CN118002320A - 一种铜钼混合精矿浮选组合抑制剂及应用 - Google Patents

一种铜钼混合精矿浮选组合抑制剂及应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种铜钼混合精矿组合抑制剂在铜钼浮选分离中的应用。本发明首先对铜钼混合精矿进行细磨脱药；细磨过程中添加组合抑制剂抑制黄铜矿；再添加捕收剂、起泡剂，粗选获得钼粗精矿和铜粗精矿；钼粗精矿经精选后获得钼精矿，铜粗精矿经扫选后获得铜精矿。本发明所述组合抑制剂包括硫代氨基脲+硫代乳酸。以每吨铜钼混合精矿计，粗选水溶性的硫代氨基脲和硫代乳酸用量分别为0.2～0.5kg及0.1～0.2kg。本发明可以替代有毒抑制剂的使用从而减少环境污染，并且显著提高铜钼的浮选分离效率，实现铜钼精矿的高效分离。

Description

一种铜钼混合精矿浮选组合抑制剂及应用
技术领域
本发明具体涉及一种组合抑制剂在铜钼混合精矿浮选分离中的应用，属于铜钼硫化矿物分选技术领域。
背景技术
铜、钼金属都是具有重要实用价值的金属材料。铜金属的高导电性和导热性，使其在电气、建筑、制造等领域得到广泛应用。而钼金属是一种重要的战略储备资源，因其具有卓越的耐高温和耐腐蚀性能，广泛应用于高温设备和电子元件的制造，为航空航天等领域提供关键支持。但是由于铜钼矿物伴生紧密、可浮性相近，因此铜钼矿物的分离一直是困扰矿物分选的一大难题。目前，国内外对铜钼混合精矿的分离有2种工艺流程：抑铜浮钼和抑钼浮铜。由于钼矿具有较好的天然可浮性，因而在实践过程中基本采用抑铜浮钼工艺流程，常用的抑铜药剂可以分为：(1)无机抑制剂类，常用的药剂有氰化物和诺克斯药剂，这类抑制剂的原理是通过药剂溶于水之后解离出的离子吸附在铜矿物的表面，增加铜矿物表面的亲水性，而对辉钼矿没有明显效果。尽管该抑制剂具有抑制效果好，用量少等优点，但是由于自身毒性且对环境有较大污染，使得该抑制剂应用有限。(2)有机抑制剂类，疏基乙酸钠(HSCH2COONa)是近年来铜分离中新型的有机抑制剂，它分子中的-HS基团和-COOH基团在铜矿物表面发生吸附，形成一层亲水薄膜，增加铜矿物表面的亲水性，然而巯基乙酸钠成本过高一直制约着其推广。(3)氧化剂类，常用的氧化剂有过氧化氢、次氯酸钠和高锰酸钾等。在浮选过程中，利用黄药类本身的强还原性，易于氧化的性质，通过氧化剂来氧化吸附于铜矿物表面的黄原酸盐，生成不具捕收性的过黄原酸盐Cu(C2H5OCSSO)2，从而达到抑铜的效果。但是因其强氧化性容易腐蚀，药剂成本也高，部分还有毒性，对氧化剂的加入方式和地点也有待研究。
由于现有铜钼分离方法和药剂存在的诸多问题，导致我国铜钼混合精矿的分选效果不佳，因此急需寻找一种无毒无害，使用简便，分选效果强的选择性抑制剂及浮选分离工艺。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种低毒无害、选择性抑制效果强、分选效果好的黄铜矿组合抑制剂及其在浮选工艺中的应用。
为实现上述目的，本发明提供一种铜钼混合精矿浮选分离的组合抑制剂，所述组合抑制剂包括硫代氨基脲+硫代乳酸。
本发明一种铜钼混合精矿浮选分离的组合抑制剂，所述组合抑制剂包括硫代氨基脲和硫代乳酸；所述硫代氨基脲和硫代乳酸的质量比为2～5:1～2、优选为。
