捕收剂和起泡剂的声振处理对硫化矿浮选的影响研究.pdf

蓐 麓 选矿 姥黧 尊 蒜蠢 鼙黧 蔫 燕 ／ 茁 确 梦 { 墨 ／ 袭 捕收剂和起泡剂的声振处理 对硫化 选 5 究可 。 ， 1 已 史 陵 辱 ’ ， S ．Dj e n d o v a V． Me h a n d j i s k i。 r 摘要】 研究了黄药淳液和超渔剂乳凄 的声搜擐动处理对纯矿物 方铅矿， 闪 锌矿． 黄锕矿和黄铁 矿和斑铜矿浮选的影喻．声振预 处理后得到的双黄瓦酸盐的浓度．用u V光谱来确定．黄药棒液预处 理的效果．已在实验室静蛔、硫， 铝， 金和银古量浮选 由得到 了验证．通过确定最佳的声波处理时间．可 以获得较好的盒屠回收宰和较高的精矿品位．声渡处理也能改善浮选动力学．设计了一种仪器对黄萄落 债儆 声报处 理 ．并 在铜选厂 进 行了工 业试验 ．结果 表 明 回收 翠 提 高 了 铜提 高 1 ． 1 4 知 ．钼 z 6 3 师 ，硫 2 ． 6 3 唏 ．铜回收率的提高是由于衄粒缎回啦率提高 ．这一点是肯定的． 1 前言 人们也许注意到，现在 已经探索了多种 预处 理的方法 来增 强浮选药剂 的作用 效果， 倒 如声被 法 、 磁 场法 、电化学法 和辐射 法 等。这些物理处理方法降低了药剂的消耗， 提 高了技术指标 ，并 且在 某种情况下 ，不 必 预先加热 矿浆 。已经知道 ，在浮选药 剂的溶 液和 乳液 中， 几 种 结 构 分子 、离 子 、胶 粒能够同时存在 ， 化 学 反应 氧化、还 原 、聚合及其 它的产物也共存 其 中。这 些 组分在 液溶 中的 浓度 ，决定 了药剂 的技术性 能。在逮 种预处理作用 下， 技术性能 可 以改 变。本文 论述 了用一种 新法， 即低频声 波振 动法对黄药溶液和起泡剂乳液进行浮选调整 的效果 。 2 试验 2 ． 1 方 法 用于 对药 剂在浮选 中的活性变化进行 定 性与定量评价的方 法 ， 包 括直接法和间接 法。直接法 用于 1单 一矿物试样 的无 诛浮选， 2 铜～ 黄铁矿石 在 实验 室条 件 下浮选， 3工厂 浮选 。间 接法用 于说 明 受声波影 响的黄药溶液 的变 化。 另外 讨论 了 uV分 光光度计 的应用 。 单一 矿物试样的 无沫 浮选 是按 照米特洛 凡诺夫等人的方法 1 9 7 4 在哈里蒙德管中 进 行的。 实验 取1 g 样 品 ， 粒 度为0 ． 1 6 O ～ 0 ． O 6 3 mm 在所有 的实验 中，黄药消耗保 持 2 0 mg ／ L常量 。实 验室浮 选 试验采用 开路流 程，见图 1。每组条件试验重复 3次。药 圈 l 含铜 黄铁矿的实验 室开路 试验 ～ 3 2 一 有色矿山l 9 9 4 4 维普资讯 制度标在同一流 程 图 中，使用3 L 实验浮选 槽。工厂试验预先把 4 黄药溶液进行低频 声 波处理，然 后加 入浮选槽里 。预 处理 和未 预处理 的浮选结果 ，进 行 了 比 较 与数 学分 析 。 用分离～光度法测定黄原酸盐，用 已烷’ 分离黄药， 用P E UV分光 光度 计测定uV光 谱 。 2 ． 2 药剂 和设备 药剂 1 黄药溶 液 和 1％ 起 泡剂乳 液用 图2 a 所示仪器进行低频声 波预处理 。 穿孔的钢带产生声强l W／ c m 、 频率1 o O Hz 和 振幅1 ram的振动。影响声波作用构所有因素 钢 带的大小 、形 状和穿孔间距 、振幅和侵 入深度都事先进行了优化。 