复杂硫化矿中含银矿物的浮选.pdf

∞* ∞ l 选 矿； ∞*、 s 、 } * 1 j 一 复杂硫化矿中含银矿物的浮选 7 莓／ 戈 I司 以碾 【 摘要】 在许多复杂的决状硫 化矿中 ，银是很重 要的 有价组抒，选剐这类矿石几 部采用浮 选方法，利用古银的鼬锅矿和铅锌矿进行了可浮性研究，评价了黄药捕啦剂浓度、调整时间、矿翰的恒 电位控制和 p I -I值控制对矿翰可浮性的影响．研究表明 含银矿物的可浮性取决于捕收剂浓度和矿翰电 位术文讨论了在弹遗过程中控割矿物电位的影响． ． ， 关 键 词 。 堕 ， ， 迢 7 1 引 言 从硫化矿 中回收贱金属时银经常被作为 副产品产出。 垒世界2 ／ 3 的银资源赋存在贱金 属硫化矿床中，这些矿石几乎都用浮选法处 理，然而银的浮选回收率经常很低，特别是 处理阿拉斯加的复杂细粒矿石时更为明显。 除了知道银有较重要的经济价值以外， 对含银矿物的浮选特性了解甚少，几种古银 矿石的矿物学鉴定说明，银以几种矿物形式 赋存。 为了使研究的针对性更强，在本次研究 中仅选择了两种古银矿物，即阿拉斯加的铅 锌矿和含银的黝铜矿 通常情况下为 c u 。 F e S h S 作为浮选研究的代表性矿 样。 本次条件的中心是搜集含银矿物浮选的 基本条件。本文所报道的数据表示了为理解 银矿物基本浮选特性所做的初步努力，为了 观测浮选特蛀曲线的趋势，用小型浮选设备 进行了试验，利用电化学技术阐明了发生在 浮选过程 中的基 本现象。 在硫酸钠溶液中所做的试验以及在四硼 酸钠电解液中所做的试验提高了对传统选矿 厂中浮选现象的理解。利用紫外线分光光度 计测定了黄药消耗量，更深入地了饵了捕收 剂和矿物表面的相互作用。 2 试验 2 ． 1 矿样 试验用的样品级黝铜矿取 自沃德自然科 学处 Wa r d s Na t u r a l S c i e n c e E s t a b l i - s h m e n t ，I n c ，复杂的含银铅锌矿取 自阿 拉斯加的一个浮 选 厂 。矿 石 破 碎 粒 度 为 一 4 8 目 ～3 0 0 p ro ，用格条式摇床进行 重 选，然后用于试验研究，矿样化学成分列于 下表。 护。该锚杆也可作为接触破碎带处巷道的临 时支护’ 4 长锚索在粉矿和块矿巷道中的锚 同效果很好 ，单位长度的锚圃力 分 别 达 到 3 0 4 k N ／ r a 和3 7 5 ． 4 k N ／ r a ，但长锚索 支 护 工 艺较复杂、成本较高}建议在接 触 破碎 带 处、流砂状粉矿处和其它地压很大的特殊地 段采用长锚索与喷锚网联合支护，最好采用 加工后的旧钢丝绳取代成本较高的钢绞线作 为锚索体，锚索尾部带大托板，且与喷层紧 贴，可提高锚固效果。 一 l 8 一 有色矿山一 ．9 9 1． 5 维普资讯 选甩矿样的化学分析结果 为了描述矿物学特性，采用扫描 电子显 微镜 S E M对两种矿样进行了检查，甩能 量发射x 一 射线 E D X 分光镜进行分析。鼬 铜矿矿样含有5 0 ～6 0 的黝铜矿、l 0 ～ l 5 的黄铁矿、1 O ～1 5 ％的方铅矿和2 0 ～ 3 O ％的石英，黝铜矿相不含银，然而在 躏 铜矿颗粒内有包裹体状 自然银和铜一 银 硫 化 物 相。含银相的典型粒 度大约为4 0 m， 大部 分的银被包裹在鼬铜矿 内。 