本发明一种铜钼混合精矿浮选分离的组合抑制剂，所述组合抑制剂以每吨铜钼混合精矿计，在铜钼混合精矿浮选分离粗选中硫代氨基脲和硫代乳酸的用量分别为0.2～0.5kg及0.1～0.2kg。
本发明一种铜钼混合精矿浮选分离的组合抑制剂的应用，在铜钼混合精矿磨矿、浮选中使用组合抑制剂；所述浮选包括一次粗选、数次精选和数次扫选。
本发明一种铜钼混合精矿浮选分离的组合抑制剂的应用，包括以下步骤；
(1)将组合抑制剂与铜钼混合精矿混合并细磨，细磨后矿浆中添加捕收剂、起泡剂，一次粗选得到的精矿为钼粗精矿，尾矿为铜粗精矿；
(2)钼粗精矿进行2～4次精选，每次精选均添加组合抑制剂，精选精矿为钼精矿；铜粗精矿进行2～3次扫选，每次扫选添加捕收剂，扫选尾矿为铜精矿。
本发明一种铜钼混合精矿浮选分离的组合抑制剂的应用，细磨磨矿细度为-400目占80％～95％。
本发明一种铜钼混合精矿浮选分离的组合抑制剂的应用，所述捕收剂为柴油、煤油中的一种，粗选用量为0.1～1kg/t；
所述起泡剂为2号油、MIBC中的一种，粗选用量为50～200g/t。
本发明一种铜钼混合精矿浮选分离的组合抑制剂的应用，磨矿时，硫代氨基脲按每吨铜钼混合精矿配入150～350g、优选为190～310g的比例加入，硫代乳酸按按每吨铜钼混合精矿配入120～240g、优选为140～210g的比例加入，且硫代乳酸的用量小于硫代氨基脲的用量。
在本发明中，磨矿时添加抑制剂有利于黄铜矿表面新鲜暴露的铜、铁位点与抑制剂形成紧密结合，提高抑制效果。
在本发明中，硫代乳酸容易造成泡沫不稳定，因此组合抑制剂中硫代乳酸用量相比于硫代氨基脲的用量要适当降低。
本发明一种铜钼混合精矿浮选分离的组合抑制剂的应用，第1段精选时，硫代氨基脲按每吨铜钼混合精矿配入80～170g、优选为95～155g的比例加入，硫代乳酸按按每吨铜钼混合精矿配入65～110g、优选为70～105g的比例加入，且硫代乳酸的用量小于硫代氨基脲的用量；
第2段精选时，硫代氨基脲按每吨铜钼混合精矿配入40～90g、优选为50～80g的比例加入，硫代乳酸按按每吨铜钼混合精矿配入25～60g、优选为30～55g的比例加入，且硫代乳酸的用量小于硫代氨基脲的用量；
第3段精选时，硫代氨基脲按每吨铜钼混合精矿配入20～50g、优选为22～42g的比例加入，硫代乳酸按按每吨铜钼混合精矿配入13～22g、优选为14～21g的比例加入，且硫代乳酸的用量小于硫代氨基脲的用量。
本发明一种铜钼混合精矿浮选分离的组合抑制剂的应用，第2段精选中硫代氨基脲与硫代乳酸的比值，大于第1段精选中硫代氨基脲与硫代乳酸的比值；
第3段精选中硫代氨基脲与硫代乳酸的比值，大于第2段精选中硫代氨基脲与硫代乳酸的比值。
本发明一种铜钼混合精矿浮选分离的组合抑制剂的应用，精选过程中，硫代氨基脲与硫代乳酸的比值优选为1.33～1.67。
本发明一种铜钼混合精矿浮选分离的组合抑制剂的应用，精选中组合抑制剂的用量为粗选用量的0.1～0.5倍。
本发明一种铜钼混合精矿浮选分离的组合抑制剂的应用，扫选中捕收剂的用量为粗选用量的0.1～0.5倍。
本发明一种铜钼混合精矿浮选分离的组合抑制剂的应用，浮选药剂作用时间为2～3min；浮选刮泡时间为3～5min；浮选机转速调节为1800-1900r/min。
