CN117983411A - 一种硫化铅锌矿的无碱选矿方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种硫化铅锌矿的无碱选矿方法，包括如下步骤：步骤一)铜铅浮选：向硫化铅锌矿浆中加入硫化锌抑制剂、铜铅浮选捕收剂和起泡剂，进行浮选，得到铜铅精矿和铜铅浮选尾矿矿浆；步骤二)锌浮选：向铜铅浮选尾矿矿浆中添加硫铁矿抑制剂、硫化锌活化剂、硫化锌捕收剂和起泡剂，进行浮选，浮选过程矿浆的pH为7‑8，得到锌精矿。本发明通过硫铁矿低碱度抑制剂和硫化锌选择性捕收剂，实现了硫化铅锌矿的低碱浮选。解决了高碱石灰工艺中的回收率低、管道结垢、尾矿pH高的问题。
Description
技术领域
本发明涉及矿物分选加工技术领域，具体涉及一种硫化铅锌矿的无碱选矿方法。
背景技术
铜铅锌矿产资源是我国重要的矿产资源，在国民经济和国防建设中用途广泛、地位重要，提高该类型矿产资源的利用率具有重要意义。铜铅锌多金属硫化矿常见铜锌矿、铅锌矿、铜铅锌矿，上述矿石类型多采用铜锌依次优先浮选、铅锌依次优先浮选以及铜铅混合浮选再选锌工艺。该类资源矿石性质复杂，常含有黄铁矿、白铁矿、磁黄铁矿等硫铁矿物。由于硫铁矿物含量较高，且其可浮性相对较好，常在浮选过程中进入铜精矿、铅精矿和锌精矿中，尤其是容易进入锌精矿中影响其品位，在铁闪锌矿的浮选中该现象尤为明显。因此，在硫化铜铅锌矿的选矿中，不可避免的需要添加硫铁矿抑制剂以提高精矿品位。目前传统的抑硫工艺是采用高碱选矿工艺，尤其是在锌浮选阶段，经典工艺是添加大量石灰把矿浆pH值调整到11以上抑制硫铁矿，然后添加硫酸铜活化硫化锌，采用黄药类、硫氮类捕收剂浮选硫化锌。
但是，上述高碱石灰工艺存在以下问题：(1)大量的石灰会对锌矿物尤其是铁闪锌矿的浮选产生负面影响，锌矿物的回收率会有所降低；(2)添加过多的石灰会导致管道结垢等问题；(3)大量石灰加入对伴生金、银有抑制作用，影响贵金属的回收率；(4)尾矿矿浆pH值高，环保压力大。
发明内容
为了解决目前硫化铅锌矿高碱石灰工艺中的回收率低、管道结垢、尾矿pH高的问题，本发明提出了一种硫化铅锌矿的无碱选矿方法。本发明是采用以下的技术方案实现的：
一种硫化铅锌矿的无碱选矿方法，包括如下步骤：
步骤一)铜铅浮选：向硫化铅锌矿浆中加入硫化锌抑制剂、铜铅浮选捕收剂和起泡剂，进行浮选，得到铜铅精矿和铜铅浮选尾矿矿浆；
步骤二)锌浮选：向铜铅浮选尾矿矿浆中添加硫铁矿抑制剂、硫化锌活化剂、硫化锌捕收剂和起泡剂，进行浮选，浮选过程矿浆的pH为7-8，得到锌精矿。
可选的，所述硫化锌抑制剂中包含亚硫酸钠和硫酸锌，其中亚硫酸钠和硫酸锌的质量比为1～2:1；
可选的，硫化锌抑制剂的用量为每吨干矿400-1200g；
可选的，硫化锌活化剂为硫酸铜；硫化锌活化剂用量为每吨干矿100-300g。可选的，铜铅浮选捕收剂为黑药类捕收剂；
可选的，铜铅浮选捕收剂为丁铵黑药、25号黑药、苯胺黑药中的至少一种；
可选的，铜铅浮选捕收剂的用量为每吨干矿10-30g。
可选的，所述硫铁矿抑制剂包含亚硫酸盐和丙烯酸改性腐殖酸钠，亚硫酸盐和丙烯酸改性腐殖酸钠的质量比为10～15：1；
可选的，硫铁矿抑制剂的用量为每吨干矿500-1000g。