工业型黄 药溶 液声 振预处理设备 ，如 图 【 b 囝2 a 溶液声振预处理装置 卜一 黄药落液容器f 0 一冲孔锕带 3 一 电鼬振 动特 4 一支 架 b 工业型黄药处理设备 一 黄势 溶液容器 ；2 一 冲孔振 动带 ；3 一 电机 ． 4 一内置声振器；5 一支架；6 一溢赢排口 2 b 所 示。 它通过 内置 声振 器 2 8 0 0 m n 起作用。钢带穿有双向布置的圆锥孔。 尖 咀可使流体 通过 时速 度加快，钢带 的工作 面可 通过机械机 构调节 侵入深 度来满足技 术 要求 。例如，用溢 流机 构 来调节流体在工 作 面的处理时间，该机构接连 通器原理工作， 有一个焊在 容器上的导 流器 ，通过改 变其高 度 来控 制液体流出量 。 2 ． 3 材料 无沫浮选试验 使用 了保加 利亚矿体 中的 方铅矿 、黄铜 矿 、黄铁矿 和闪锌矿 矿物，其 化学组成见表 1。药剂为异丁基钾黄药，经 过 两次酒精结 晶处理 ，纯度为9 8 ． 3 4 。 实验室试验 和工业试验均用 工业异 丁基 黄药，其活性为8 5 ％。起泡荆 A E A ”，系 脂族 饱和的酒精 、酯类和醛类 的混合 物。后 二种 物质 的碳基 长度超 过 6个，是 辛醇生产 的 副产 品 实试室试验 的浮选矿浆 取 自埃拉 赛特选厂硫化铜矿粗选前的给矿流程，工业 实验也是在该厂 进行的 3 结果 3 ． 1 纯 矿 物浮选 纯 矿物 见表 18 次 浮 选 试验 的平 均 结果见 圈3 。 精矿回收率的试验误差为I ． 5 。 从 该结果 中可 以容易地看出 ，声 波处 理黄药 溶 液影 响精矿 的回收率 。还 可 以看出，黄铜 矿处 理 7 rai n 就可 获 得 最 佳 效 果 ， 回收率 6 2 。 7 ，不 预处理仅为 5 7 ． 9 。 方铅 矿的最 佳声 波处理 时间为 1 0 mi a ， 回收 率可 从5 9 ． 6 升到6 4 ． 8 ， ＼ 困锌矿和黄铁矿的最佳预处理 蓑f 纯矿物样品的化学组成 捕收帮和起抱剂的声振处理对硫化矿浮选拧影响研究s ． Dj e n d 。 V 维普资讯 t 州 1 翻3 声 波预处理时 间对 矿物 回收牢的影响 1 一 黄 最矿 一 闪锌 矿 3 一黄 铜 矿i l 一 方 铅矿 时间为S tai n ，回收 率能分剐 从5 4 ． 5 上升 到 5 8 ． 1 和趴5 2 ． 9 上升 到6 6 ． 7 。逸 些结 果 清楚地说明，浮选以上各种矿物的黄药溶液 需要有最佳 的预处理时 间。 3 ． 2 uV光谱 黄药溶液经过声波振动处理后，硫化物 矿的可浮性提高，归因于一部分双黄药溶液 氧化。这一点已被电 子 显 微 镜、红外、紫 外 、光谱 以及 电子顺磁共振等 测定 方法 所证 实。人们 发现，获得 的双 黄药 呈 1 m油滴 状 存在。u V 分光光度计迅 速 而精确，因此其 相应 的光谱 可用 于确定黄药溶液声 振孺处理 后获 得的双黄药的数量 。图 4示出了从不 同 调 整时间的异丁基钾黄 药 中提取 已烷 的uV 光谱。双黄药的计算含量见表2 。结果 表明， 对黄药溶液进行声振处理可使其部分氧化为 双黄药，并在l O mi n 后达 到最大值。但是， 双黄药 的生成量随溶液 浓 度 的 不 同而变化 从2 ． 1 2 ％到3 ． 9 】 ％ 。 3 ． 3 声 波振动 处理 3 3 ． 1 黄药溶液 浮选试验结果见 表0 ， 它们 是不 同 药荆 条件 下三次试验 的平均 值。显然表 中黄药溶 液的声振处理时间影响回收率和铜，硫、铝 及贵金属 等混合精 矿 中所 有元索 的含量。