本发明用于铜钼浮选分离，具有如下优点：
其一，组合抑制剂中的适量硫代氨基脲与硫代乳酸协同作用，强化黄铜矿的抑制效果，具体表现为：(1)硫代氨基脲具有三个氨基，与铜、铁位点结合能力强，可以在黄铜矿表面形成配位吸附，不易解析。(2)硫代乳酸中的巯基进一步与黄铜矿表面未配位的铜位点形成化学吸附，强化抑制效果。(3)适当比例且适量的两种抑制剂可以形成优势互补，可在黄铜矿表面形成致密的亲水层，阻断其与捕收剂的作用。
其二，单一添加硫代乳酸需要的用量较大，易造成泡沫不稳定，通过与硫代氨基脲可大幅减少药剂用量，保证泡沫的稳定性。
其三，硫代氨基脲与硫代乳酸对辉钼矿几乎没有抑制作用，选择性好，适用性强。
其四，该组合抑制剂可以更灵活地应对各种复杂铜钼矿物，如高铜低钼混合精矿、低铜高钼混合精矿等，适用性强。
其五，该组合抑制剂无毒环保，有益于选矿厂后续的废水处理或回用，很好地保护了选厂周边的生态效益。
附图说明
图1为采用发明进行铜钼分离小型闭路试验的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合实施例子再进一步说明本发明，而非限制本发明。
实施例1
试验原料(铜钼混合精矿、粒度为-200目占68％)中铜含量为21.82wt％，钼含量为0.77wt％，工艺矿物学研究结果表明该样品中的主要金属矿物为黄铜矿、辉钼矿及黄铁矿。采用本发明提供的一种铜钼混合精矿浮选分离的组合抑制剂，对该矿样进行实验室小型闭路试验，试验具体步骤如下：
1)添加300g/t的硫代氨基脲和200g/t的硫代乳酸至铜钼混合精矿中，球磨至磨矿细度为-400目占90％(磨矿浓度为50％)。再加入250g/t的煤油和80g/t的MIBC，进行一次粗选；得到粗精矿和粗尾矿；浮选药剂作用时间为2min；浮选刮泡时间为3min；浮选机转速调节为1800r/min；
2)粗选后的粗尾矿进行两次扫选，扫选1添加100g/t的煤油，扫选2添加50g/t的煤油，扫选尾矿作铜精矿；
3)粗选后的粗精矿进行三次精选，精选1添加150g/t的硫代氨基脲和100g/t的硫代乳酸，精选2添加80g/t的硫代氨基脲和50g/t的硫代乳酸，精选3添加40g/t的硫代氨基脲和20g/t的硫代乳酸，精选精矿作钼精矿。单次精选，浮选药剂作用时间为2min；浮选刮泡时间为3min；浮选机转速调节为1800r/min；
试验结果见表1。
从试验结果可以看出，采用本发明提供的组合抑制剂及其使用方法，实验室小型闭路试验可获得钼精矿中钼品位为49.74％，含铜仅为1.49％，钼回收率为92.32％；铜品位22.12％的铜精矿，含钼仅为0.060％，铜回收率为99.90％。
表1
实施例2
试验原料(铜钼混合精矿、粒度为-200目占65％)中铜含量为19.03wt％，钼含量为3.81wt％，工艺矿物学研究结果表明该样品中的主要金属矿物为黄铜矿、斑铜矿、辉钼矿及黄铁矿。采用本发明提供的一种铜钼混合精矿浮选分离的组合抑制剂，对该矿样进行实验室小型闭路试验，试验具体步骤如下：
1)添加200g/t的硫代氨基脲和150g/t的硫代乳酸至铜钼混合精矿中，球磨至磨矿细度为-400目占85％(磨矿浓度为50％)。再加入400g/t的煤油和150g/t的MIBC，进行一次粗选；得到粗精矿和粗尾矿；浮选药剂作用时间为2min；浮选刮泡时间为3min；浮选机转速调节为1800r/min；
