。
本发明以下实施例中复合调整剂为焦磷酸钠、氨基戊二酸和草酸的混合物,耦合活化剂为氯化铜和醋酸铅的混合物,复合捕收剂为乙基黄药、丁基黄药、辛基羟肟酸钠和十二烷基三甲基氯化铵的混合物,起泡剂为松醇油。
实施例1:本实施例复合调整剂中焦磷酸钠、氨基戊二酸和草酸的质量比为1:2:2,耦合活化剂中氯化铜和醋酸铅的质量比为2:3,复合捕收剂中乙基黄药、丁基黄药、辛基羟肟酸钠和十二烷基三甲基氯化铵的质量比为4:3:2:1;
如图1所示,一种基于铜铅耦合活化的硫化锌矿强化浮选方法,具体步骤如下:
(1)将硫化锌矿破碎、磨细至其中的硫化锌矿物85%以上单体解离,调浆至矿浆质量百分浓度为28%;其中硫化锌矿中锌的质量百分数含量为5.0%;
(2)在步骤(1)得到的矿浆中依次加入复合调整剂、耦合活化剂、复合捕收剂和起泡剂,进行一次粗选作业得到一次粗选精矿和一次粗选尾矿;以每吨硫化锌矿计,一次粗选作业的矿浆中加入复合调整剂800g、耦合活化剂180g、复合捕收剂160g和起泡剂10g;
(3)在步骤(2)得到的一次粗选尾矿中依次加入复合调整剂、耦合活化剂、复合捕收剂和起泡剂,进行二次粗选作业得到二次粗选精矿和二次粗选尾矿;以每吨硫化锌矿计,二次粗选作业的矿浆中加入复合调整剂400g、耦合活化剂90g、复合捕收剂80g和起泡剂5g;
(4)在步骤(3)得到的二次粗选尾矿中依次加入复合调整剂、耦合活化剂、复合捕收剂和起泡剂,进行一次扫选作业得到一次扫选精矿和一次扫选尾矿;一次扫选精矿返回调浆并入二次粗选作业,在一次扫选尾矿中加入复合捕收剂进行二次扫选作业得到二次扫选精矿和浮选尾矿,二次扫选精矿返回调浆并入一次扫选作业;以每吨硫化锌矿计,一次扫选作业的矿浆加入复合调整剂200g、耦合活化剂45g、复合捕收剂40g和起泡剂4g;二次扫选作业的矿浆中加入复合捕收剂20g;
(5)将步骤(2)得到的一次粗选精矿和步骤(3)得到的二次粗选精矿合并进行一次精选作业得到一次精选精矿和一次精选尾矿,一次精选尾矿返回调浆并入一次粗选作业,一次精选精矿进行二次精选作业得到浮选锌精矿和二次精选尾矿,二次精选尾矿返回调浆并入一次精选作业;
本实施例中锌的浮选回收率为91.3%。
实施例2:本实施例复合调整剂中焦磷酸钠、氨基戊二酸和草酸的质量比为1:2:2,耦合活化剂中氯化铜和醋酸铅的质量比为2:3,复合捕收剂中乙基黄药、丁基黄药、辛基羟肟酸钠和十二烷基三甲基氯化铵的质量比为4:3:2:1;
如图1所示,一种基于铜铅耦合活化的硫化锌矿强化浮选方法,具体步骤如下:
(1)将硫化锌矿破碎、磨细至其中的硫化锌矿物85%以上单体解离,调浆至矿浆质量百分浓度为33%;其中硫化锌矿中锌的质量百分数含量为7.0%;
(2)在步骤(1)得到的矿浆中依次加入复合调整剂、耦合活化剂、复合捕收剂和起泡剂,进行一次粗选作业得到一次粗选精矿和一次粗选尾矿;以每吨硫化锌矿计,一次粗选作业的矿浆中加入复合调整剂1200g、耦合活化剂270g、复合捕收剂240g和起泡剂20g;
(3)在步骤(2)得到的一次粗选尾矿中依次加入复合调整剂、耦合活化剂、复合捕收剂和起泡剂,进行二次粗选作业得到二次粗选精矿和二次粗选尾矿;以每吨硫化锌矿计,二次粗选作业的矿浆中加入复合调整剂600g、耦合活化剂135g、复合捕收剂120g和起泡剂10g;