可选的，所述亚硫酸盐为亚硫酸钠、焦亚硫酸钠、硫代硫酸钠中的至少一种。可选的，丙烯酸改性腐殖酸钠为将腐殖酸钠、丙烯酸、引发剂按质量比10～15：10：1混合后在70～80℃下搅拌反应3～4h制成。
可选的，硫化锌捕收剂为将二烷基一硫代亚磷酸盐、二苯硫脲、溶剂按质量比(15～20)：(1～5)：1混合而成，所述溶剂为乙醇、乙醚、丙三醇中的至少一种；优选的，硫化锌捕收剂的用量为每吨干矿20-50g。
可选的，所述二烷基一硫代亚磷酸盐的化学式为：(RO)2PSX；
其中，R选自乙基、丙基、丁基中的至少一种，X选自Na、K、Cl中的至少一种。
可选的，所述硫化铅锌矿浆的磨矿细度为小于0.074mm占70～75％。
可选的，所述起泡剂选自2号油、MIBC中的至少一种。
可选的，所述铜铅浮选包括铜铅粗选，铜铅粗选精矿经过3次铜铅精选得到铜铅精矿，铜铅粗选尾矿经过2次扫选后得到铜铅浮选尾矿矿浆。铜铅精选过程中加入硫化锌抑制剂，扫选过程添加铜铅捕收剂。
可选的，所述锌浮选包括锌粗选，锌粗选精矿经过3次锌精选得到锌精矿，锌粗选尾矿进行2次扫选。锌精选过程加入硫抑制剂，扫选过程添加锌捕收剂。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：
本发明提出了一种硫化铅锌矿的无碱选矿方法，包括铜铅浮选和锌浮选两步。通过硫铁矿低碱度抑制剂和硫化锌选择性捕收剂，实现了硫化铅锌矿的低碱浮选。解决了高碱石灰工艺中的回收率低、管道结垢、尾矿pH高的问题。
现有的硫铁矿抑制剂，存在抑制能力相对较弱，持续时间不长的问题。本技术中采用的改性腐殖酸钠能够弥补上述问题，强化对硫铁矿的抑制。腐殖酸钠经接枝共聚反应改性后增加了分子链长度以及活性位点，大量增加的羧基进一步提高了分子的亲水性，从而提高了其对硫铁矿的抑制效果。
传统工艺常采用丁黄药或乙硫氮等药剂作为硫化锌矿物的捕收剂，但该类药剂同时对硫铁矿有较强的捕收剂能力，选择性较差。本发明采用一硫代亚磷酸盐和二苯硫脲构成的组合捕收剂，该捕收剂对经硫酸铜活化的硫化锌矿物就有较强的捕收能力，而对硫铁矿捕收能力较差，具有明显的选择性优势。捕收剂中溶剂可以促进捕收剂在浮选体系中的分散，提高其作用效果。
附图说明
图1是实施例1中的浮选流程图。
具体实施方式
为了使本发明目的、技术方案更加清楚明白，对本发明作进一步详细说明。下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法：实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或按照产品说明书进行；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。以下实施例中各药剂用量均按矿浆中每吨干矿的重量添加。
实施例1：
某铅锌矿含铅1.63％、锌4.43％、硫19.76％，主要金属矿物为磁黄铁矿、铁闪锌矿、方铅矿等硫化矿物。在磨矿细度为-0.074mm占70％的条件下进行分选，铜铅浮选阶段添加硫化锌抑制剂为亚硫酸钠和硫酸锌按1：1的重量比混合得到，铜铅浮选捕收剂为25号黑药。粗选、扫选1和扫选2的捕收剂用量分别为25g/t、15g/t、5g/t；铜铅粗选、铜铅精选1和铜铅精选2的硫化锌抑制剂用量分别为600g/t、200g/t、100g/t。