2)粗选后的粗尾矿进行两次扫选，扫选1添加150g/t的煤油，扫选2添加80g/t的煤油，扫选尾矿作铜精矿；
3)粗选后的粗精矿进行三次精选，精选1添加100g/t的硫代氨基脲和75g/t的硫代乳酸，精选2添加50g/t的硫代氨基脲和35g/t的硫代乳酸，精选3添加25g/t的硫代氨基脲和15g/t的硫代乳酸，精选精矿作钼精矿。单次精选，浮选药剂作用时间为2min；浮选刮泡时间为3min；浮选机转速调节为1800r/min；
试验结果见表2。
从试验结果可以看出，采用本发明提供的组合抑制剂及其使用方法，实验室小型闭路试验可获得钼精矿中钼品位为47.35％，含铜仅为1.38％，钼回收率为97.49％；铜品位20.53％的铜精矿，含钼仅为0.10％，铜回收率为99.43％。
表2
实施例3
其他条件和实施例2一致，不同之处在于：
1)添加100g/t的硫代氨基脲和75g/t的硫代乳酸至铜钼混合精矿中，细磨至磨矿细度为-400目占85％。再加入400g/t的煤油和150g/t的MIBC，进行一次粗选；得到粗精矿和粗尾矿；
2)粗选后的粗尾矿进行两次扫选，扫选1添加150g/t的煤油，扫选2添加80g/t的煤油，扫选尾矿作铜精矿；
3)粗选后的粗精矿进行三次精选，精选1添加200g/t的硫代氨基脲和150g/t的硫代乳酸，精选2添加35g/t的硫代氨基脲和50g/t的硫代乳酸，精选3添加15g/t的硫代氨基脲和25g/t的硫代乳酸，精选精矿作钼精矿。
试验结果见表3。
从试验结果可以看出，采用本发明提供的组合抑制剂及其使用方法，实验室小型闭路试验可获得钼精矿中钼品位为44.22％，含铜仅为3.16％，钼回收率为95.67％；铜品位20.50％的铜精矿，含钼仅为0.18％，铜回收率为98.63％。
表3
实施例4
试验原料(铜钼混合精矿、粒度为-200目占70％)中铜含量为4.04wt％，钼含量为42.86wt％，工艺矿物学研究结果表明该样品中的主要金属矿物为辉钼矿、黄铜矿及黄铁矿。采用本发明提供的一种铜钼混合精矿浮选分离的组合抑制剂，对该矿样进行实验室小型闭路试验，试验具体步骤如下：
1)添加200g/t的硫代氨基脲和150g/t的硫代乳酸至铜钼混合精矿中，球磨至磨矿细度为-400目占82％(磨矿浓度为50％)。再加入600g/t的煤油和150g/t的2号油，进行一次粗选；得到粗精矿和粗尾矿；浮选药剂作用时间为2min；浮选刮泡时间为3min；浮选机转速调节为1800r/min；
2)粗选后的粗尾矿进行两次扫选，扫选1添加200g/t的煤油，扫选2添加100g/t的煤油，扫选尾矿作铜精矿；
3)粗选后的粗精矿进行三次精选，精选1添加100g/t的硫代氨基脲和75g/t的硫代乳酸，精选2添加50g/t的硫代氨基脲和37g/t的硫代乳酸，精选3添加25g/t的硫代氨基脲和18g/t的硫代乳酸，精选精矿作钼精矿。单次精选，浮选药剂作用时间为2min；浮选刮泡时间为3min；浮选机转速调节为1800r/min；
试验结果见表4。
从试验结果可以看出，采用本发明提供的组合抑制剂及其使用方法，实验室小型闭路试验可获得钼精矿中钼品位为51.68％，含铜仅为0.36％，钼回收率为99.54％；铜品位21.44％的铜精矿，含钼仅为1.13％，铜回收率为92.64％。
