CN116159678A - 一种硫化锌抑制剂及其制备方法 - Google Patents

一种硫化锌抑制剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于选矿药剂研发技术领域，特别涉及一种硫化锌抑制剂及其制备方法；其原料成分及重量份数为：三偶氮染料直接黑BN 14‑20份，亚硫酸氢钠30‑40份，硫代硫酸钠30‑50份，原料总重量为100份。本发明比传统抑制剂效果更佳，在保证浮选指标的同时还能提高矿浆pH值，从而减少浮选设备的腐蚀损坏，也能够缓解酸性废水对矿区生态环境的影响。为高效开发复杂多金属含锌矿产资源、分离复杂多金属混合矿物提供新技术，也为组合抑制剂的使用提供了全新的设计方向。

Description

一种硫化锌抑制剂及其制备方法
技术领域
本发明属于选矿药剂研发技术领域，特别涉及一种硫化锌抑制剂及其制备方法。
背景技术
当前，矿产资源逐渐有贫、细、杂化的趋势，浮选技术已经成为回收低品位复杂矿产资源的重要手段。矿物表面的亲疏水性是矿物浮选的基础，而浮选就是通过浮选药剂改变矿物表面的亲疏水性，从而使目标矿物富集的过程。而浮选技术的核心是浮选药剂。面对目前复杂难选的矿产资源，抑制剂在浮选中也起到了至关重要的作用。浮选技术发展近百年来，各种浮选抑制剂被发现并利用，但是传统单一的浮选抑制剂已无法满足目前的贫、细、杂化的矿产资源。近年来国内外选矿学者对新型结构抑制剂以及组合抑制剂的使用进行开发，以此来提高选矿效率，尤其是组合抑制剂的使用，无论是无机抑制剂之间的组合还是无机抑制剂与有机抑制剂之间的组合，合理的组合用药都可以起到协同作用，很大程度上提高矿物的浮选效率。
常用的硫化锌抑制剂有硫酸锌、二氧化硫及亚硫酸盐、焦亚硫酸钠、硫化钠、氰化物等。硫酸锌本身作为闪锌矿的抑制剂，通常在碱性环境下才有较好的抑制效果，硫酸锌在水中反应生成Zn(OH)2，而Zn(OH)2在碱性介质中可以生成HZnO2 -和ZnO2 2-并吸附在硫化锌矿表面，降低矿物可浮性。因此，硫酸锌与氢氧化钠组合使用可以更好的抑制硫化锌矿，但在单独使用硫酸锌时，抑制效果较差。亚硫酸盐在矿浆中溶解产生HSO3 -和SO3 2-，从而可调整矿浆的pH值，而亚硫酸盐可选择性的阻止捕收剂在硫化锌矿表面的吸附作用，从而增强硫化锌矿的亲水性；同时，亚硫酸还可以对硫化锌矿表面的铜离子进行还原，从而达到降低硫化锌矿可浮性的目的；亚硫酸盐在硫化锌矿表面可形成使硫化锌表面更加亲水的亚硫酸锌。但是，亚硫酸盐具有较强的还原性且易氧化失效，不够稳定。焦亚硫酸钠作为硫化锌抑制剂时，会导致矿浆pH值过低，而酸性废水对选厂设备有腐蚀作用，同时也会破坏矿区的生态环境。硫化钠作为抑制剂时，往往是因为在矿浆中分解成大量的Na+、OH-、H+、HS-、S2-作用，但是其用量会很大且具有难闻气味，导致选矿成本过高以及危害人体健康。氰化物虽然可以作为硫化锌抑制剂，但是由于其具有剧毒，对生态环境以及现场工作人员的危害较大，实际生产中使用很少。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种硫化锌抑制剂及其制备方法，改善以往常规抑制剂破坏生态环境、选矿成本过高、危害选厂工作人员健康等问题，为高效开发复杂多金属含锌矿产资源、分离复杂多金属混合矿物提供新技术，也为组合抑制剂的使用提供了全新的设计方向。
本发明的技术方案是：一种硫化锌抑制剂，其原料成分及重量份数为：三偶氮染料直接黑BN 14-20份，亚硫酸氢钠30-40份，硫代硫酸钠30-50份，原料总重量为100份。
进一步的技术方案是：其原料成分及重量份数为：三偶氮染料直接黑BN 17-20份，亚硫酸钠14-20份，亚硫酸氢钠17-20份，硫代硫酸钠40-56份，原料总重量为100份。