(4)在步骤(3)得到的二次粗选尾矿中依次加入复合调整剂、耦合活化剂、复合捕收剂和起泡剂,进行一次扫选作业得到一次扫选精矿和一次扫选尾矿;一次扫选精矿返回调浆并入二次粗选作业,在一次扫选尾矿中加入复合捕收剂进行二次扫选作业得到二次扫选精矿和浮选尾矿,二次扫选精矿返回调浆并入一次扫选作业;以每吨硫化锌矿计,一次扫选作业的矿浆加入复合调整剂300g、耦合活化剂70g、复合捕收剂60g和起泡剂6g;二次扫选作业的矿浆中加入复合捕收剂30g;
(5)将步骤(2)得到的一次粗选精矿和步骤(3)得到的二次粗选精矿合并进行一次精选作业得到一次精选精矿和一次精选尾矿,一次精选尾矿返回调浆并入一次粗选作业,一次精选精矿进行二次精选作业得到浮选锌精矿和二次精选尾矿,二次精选尾矿返回调浆并入一次精选作业;
本实施例中锌的浮选回收率为92.6%。
实施例3:本实施例复合调整剂中焦磷酸钠、氨基戊二酸和草酸的质量比为1:2:2,耦合活化剂中氯化铜和醋酸铅的质量比为2:3,复合捕收剂中乙基黄药、丁基黄药、辛基羟肟酸钠和十二烷基三甲基氯化铵的质量比为4:3:2:1;
如图1所示,一种基于铜铅耦合活化的硫化锌矿强化浮选方法,具体步骤如下:
(1)将硫化锌矿破碎、磨细至其中的硫化锌矿物85%以上单体解离,调浆至矿浆质量百分浓度为38%;其中硫化锌矿中锌的质量百分数含量为9.0%;
(2)在步骤(1)得到的矿浆中依次加入复合调整剂、耦合活化剂、复合捕收剂和起泡剂,进行一次粗选作业得到一次粗选精矿和一次粗选尾矿;以每吨硫化锌矿计,一次粗选作业的矿浆中加入复合调整剂1600g、耦合活化剂360g、复合捕收剂320g和起泡剂30g;
(3)在步骤(2)得到的一次粗选尾矿中依次加入复合调整剂、耦合活化剂、复合捕收剂和起泡剂,进行二次粗选作业得到二次粗选精矿和二次粗选尾矿;以每吨硫化锌矿计,二次粗选作业的矿浆中加入复合调整剂800g、耦合活化剂180g、复合捕收剂160g和起泡剂15g;
(4)在步骤(3)得到的二次粗选尾矿中依次加入复合调整剂、耦合活化剂、复合捕收剂和起泡剂,进行一次扫选作业得到一次扫选精矿和一次扫选尾矿;一次扫选精矿返回调浆并入二次粗选作业,在一次扫选尾矿中加入复合捕收剂进行二次扫选作业得到二次扫选精矿和浮选尾矿,二次扫选精矿返回调浆并入一次扫选作业;以每吨硫化锌矿计,一次扫选作业的矿浆加入复合调整剂400g、耦合活化剂90g、复合捕收剂80g和起泡剂8g;二次扫选作业的矿浆中加入复合捕收剂40g;
(5)将步骤(2)得到的一次粗选精矿和步骤(3)得到的二次粗选精矿合并进行一次精选作业得到一次精选精矿和一次精选尾矿,一次精选尾矿返回调浆并入一次粗选作业,一次精选精矿进行二次精选作业得到浮选锌精矿和二次精选尾矿,二次精选尾矿返回调浆并入一次精选作业;
本实施例中锌的浮选回收率为93.8%。
以上对本发明的具体实施方式作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施方式,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (9)