表4
对比例1
针对实施例1中的矿样，保持流程结构和药剂总用量不变的条件下，将本发明提供的组合抑制剂中的硫代乳酸去除，对该矿进行实验室小型闭路试验，试验具体步骤如下：
1)添加300g/t的硫代氨基脲至铜钼混合精矿中，细磨至磨矿细度为-400目占90％。再加入250g/t的煤油和80g/t的MIBC，进行一次粗选；得到粗精矿和粗尾矿；
2)粗选后的粗尾矿进行两次扫选，扫选1添加100g/t的煤油，扫选2添加50g/t的煤油，扫选尾矿作铜精矿；
3)粗选后的粗精矿进行三次精选，精选1添加150g/t的硫代氨基脲，精选2添加80g/t的硫代氨基脲，精选3添加40g/t的硫代氨基脲，精选精矿作钼精矿。
试验结果见表5。
从试验结果可以看出，组合抑制剂去除硫代乳酸后，实验室小型闭路试验可获得钼品位30.26％的钼精矿，钼回收率为80.85％，含铜为5.12％；铜精矿中铜品位为22.21％，含钼为0.15％，铜回收率为99.52％。对比发现，组合抑制剂去除硫代乳酸后对铜的抑制效果明显减弱，获得的钼精矿品位较低、含铜较高。
表5
对比例2
针对实施例1中的矿样，保持流程结构和药剂总用量的条件下，将本发明提供的组合抑制剂中的硫代氨基脲去除，对该矿进行实验室小型闭路试验，试验具体步骤如下：
1)添加200g/t的硫代乳酸至铜钼混合精矿中，细磨至磨矿细度为-400目占90％。再加入250g/t的煤油和80g/t的MIBC，进行一次粗选；得到粗精矿和粗尾矿；
2)粗选后的粗尾矿进行两次扫选，扫选1添加100g/t的煤油，扫选2添加50g/t的煤油，扫选尾矿作铜精矿；
3)粗选后的粗精矿进行三次精选，精选1添加100g/t的硫代乳酸，精选2添加50g/t的硫代乳酸，精选3添加20g/t的硫代乳酸，精选精矿作钼精矿。
试验结果见表6。
从试验结果可以看出，组合抑制剂去除硫代氨基脲后，实验室小型闭路试验可获得钼品位24.26％的钼精矿，钼回收率为76.82％，含铜为6.47％；铜精矿中铜品位为22.03％，含钼为0.18％，铜回收率为99.28％。对比发现，组合抑制剂去除硫代氨基脲后对铜的抑制效果明显减弱，获得的钼精矿品位较低、含铜较高；铜精矿品位和铜回收率均有所降低。
表6
对比例3
其他条件和实施例3一致，不同之处在于：
1)添加100g/t的硫代氨基脲至铜钼混合精矿中，细磨至磨矿细度为-400目占85％。再加入400g/t的煤油和150g/t的MIBC，进行一次粗选；得到粗精矿和粗尾矿；
2)粗选后的粗尾矿进行两次扫选，扫选1添加150g/t的煤油，扫选2添加80g/t的煤油，扫选尾矿作铜精矿；
3)粗选后的粗精矿进行三次精选，精选1添加150g/t的硫代乳酸，精选2添加50g/t的硫代乳酸，精选3添加15g/t的硫代氨基脲，精选精矿作钼精矿。
试验结果见表7。
从试验结果可以看出，将组合抑制剂拆分后在不同作业段单独添加，实验室小型闭路试验可获得钼品位31.63％的钼精矿，钼回收率为86.98％，含铜为10.29％；铜精矿中铜品位为20.12％，含钼为0.56％，铜回收率为94.29％。对比发现，组合抑制剂拆分后影响铜的抑制效果，铜、钼回收率均有所降低。
表7

Claims (10)