进一步的技术方案是：其原料成分及重量份数为：三偶氮染料直接黑BN 17份，亚硫酸钠20份，氢氧化钠18份，亚硫酸氢钠27份，硫酸锌18份，原料总重量为100份。
所述任意一种硫化锌抑制剂的制备方法，按以下步骤进行：
步骤一：按照所述比例各原料称重后将其研磨至0.074mm以下细度并混合均匀；
步骤二：将混合均匀的原料置入搅拌器中，保持搅拌并按重量比为1:9的比例向搅拌器中加水；
步骤三：持续搅拌30分钟至原料充分溶解。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)配方中采用三偶氮染料直接黑BN17作为硫化锌抑制剂的成分具有显著亲矿能力，增加锌矿物表面亲水性，从而强化锌矿物的抑制。
(2)原料来源广泛，成本较低，安全环保；
(3)所制备的锌抑制剂能够使矿浆pH值保持在6-7，有效的缓解了选矿废水对生态环境的破坏以及强酸碱性矿浆对选矿设备的腐蚀损坏；
(4)所制备的锌抑制剂非常稳定，不易失效，便于运输和保存。
附图说明
图1为本发明所述任意一种硫化锌抑制剂的制备方法的流程图。
图2为三偶氮染料直接黑BN分子结构式。
具体实施方式
下面通过实例对该新型硫化锌抑制剂作进一步的验证说明。该试验只用来解释本发明，并不能限制本发明的使用。
实施例1
如图1所示，本实施例为本发明所述的硫化锌抑制剂的制备方法的一个实例，
原料成分以重量份数计为：三偶氮染料直接黑BN17份，亚硫酸钠20份，氢氧化钠18份，亚硫酸氢钠27份，硫酸锌18份，原料总重量为100份。
步骤一：按照上述比例各原料称重后将其研磨至0.074mm以下细度并均匀混合；
步骤二：将混合均匀的原料置入搅拌器中，保持搅拌并按重量比为1:9的比例向搅拌器中加水；
步骤三：持续搅拌30分钟至原料充分溶解，得到所述硫化锌抑制剂。
实施例2
本实施例为本发明所述的硫化锌抑制剂的应用实例，使用实施例1所述硫化锌抑制剂对复杂多金属混合矿物的抑制锌的方法，包括如下步骤：
步骤一：将破碎好的矿石加水研磨为适宜细度矿浆，使得矿浆的质量浓度为37％左右；
步骤二：取上述硫化锌抑制剂按吨矿用量0.5kg-2kg计算，将硫化锌抑制剂溶液加入待选矿浆中；
步骤三：加入适量40g/t捕收剂TLQ2及20g/t起泡剂MIBC进行浮选，浮选时间5分钟。
浮选试验：
非洲某铜锌矿，该铜锌矿的主要金属元素为铜、锌、铅、金、银。其中各组分含量分别为铜0.86％、锌3.91％、铅0.14％、铁36.22％、硫42.19％、金0.44g/t、银25.5g/t。其中有价矿物中铜的矿物主要为黄铜矿、辉铜矿、铜蓝、斑铜矿、黝铜矿。其他有价金属为闪锌矿、方铅矿等，而脉石矿物主要包括黄铁矿、磁黄铁矿、石英、云母、粘土(高岭石，白云石以及微量绿泥石和黑云母)以及铁氧化物(主要为赤铁矿和针铁矿，还含有少量磁铁矿和黄钾铁矾)等、方解石、长石(正长石、白云石和天青石)、毒砂以及辉银矿等。而矿石中黄铜矿主要与黄铁矿伴生，其次与闪锌矿伴生，而闪锌矿主要与黄铁矿伴生，其次是硫化铜矿物。取该铜锌矿300g与800mL水混合加入1L挂槽浮选机中进行浮选试验，按0.5kg/t加入本发明所述硫化锌抑制剂搅拌3分钟，再加入40g/t捕收剂TLQ2与20g/t起泡剂MIBC搅拌2分钟，浮选5分钟后，收集精矿尾矿产品过滤、烘干、称重。相同条件下分别加入相同用量的焦亚硫酸钠作为对比，获得的铜精矿中锌含量及锌回收率结果见表1。
表1铜锌矿抑锌试验结果
Figure BDA0004055411370000031
实施例3
一种硫化锌抑制剂，原料成分以重量份数计为：三偶氮染料直接黑BN20份，亚硫酸氢钠30份，硫代硫酸钠50份，原料总重量为100份。
本实例锌矿物抑制剂的制备步骤如实施例1。
本实例多金属混合矿抑锌方法步骤如实施例2。