对 图4 异丁基黄药中已烷提取物的uV 光谱 卜不进 行任 何处 理2 I 盘 E 5 mi n 3 - T ml n{ l l o rei n5 1 5 mi n；6 2 0 mi I 1 表2 声振预处理时间与双黄药含量的关系 时 问 ．rai n 0． 【 0． 5 4 I． 6 0 I． 6 8 2． 1 2 2． 0 4 2． O0 0． 5 0． 7 l 2． 0 5 2． 口4 2． 9 2 2． 6 8 2． 6 0 1 0 0． 7【2．【 2 2． 86 3． 5 I 3． 2 8 3． 20 2． 0 O． g 0 I． 4 7 3． 1 8 3． 7 8 3． 02 3． 66 4 ．0 I ． 0 4 2． 5 3． 0 4 3． 9I 3． Z 9 S． 3 2 所 有分析元素 来讲 ，声 波影响 的最佳 时间为 细 i n ，并使回收率提高 锕从7 6 ． 1 7 ％提高 到8 2 ． 7 2 ，硫从7 7 ． 3 6 提 高 到8 2 ． 2 6 ， 钼 从7 4 ． 1 7 提 高到 7 7 。 7 2 ， 金 从3 0 9 7 提 高到4 4 ． 1 8 ， 银从3 3 。 8 3 ％提高到5 8 ． 8 8 ， 此外铜 含量 增加1 4 ． 2 5 ， 硫增 加 t 7 ． 7 0 ， 钼增加 1 0 ， 2 0 ％ ， 金增 加5 O ， 银增加 5 。 这 种结果 进一步证实 丁对 硫化 物浮 选的有益 影 响。 3 。 3 ． 2 起 泡剂 乳液 试验结果见 表 4。这 些数 据表明，声 波 处 理的乳液对 各种矿物 的浮选有不 丽程度的 影响 。就铜矿 物 而 言 ，最 佳 的处理 时间为 7 rai n ，日 收 率 上 升 3 ． 4 5 ， 品位 损失 仅 2 ． 0 l 。这一 时阐 也很适宜 钼 的浮选，铝 的 一 34 一 有色 矿mI 9 9 4 ． 吼 吼 n 维普资讯 袁3 4 ％异丁基黄 药溶液声振 预处 理时问对 含钢 矿浮逸参数 的影 响 对 间 n t h I 精矿中的盘属含量．相对铀 收 率． 铀 Ca S M 。 Au A g Cu S M o u Ag l 00 O O i 0 7 9 4 il 4 2 5 l1 O 6 8 l 02 ．4 T l C 0 0 0 l 01 ． 6 日 l 1 7 T B ’1 3 ． 74 D 0 00 08 1 B 1 0． 20 08 1 6 00 00 襄4 l ％起泡剂A E A乳液的声 波处 理阿 寸问对 古铜 黄铁 警选 参致的影响 含量 可增 加2 1 ． 4 3 ， 回 收 率从5 8 ． 8 上升 到 ． 0 2 ％。 硫的声波影响最佳时间为9 ra i n ， 含量可增加4 ． 5 2 ，回收 率大 体保 持不变 。 同一时间用于选金，其含量增加2 0 ，回收 率则从3 5 ． 3 5 上升到5 6 ． 6 0 ％，选银 ，银含 量提高1 7 ． 2 0 ，回 收率 提高2 2 ． 0 6 。从最 大 限度的 回收 金属 的观点来 评价 该 法 的 有 效性， 也即借助于著名的D y mo n d t ＆T a g g a r t 法检查生产效果，可从表 4 看出，乳液声波 处 理的最佳 肘问为 7 ml n 。 3 ． 3 ． 3 捕 收剂和起泡 剂 按 照图 1的流程进行 了黄药 溶液 和起泡 剂乳液 同时处理 7 rai n 的试 验。试验产物 进行 了锕和硫分析 。