阿拉斯加某遣厂的摇床精矿含有大约5 ％ ～ l O ％ 的铜一 银硫化物 、2 O ～2 5 ％ 的黄铁 矿、1 O ％～1 5 ％的方铅矿、1 O ～l 5 的闪 锌矿和4 O ～5 O 的石英及重晶石，在其 它 任何相中未见银，在这种矿样中，矿粒己很 好地解离。 2 ． 2 药剂 通过在丙酮中溶解结晶的黄药，再与乙 醚一起结晶出来，重复三次，得到纯净的黄 原酸钠，每天配制新鲜的黄药溶液以保证最 低 限度的分解，硫酸钠和四硼酸钠电解液用 1 8 MQ 的去离子水和试剂级食盐配制， 硫酸 钠溶液的p H 值用试剂级的氢氧化钠 和 硫 酸 调节，四硼酸钠可提供p H 值为9 ． 2 的 自然缓 冲液 。 3 试验过程 3 ． 1 可浮性试验 用啥利蒙型 H a l l i mo n d 浮选槽进 行 了可浮性试验和电化学测定，由于这些试验 是在限定搅拌和无起泡剂的条件下完成的， 所以哈蓍 0 蒙试验结果在本文中被命名为 “ 可 浮性”。浮选槽有一个铂集 电器支撑着矿物 层，参考电极通过颗粒层附近的毛细管连接 到浮选槽上，平衡电极是用铂丝网制减的， 甩烧结的玻璃盘将其与矿物层分开。 在单作业过程 中，进行了可浮性试验和 矿物电位测定。矿样在使用前先用杵杆在研 钵中破碎，并进行干式筛分，达到2 5 0 mx 4 5 m 6 5 目3 2 5 目以下，在哈利蒙浮 选 槽内掭加8 0 ml 含有饱和空气的四硼酸 钠 或 硫酸钠溶液，然后加进 2 g筛分后的 筛 下矿 物，按预定滴数滴入黄药溶液。 浮选槽内的电位 由与计 算 机 连 接 的 P A R C 2 7 3 型恒电位器或者恒电 流 器 控 制，矿样层调整l O 分钟，然后充进空气，在 不加起泡剂条件下浮选1 0 分钟，选择这个时 间是为了最大 限度提高试验的灵敏度 。按照 化学分析的数据确定 了可浮性和银回收率。 3 ． 2 黄原酸盐耗量研究 采甩u V 可见光分光光度计来测 定黄 药 耗量，蠕动泵使溶液循环，通过 电化学槽 中 的矿物层，并通过分光光度计的流槽。利用 在3 0 2 n m的吸收量来计算溶液 中 的 黄 药 浓 度。黄药耗量甩下式计算 耗量 L 二 式中C， 初始黄药浓度， C r 末期黄药浓度。 测量了含有 5 x1 0 ms l 黄药的硼 酸 和 硫酸溶液的光谱，研究了黄药浓度变化与外 加电位和p H值的关系。 利甩分光光度计方法还研究了黄药吸收 的可逆性 问题，在开路 电位 E o c - 0 ． 1 5 5 V 、 0 ． 2 4 5 V 和0 ． 4 5 5 V 条件下，使用新黝铜 矿 测 定了每个电位下的光谱，然后 把 电位 降到 一 0 ． 3 4 5 V 再分别测量，词整0 ． 5 、1 0 和2 O 分 钟时的光谱 。 4 结果 与讨论 众所周知，氧化电位对硫化矿矿物的浮 选特性有较强的影响。通过溶液 中的溶解离 子改变和浮选气体的改变，可得知浮选特性 的明显差异a为 了试图模拟工业浮选流程的 复杂硫化矿中含银矿物的浮选 维普资讯 矿柴化学性质，在含有硫酸盐离子和饱和空 气的矿浆中进行了浮选。还在硼酸溶液 p H 为9 ． 2 的缓冲溶液中进行了试验 ， 以帮助阐 明电化学性质。 4 ． 1 黝铜矿的可浮性 为了确定含锻黝铜矿的可浮性 ，用哈利 蒙浮选槽进行了试验，如图 l 所示。