1.一种基于铜铅耦合活化的硫化锌矿强化浮选方法,其特征在于,具体步骤如下:
(1)将硫化锌矿破碎、磨细至硫化锌矿物85%以上单体解离,调浆至矿浆质量百分浓度为28~38%;
(2)步骤(1)所得矿浆中依次加入复合调整剂、耦合活化剂、复合捕收剂和起泡剂,进行一次粗选作业得到一次粗选精矿和一次粗选尾矿;
(3)步骤(2)所得一次粗选尾矿中依次加入复合调整剂、耦合活化剂、复合捕收剂和起泡剂,进行二次粗选作业得到二次粗选精矿和二次粗选尾矿;
(4)步骤(3)所得二次粗选尾矿中依次加入复合调整剂、耦合活化剂、复合捕收剂和起泡剂,进行一次扫选作业得到一次扫选精矿和一次扫选尾矿;一次扫选精矿返回调浆并入二次粗选作业,在一次扫选尾矿中加入复合捕收剂进行二次扫选作业得到二次扫选精矿和浮选尾矿,二次扫选精矿返回调浆并入一次扫选作业;
(5)步骤(2)所得一次粗选精矿和步骤(3)所得二次粗选精矿合并进行一次精选作业得到一次精选精矿和一次精选尾矿,一次精选尾矿返回调浆并入一次粗选作业,一次精选精矿进行二次精选作业得到浮选锌精矿和二次精选尾矿,二次精选尾矿返回调浆并入一次精选作业;
所述复合调整剂为焦磷酸钠、氨基戊二酸和草酸的混合物,耦合活化剂为氯化铜和醋酸铅的混合物,复合捕收剂为乙基黄药、丁基黄药、辛基羟肟酸钠和十二烷基三甲基氯化铵的混合物。
2.根据权利要求1所述基于铜铅耦合活化的硫化锌矿强化浮选方法,其特征在于:步骤(1)硫化锌矿中锌的质量百分数含量为5.0~9.0%。
3.根据权利要求1所述基于铜铅耦合活化的硫化锌矿强化浮选方法,其特征在于:以每吨硫化锌矿计,步骤(2)一次粗选作业的矿浆中加入复合调整剂800~1600g、耦合活化剂180~360g、复合捕收剂160~320g和起泡剂10~30g。
4.根据权利要求1或3所述基于铜铅耦合活化的硫化锌矿强化浮选方法,其特征在于:以每吨硫化锌矿计,步骤(3)二次粗选作业的矿浆中加入复合调整剂400~800g、耦合活化剂90~180g、复合捕收剂80~160g和起泡剂5~15g。
5.根据权利要求1所述基于铜铅耦合活化的硫化锌矿强化浮选方法,其特征在于:以每吨硫化锌矿计,步骤(4)一次扫选作业的矿浆加入复合调整剂200~400g、耦合活化剂45~90g、复合捕收剂40~80g和起泡剂4~8g;二次扫选作业的矿浆中加入复合捕收剂20~40g。
6.根据权利要求1所述基于铜铅耦合活化的硫化锌矿强化浮选方法,其特征在于:复合调整剂中焦磷酸钠、氨基戊二酸和草酸的质量比为1:2:2。
7.根据权利要求1所述基于铜铅耦合活化的硫化锌矿强化浮选方法,其特征在于:耦合活化剂中氯化铜和醋酸铅的质量比为2:3。
8.根据权利要求1所述基于铜铅耦合活化的硫化锌矿强化浮选方法,其特征在于:复合捕收剂中乙基黄药、丁基黄药、辛基羟肟酸钠和十二烷基三甲基氯化铵的质量比为4:3:2:1。
9.根据权利要求1所述基于铜铅耦合活化的硫化锌矿强化浮选方法,其特征在于:起泡剂为松醇油。
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