每种药方进行了三次试验， 平均结果表明，铜的含 量 增加了6 8 ． 5 7 ， 回收率达 到 了8 6 。 7 1 ， 不处拜 时为8 2 ． 7 2 ％。 与表3中最好结果相符。 3 ． 3 ． 4 对 浮选动力学的影响 两种药剂同时进行声振预处理，也对浮 选 动力 学有 良好影响，铜 和硫 的相对浮选 速 度 与低频条件下单独、联合和不进行 预处理 的药剂 的关 系 曲线，分别 示于图 5和 图 6。 显 而易见， 使用声 振 预处理 后的黄药溶液在 开始2 rai n ， 可 大 幅 度 提高铜的回收率 从 4 6 ． 4 7 提高 到6 2 ． 0 2 ％ ， 但 是如果只对 起泡 剂乳液进行预处理，则对铜浮选动力学没有 影 响。对 硫浮选 ，差 异不大 ，但 如果只限于 对起泡剂乳液进行处 理 ， 甚 歪会出现负作 用 。 3 ． 3 ． 5对 可浮性 影响 米哈季斯基 和佥托娃描 述的 浮选试 验的 精矿与尾矿粒度分析表明，药荆经过单独和 联合声 振处理后，微 细粒级 的 回收率显著提 高 表 5 和表6 。 可以看出，精矿中0 ． 0 2 5 ram 粒级的回收率从药j 硐 未预处理的4 7 ． 8 提高 到黄 药 预处理后的5 2 ． 8 5 。对起泡剂进行 预处理，用和 不 用 黄 药 的 回收 率 分别为 5 2 ． 6 0 ％和 4 9 ． O 9 。0 ． 0 3 ram粒 级 的尾矿分 析表明 溶 液 不 预 处 理 ， 回收率保持在 3 3 ． 0 1 ， 只 预 处 理 起 泡剂，谈值上升到 3 4 ． 9 8 ，只预处理黄药，上升到3 5 ． 4 1 ， 两种药剂 同时处理 回 收率 上升 到3 6 ． 9 4 。 博l敉剂耜起泡{ f 6 的声揖处理对硫化矿 浮选的影响研究一s． Dj e n d o v 4 ⋯ 3 5 一 拈 蛐∞ 帅 “柏 蛐 “蚰” “北住 n ” 佰 ％ 三 号 骄 “ 睢阳阳 船 驰晡 如 似伯 ∞咖蚴锄 ∞％ “ 呻∞ 帅 ∞∞驰帅踮 维普资讯 t_ m m 围5 药剂低频声振预处理对铜浮 选 动力学的影响 拄 t 纵 作 位 标 单 位 L 古 r黄 药和起 泡荆都 预处理 2 - 只对 黄药预 处理 3 ． 不作任何处理4 一 ， 口 对起泡剂乳讯预处理 图6 药剂 的低 频声振 预处 理对 硫 浮选动力学 的影响 卜只 强处 理 黄药 ；2 一 黄 药和起 泡 i 『 0 都预 处理 ； 3 - 不 作任 何预 处理 4 一 只 对起 泡荆预 处 理 表5 精矿粒度特性 及铜 的分 布与药剂预处理 的关系 一 36 一 色矿 l 9 9 4 ． 4 维普资讯 4 最佳 化 在实验 室条件下 ，用 随机平 衡法 对 9个 因素 矩阵进行 了浮选作业 的最佳 化试验，并 通过结果 分析 ，在进 一步计算 中采用 了 5个 重要 因素。事实上 ， 已建 立 了二次方模型 ， 在 考虑到 三维空间 的情 况 下描 述该系统 。应 该 注意，该模型建立在五种测定组分即c u 、 S 、 Mo 、Au 和Ag 的基础 上 。 数学模型如下 Y 86．651 0． 0 965 Xl一 0． 4 803 X。 0． 4 235X3 0． 93 29X4 0 ．63 26X5 0． 7 4 91Xi X2 0． 01 5 9X1 X3 0． 0 6i 4X1 X4 0． 00 91X1 X6 0． 5684 X2 X 一 0． 2 428X X 0． 58 34X2 X5 0． 9 897 X3 X4 0． 1 822 X3 X50． 