在硼酸 溶液中，黝铜矿的可浮性随着黄药浓度的增 加而增加。在p H 值为9 ． 2 硼酸缓冲溶液 、 黄药浓度为l X 1 0 to o l 时， 达到6 7 ％。p H 值 对硫酸溶液中的曩 l5 铜矿可浮性的 影 响 示 于 图2。在p H 值l 0 ． 8 硫酸盐溶液 黄药浓 度为6 1 O to o 时，骑锕矿回收率最高，可 选6 6 ，但p H 值影响很小。浮选产 品 的 银 品位在黄药浓度为 ll 0 to o l 时稍有增长， 然后再增加捕收剂浓度时，指标基本不受影 响 。 l 值 圈2 p H 值对黝铜矿可浮性的影响 条件开路电位时黄萄浓度为5 x1 0 mo l 硫化矿的可浮性经常 与浮选矿浆中的矿 物氧化电 位紧密相关。如图3 所示。在恒电 位控制条件下降低电位，蓦 I 铜矿的可浮性得 到改善，这明显区别于黄铜矿和黄铁矿的可 浮性。黄铜矿和黄铁矿可浮性与电位紧密相 关，如图 4 所示。黄铜矿和黄铁矿两种矿物 的可浮性随着电位的升高而增 加， 与 此 相 反， 黝锕矿的可浮性随着电位的升高而减少。 因此在碱性条件下，降低电位可为复杂硫化 矿物中的黄铜矿和黄铁矿与含银嘲铜矿分离 提供依据。 囝3 外加电位对黝铜矿可浮性的影响 条件黄萄浓度为5 i 0 一m mo | 一 O ． 6 0 ． 4 -0 ． 2 0 O ． 2 0 ． 4 0 ． 6 0 ． 8 电位． V 囝4 外加电位对黄铜矿和黄铁矿 可浮性的影响 条件硼酸溶液，净化生气，黄药敢度为5 x1 o 一 。 too 1 4 ． 2 黄药 耗量 黄药消耗方面，黝锕矿要比黄锕矿和黄 铁矿明显的多，如图5 所示，这主要是因为 按B E T 分析所述，黝铜矿矿样的 表 面 积较 小 。 一 2 O 一 有色矿山一i 们T ．5 维普资讯 在测整两分钟之后，基本上不再消耗黄 药，在可浮性试验 中，有相同的趋 向，当调 整时问超过两分钟后 ，矿物的可浮性基本恒 定。 时 n 围6 在不同外加氧化电位时黝铜矿的 黄药耗量 用分光光度法研究 了在硼酸和硫酸溶液 中黝铜矿吸附黄药的可逆性。如图 4 所示， 在适当氧化电位条件下，黄药可被多种硫化 物很好的吸附。在吸附可逆性试验中，默铜 矿首先在电位为 一 0 ． 1 5 5 V 条件下调浆。 在这 个电位下，黄药是稳定的，不产生氧化和还 原，有代表性的结果示 于 图7，在 电位为 一 0 ． 3 4 5 V 条件下调浆后， 投有观察到 黄药浓 度的增加， 这就表明黄药的吸附是不可逆的。 O 0 幂 0 盔 斟0 ． ，2 ．0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 O 赦长， ∞l 围7 黄药溶液u V 波谱 一 黄药敢虚5 x1 0 -l 1 1 1 o l 一 在- 0 ． 1 5 5 V 下调浆l O mi n ⋯ 在一 0 ． 1 5 5 V 下{ 爵 浆l o mt n 后， 再在- o ． 3 4 5 V 下谓浆l o m i n 4 ． 3 阿拉斯加矿石银回收率 为了确定阿拉斯加含银复杂精矿中银的 浮选特性，进行了试验研究。试验目的是更 好地控制含银矿物的浮选过程。躏铜矿试验 观察到的许多趋势在这种矿石的银回收试验 中都看到了，银回收率随着黄药浓度的提高 而增加，如 图 8所示。银的最高回收率可达 s 8 ％o黄药浓度的提高对银品位略有影响。 