锌浮选阶段的硫铁矿抑制剂为亚硫酸钠与丙烯酸改性腐殖酸钠组成，比例为10:1，其中丙烯酸改性腐殖酸钠为将腐殖酸钠、丙烯酸、引发剂按质量比15：10：1混合后在80℃下搅拌反应3h制成。硫化锌捕收剂由二乙基一硫代亚磷酸钠、二苯硫脲和丙三醇组成，比例为20：1：1。锌粗选和锌扫选1作业硫酸铜添加量分别为250g/t和50g/t。矿浆pH为7.5。锌粗选、锌扫选1和锌扫选2的硫化锌捕收剂用量分别为50g/t、25g/t、15g/t。锌粗选、锌精选1、锌精选2和锌精选3的硫铁矿抑制剂用量分别为800g/t、400g/t、200g/t和100g/t。通过该药剂制度可以获得铅品位为62.03％、回收率为90.23％的铅精矿，以及锌品位为47.12％、锌回收率为92.07％的锌精矿。
对比例1
采用传统高碱工艺处理对实施例1中的铅锌矿进行处理，锌浮选阶段添加石灰控制矿浆pH值为11.5，采用硫酸铜作为活化剂，用量不变，采用丁黄药作为捕收剂，锌粗选、扫选1和扫选2的丁黄药用量分别为30g/t、15g/t、5g/t。由于铁闪锌矿受到石灰抑制，且丁黄药选择性较差，获得的锌精矿品位为46.33％、锌回收率为90.11％，锌精矿品位和回收率都受到负面影响。
对比例2
采用亚硫酸钠取代实施例1中的硫铁矿抑制剂进行浮选，其他浮选条件不变，结果对磁黄铁矿抑制效果减弱，获得的锌精矿品位为46.21％、锌回收率为92.13％。
实施例2：
本实施例中铅锌矿含铅1.43％、锌4.21％、硫16.23％，主要金属矿物为黄铁矿、闪锌矿、方铅矿等硫化矿物。在磨矿细度为-0.074mm占70％的条件下进行分选，铜铅浮选阶段添加硫化锌抑制剂为亚硫酸钠和硫酸锌按2：1的重量比混合得到，铜铅浮选捕收剂为25号黑药。铜铅粗选、扫选1和扫选2的铜铅捕收剂用量分别为20g/t、15g/t、5g/t；铜铅粗选、铜铅精选1和铜铅精选2的铜铅浮选抑制剂用量分别为800g/t、300g/t、100g/t。
锌浮选阶段的硫铁矿抑制剂为亚硫酸钠与丙烯酸改性腐殖酸钠组成，比例为10:1，其中丙烯酸改性腐殖酸钠为将腐殖酸钠、丙烯酸、引发剂按质量比10：10：1混合后在80℃下搅拌反应3h制成。硫化锌捕收剂由二乙基一硫代亚磷酸钠、二苯硫脲和丙三醇组成，比例为15：5：1。锌粗选和锌扫选1作业硫酸铜添加量分别为250g/t和50g/t。矿浆pH为7.5，锌粗选、锌扫选1和锌扫选2的捕收剂用量分别为50g/t、25g/t、15g/t。锌粗选、锌精选1、锌精选2和锌精选3的抑制剂用量分别为600g/t、300g/t、150g/t和50g/t。获得铅品位为61.27％、回收率为90.05％的铅精矿，以及锌品位为50.34％、锌回收率为92.45％的锌精矿。
对比例3
采用传统高碱工艺处理对实施例2中的铅锌矿进行处理，锌浮选阶段添加石灰控制矿浆pH值为12.0，采用硫酸铜作为活化剂，用量不变，采用丁黄药作为捕收剂，锌粗选、扫选1和扫选2的丁黄药用量分别为30g/t、15g/t、5g/t。由于铁闪锌矿受到石灰抑制，且丁黄药选择性较差，获得的锌精矿品位为48.33％、锌回收率为91.27％，锌精矿品位和回收率都受到负面影响。