试验所使用的混合矿石为实施例2中非洲某铜锌矿。取该铜锌矿300g与800mL水混合加入1L挂槽浮选机中进行浮选试验，按1.0kg/t加入本发明所述硫化锌抑制剂搅拌3分钟，再加入40g/t捕收剂TLQ2与20g/t起泡剂MIBC搅拌2分钟，浮选5分钟后，收集精矿尾矿产品过滤、烘干、称重。相同条件下分别加入相同用量的焦亚硫酸钠作为对比，获得的铜精矿中锌含量及锌回收率结果见表2。
表2铜锌矿抑锌试验结果
Figure BDA0004055411370000041
实施例4
一种硫化铜抑制剂，原料成分以重量份数计为：三偶氮染料直接黑BN14份，亚硫酸钠14份，亚硫酸氢钠16份，硫代硫酸钠56份，原料总重量为100份。
本实例锌矿物抑制剂的制备步骤同实施例1。
本实例多金属混合矿抑锌方法步骤同实施例2。
试验所使用的混合矿石为实施例2中非洲某铜锌矿。取该铜锌矿300g与800mL水混合加入1L挂槽浮选机中进行浮选试验，按2kg/t加入本发明所述硫化锌抑制剂搅拌3分钟，再加入40g/t捕收剂TLQ2与20g/t起泡剂MIBC搅拌2分钟，浮选5分钟后，收集精矿尾矿产品过滤、烘干、称重。相同条件下分别加入相同用量的焦亚硫酸钠作为对比，获得的铜精矿中锌含量及锌回收率结果见表3。
表3铜锌矿抑锌试验结果
Figure BDA0004055411370000042
以上详细描述了本发明的优选实施方式，从表1至表3的试验结果可以看出，改变药剂制度后，在铜矿品位及回收率略微提高的前提下，锌的回收率降低4-6个百分点，从而更好的实现了铜锌分离，矿浆pH值也由4.44提升至6-7。在上述发明内容以及实施方式中提到的药剂原料以及技术细节等方面，在不矛盾的前提下可以进行任意组合使用，在此不再进行重复说明。同时，只要是以本发明的构思为基础的设计思路，均视为本发明公开的内容。本发明的保护范围不仅局限于上述内容以及具体实施方式，在以本发明的技术方案及构思为基础的前提下进行简单改变替换方案均属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种硫化锌抑制剂，其特征在于，其原料成分及重量份数为：三偶氮染料直接黑BN14-20份，亚硫酸氢钠30-40份，硫代硫酸钠30-50份，原料总重量为100份。
2.根据权利要求1所述的一种硫化锌抑制剂，其特征在于，其原料成分及重量份数为：三偶氮染料直接黑BN 17-20份，亚硫酸钠14-20份，亚硫酸氢钠14-20份，硫代硫酸钠40-56份，原料总重量为100份。
3.根据权利要求1所述的一种硫化锌抑制剂，其特征在于，其原料成分及重量份数为：三偶氮染料直接黑BN 17份，亚硫酸钠20份，氢氧化钠18份，亚硫酸氢钠27份，硫酸锌18份，原料总重量为100份。
4.权利要求1-3中任意一种硫化锌抑制剂的制备方法，其特征在于，按以下步骤进行：
步骤一：按照所述比例各原料称重后将其研磨至0.074mm以下细度并混合均匀；
步骤二：将混合均匀的原料置入搅拌器中，保持搅拌并按重量比为1:9的比例向搅拌器中加水；
步骤三：持续搅拌30分钟至原料充分溶解，得到所述硫化锌抑制剂。
5.权利要求1-3中任意一种硫化锌抑制剂在复杂多金属混合矿物中抑制锌的应用，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：将破碎好的矿石加水研磨为适宜细度矿浆，使得矿浆的质量浓度为37％；
步骤二：取所述硫化锌抑制剂按吨矿用量0.5kg-2kg计算，将硫化锌抑制剂溶液加入待选矿浆中；
步骤三：加入适量40g/t捕收剂TLQ2及20g/t起泡剂MIBC进行浮选，浮选时间5分钟。
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