显微镜研究表明银矿物己适当单体解离，因 此，银回收率较低似乎不是因为低解离度所 致 。 嚣 霉 蔷 联 黄药敞度， T ∞l 围8 阿拉斯加铅锌摇床精矿的银品位 和 回收率 条悻开路电位下，p H值为9 ． 2 的硼酸溶液 导致较低的银回收率的原因可能是复杂 的矿石组成和哈利蒙浮选槽搅拌不足使得分 离不 良。因此，可用哈利蒙 浮选管试验来证 曩杂硫化矿中古冁矿物的浮选 一 2 1 维普资讯 叨浮逸特性，但 适用于预测最终的浮选选 择性。 如上所述，硫化矿物的浮选经常与浮选 矿浆中的矿物氧化电位紧密相关。己证明了 在硼酸和硫酸溶液中的浮选特性。阿拉斯加 矿石银的可浮性不受恒 电位控制的影响，如 图 9 所示。然而，由于外加电位造成更强氧 化性，所 以浮选产品的银品位下降。 甜 匣 沮 墙 轻 在 p H值为9 ． 2 瓣睦中 镊回 牧草 中 击 p H 值 9 1． 硫 酸 盐 中 银 率 l 毒m值为9 2 硼 酸 中 银 品 位 1 0 ～ ‘ L一～ r． ⋯ ⋯ I _ r _ _ _ I 1 I 在p } 值9 ． 0 碱酸 盐中 银品 位 6 寺 r 电位． V 圈9 外加 电位对阿拉斯加矿石银可浮 性的影响 条件硼酸及硫酸盐溶 液，黄药 浓窿为5 t O ～e mo l 5 结语 率研究的 中心是 了解含银矿物的浮选性 质，选， Ⅱ 样 级的禽似 黝锕矿录f 阿拉惭_J J 【 l 锵 一 锌选厂的摇床精矿作为有代旋性的台 银 样。黝铜矿的可浮性随着黄药浓度的增加而 提高，在黄药浓度为 l1 0 ～mo l l l “ ， 可浮性 达到6 7 的最高值。可浮性 随着 p H 值的增 大稍有增加J最明显的是在大幅度降低电位 时，黝铜矿可浮性与许多其它硫化矿的表现 相反。还发现黄药在黝铜矿上的吸附是不可 逆的。 阿拉斯加精矿的银回收率随着黄药浓度 的增加而提高，然而在这些试验中其回收率 没有超过3 8 。浮造产品中银的品位由于外 加电位变强而下降。 本次研究表明黝铜矿的可浮性在很宽范 围的电位下都较好，不象浮选黄铜矿和黄铁 矿时，所观察到的那种受电位强烈的影响。 然而，研究表明，在浮选过程中降低电位可 以改善黄铜矿和黄铁矿 或经铜话化的闪锌 矿的分离。为 了评估这些发现在生流程中 的有效性，有必要用传统浮选设备进行进一 步试验 。 黄凤战摘译 周以瑛校 上接第5 4 页 控制 ， 互感器为L MZ J 一 0 ． 5 7 5 ／s 1 5 0 安匝， 电流表为 0～7 5 A。在实际 运行中发现 电流 值总是在2 0 3 0 A 范围内波 动，当把进出闸 门开到最大值时，在不长的时间里出现连烧 两台电机事故。 通过现场仔细观察电流互感器的接线。 才发现由于是1 5 0 安匝的容量，对7 5 ／5 的接 线，原边本应在互感器绕 2圈，而实际是单 根穿芯，造成次侧电流整整小 了】倍，达 不到保护器的动作电流值，又因通过误导的 电流表，长期将闸门开得最大，电机长期过 载运行 ，造成续连烧坏。 综上所述，如果在实际接线中仅考虑电 流比变，而忽略安匝数就会造成接线错误。 这应引起高度重视，在实际工作中应严格遵 照安匝的规律进行操作，才能保证正确的计 量、检测、保护，以免上述类似事故发生。 占雨来荆学俊 一 嚣 一 有色矿山一1 e 9 T ．5 维普资讯