对比例4
采用亚硫酸钠取代实施例2中的硫铁矿抑制剂进行浮选，其他浮选条件不变，结果对磁黄铁矿抑制效果减弱，获得的锌精矿品位为48.78％、锌回收率为92.56％。
此外，需要说明的是，当以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用限于本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种硫化铅锌矿的无碱选矿方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一)铜铅浮选：向硫化铅锌矿浆中加入硫化锌抑制剂、铜铅浮选捕收剂和起泡剂，进行浮选，得到铜铅精矿和铜铅浮选尾矿矿浆；
步骤二)锌浮选：向铜铅浮选尾矿矿浆中添加硫铁矿抑制剂、硫化锌活化剂、硫化锌捕收剂和起泡剂，进行浮选，浮选过程矿浆的pH为7-8，得到锌精矿。
2.根据权利要求1所述的一种硫化铅锌矿的无碱选矿方法，其特征在于，所述硫化锌抑制剂中包含亚硫酸钠和硫酸锌，其中亚硫酸钠和硫酸锌的质量比为1～2:1；
优选的，硫化锌抑制剂的用量为每吨干矿400-1200g；
优选的，硫化锌活化剂为硫酸铜；硫化锌活化剂用量为每吨干矿100-300g。
3.根据权利要求1所述的一种硫化铅锌矿的无碱选矿方法，其特征在于，所述铜铅浮选捕收剂为黑药类捕收剂；
优选的，铜铅浮选捕收剂为丁铵黑药、25号黑药、苯胺黑药中的至少一种；
优选的，铜铅浮选捕收剂的用量为每吨干矿10-30g。
4.根据权利要求1所述的一种硫化铅锌矿的无碱选矿方法，其特征在于，所述硫铁矿抑制剂包含亚硫酸盐和丙烯酸改性腐殖酸钠，亚硫酸盐和丙烯酸改性腐殖酸钠的质量比为10～15：1；
优选的，硫铁矿抑制剂的用量为每吨干矿500-1000g。
5.根据权利要求4所述的一种硫化铅锌矿的无碱选矿方法，其特征在于，所述亚硫酸盐为亚硫酸钠、焦亚硫酸钠、硫代硫酸钠中的至少一种。
6.根据权利要求4所述的一种硫化铅锌矿的无碱选矿方法，其特征在于，所述丙烯酸改性腐殖酸钠为将腐殖酸钠、丙烯酸、引发剂按质量比10～15：10：1混合后在70～80℃下搅拌反应3～4h制成。
7.根据权利要求1所述的一种硫化铅锌矿的无碱选矿方法，其特征在于，所述硫化锌捕收剂为将二烷基一硫代亚磷酸盐、二苯硫脲、溶剂按质量比(15～20)：(1～5)：1混合而成，所述溶剂为乙醇、乙醚、丙三醇中的至少一种；
优选的，硫化锌捕收剂的用量为每吨干矿20-50g。
8.根据权利要求7所述的一种硫化铅锌矿的无碱选矿方法，其特征在于，所述二烷基一硫代亚磷酸盐的化学式为：(RO)2PSX；
其中，R选自乙基、丙基、丁基中的至少一种，X选自Na、K、Cl中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的一种硫化铅锌矿的无碱选矿方法，其特征在于，所述硫化铅锌矿浆的磨矿细度为小于0.074mm占70～75％。
10.根据权利要求1所述的一种硫化铅锌矿的无碱选矿方法，其特征在于，所述起泡剂选自2号油、MIBC中的至少一种。
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