1.一种铜钼混合精矿浮选分离的组合抑制剂，其特征在于：所述组合抑制剂包括硫代氨基脲和硫代乳酸；所述硫代氨基脲和硫代乳酸的质量比为2～5:1～2。
2.根据权利1所述的一种铜钼混合精矿浮选分离的组合抑制剂，其特征在于：所述组合抑制剂以每吨铜钼混合精矿计，在铜钼混合精矿浮选分离粗选中硫代氨基脲和硫代乳酸的用量分别为0.2～0.5kg及0.1～0.2kg。
3.一种如权利要求1-2任意一项所述铜钼混合精矿浮选分离的组合抑制剂的应用，其特征在于：在铜钼混合精矿磨矿、浮选中使用组合抑制剂；所述浮选包括一次粗选、数次精选和数次扫选。
4.根据权利要求3所述的一种铜钼混合精矿浮选分离的组合抑制剂的应用，其特征在于：包括以下步骤；
(1)将组合抑制剂与铜钼混合精矿混合并细磨，细磨后矿浆中添加捕收剂、起泡剂，一次粗选得到的精矿为钼粗精矿，尾矿为铜粗精矿；
(2)钼粗精矿进行2～4次精选，每次精选均添加组合抑制剂，精选精矿为钼精矿；铜粗精矿进行2～3次扫选，每次扫选添加捕收剂，扫选尾矿为铜精矿。
5.根据权利要求4所述的一种铜钼混合精矿浮选分离的组合抑制剂的应用，其特征在于：细磨磨矿细度为-400目占80％～95％。
6.根据权利要求4所述的一种铜钼混合精矿浮选分离的组合抑制剂的应用，其特征在于：
所述捕收剂为柴油、煤油中的一种，粗选用量为0.1～1kg/t；
所述起泡剂为2号油、MIBC中的一种，粗选用量为50～200g/t。
7.根据权利要求4所述的一种铜钼混合精矿浮选分离的组合抑制剂的应用，其特征在于：
磨矿时，硫代氨基脲按每吨铜钼混合精矿配入150～350g、优选为190～310g的比例加入，硫代乳酸按每吨铜钼混合精矿配入120～240g、优选为140～210g的比例加入，且硫代乳酸的用量小于硫代氨基脲的用量。
8.根据权利要求4所述的一种铜钼混合精矿浮选分离的组合抑制剂的应用，其特征在于：
第1段精选时，硫代氨基脲按每吨铜钼混合精矿配入80～170g、优选为95～155g的比例加入，硫代乳酸按按每吨铜钼混合精矿配入65～110g、优选为70～105g的比例加入，且硫代乳酸的用量小于硫代氨基脲的用量；
第2段精选时，硫代氨基脲按每吨铜钼混合精矿配入40～90g、优选为50～80g的比例加入，硫代乳酸按按每吨铜钼混合精矿配入25～60g、优选为30～55g的比例加入，且硫代乳酸的用量小于硫代氨基脲的用量；
第3段精选时，硫代氨基脲按每吨铜钼混合精矿配入20～50g、优选为22～42g的比例加入，硫代乳酸按按每吨铜钼混合精矿配入13～22g、优选为14～21g的比例加入，且硫代乳酸的用量小于硫代氨基脲的用量。
9.根据权利要求8所述的一种铜钼混合精矿浮选分离的组合抑制剂的应用，其特征在于：
第2段精选中硫代氨基脲与硫代乳酸的比值，大于第1段精选中硫代氨基脲与硫代乳酸的比值；
第3段精选中硫代氨基脲与硫代乳酸的比值，大于第2段精选中硫代氨基脲与硫代乳酸的比值。
10.根据权利要求8所述的一种铜钼混合精矿浮选分离的组合抑制剂的应用，其特征在于：
浮选药剂作用时间为2～3min；浮选刮泡时间为3～5min；浮选机转速调节为1800-1900r/min。
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