31 02 X‘ X5 I ． 7 4 4 1 X 一0 ． 1 5 0 9 X； 一0 ． 5 1 5 9 x 0 ． 1 2 9 1 x 2 ． 4 0 0 9 Xi 式中x- 为黄药 消 耗 量 g ／ t ，Xz 为 超泡剂 消耗量 g ／ t ，X 。 为黄 药 的声振处理时间 rai n ，X 为 起泡剂 的处理时 间 mi n ， x5 为浮选时 间 rai n ， Y为 D y mo n d Ta g g a r t 临界值 YE 兰 n 1 式中e 为第i 金属的回收率} e 为尾 矿 中岩石组 分回收率J E为按Dy mo n d Ta g g a r t 的 效率。 用Dy m n d Ta g g a r t 最 佳因素法 进行 的 最 佳化研 究， 以及其后 的模型最佳化 ，能确 定 随后的最佳浮选条件 黄药和起 泡剂 消耗 分别为4 5 g ／ t 和3 0 g ／ t ，黄药和起泡剂的声振 处理时间分别 为7 rai n 和l mi n ， 浮 选 时间为 1 1 ． 5 rai n 。药剂 无论是否进行 声 振 预处理 ， 都做 了平行 闭路浮选试 验，且结果表 明，预 处理使精 矿铜 含量与 回收率 分 别 提高 1 ． 5 和2 ． O ％。应该 注意，硫 的 结果没有类 似趋 向，而是表现 出随声 振作甩变化 的特征 6 工业试验厂 按不 同的声振处理 时间进行 的工业 试验 结果见 裘 7。显 然，对 铜 而言，声振处理 7 8 mi n 可获得 最佳结果 ，但对硫 和钼，结果 就较 复杂而无规 律 。 袁7 黄药预处理 不 同时 间的浮选 比较结果 预 处理 时间 m i n 精 矿 古 蠢 署 增 加 回 收 耋 著 嚣 增 加 Cu S M o C1 1 S M 0 6结论 黄药溶液 和起泡剂 乳液在低频 条件下 进 行声 振 预处理 ，然 后用 于 硫 化 矿物如黄铜 矿 、方铅矿 、闪锌矿和 黄铁 矿的 浮选，有 良 好 的效果。 在 实验 室条 件 下 的 开 路和 闭路 浮选试 验 ，均 提高了铜、黄铁矿和 钼 以及金银 的浮 选效果。上述金属的精矿品位和回收率都提 高 了。锕 回收 率的提 高，是 由于改善 了细粒 级 的浮游 。而且 浮选速度也上升 了。两 种药 剂 黄药 和起泡剂 都进 行声 振处理 ，则可 获得最佳 浮选 效果 。工 业条件下，卢振 处理 黄药溶液可 以提高 同一 金属 含量的精矿 的金 属回收率 。 应 该注 意，为 期 3个月 的黄药溶液声振 处理技术研究 表明，与不进行溶 液低频声振 预处理相 比，其铜 回 收 率 提 高1 ． 4 4 ％、铝 1 ． 5 7 、硫 2 ． 6 3 ， 而且确认声波处理黄药 溶液后 得到的精矿质 量和未处 理的一样。对 不 同粒级物 料的浮选动力 学和可浮性进行的 技术研究，证实了这一实验室结论。 参考文献 略 史 晓舜 译 自I n t e z n a t i o n a l l o u r n a l M i n e r a l Pr o c e s s i n g。 1 9 9 2 3 李 怀先校 捕收氟辐起泡剂的声振处理对硫化矿浮选的影响研竞s ． Dj e n d o V a 呻 “ 拈 ∞ c 三 c 三 十一 ∞ 叶 ” 0【 0 l 一一一一 0 0 7 0 0 4 6 4 2 0 1 0 0 0 十一 0 7 0 0 0 0 0 O0 0 一 ∞ 如 0 0 0； 一 一 ∞ s {地 蛆 0【0 l 3 维普资讯