干_湿磨对菱锌矿浮选的影响.pdf

第6 1 卷第1 期 20 09 年2 月 有色金属 N o n f e r r o u sM e t a l s V 0 1 ．6 1 。N o ．1 F e b r u a r y2 0 0 9 干／湿磨对菱锌矿浮选的影响 宋振国1 , 2 ，孙传尧2 ，刘书杰2 1 ．东北大学资源与土木工程学院，沈阳1 1 0 0 0 4 ； 2 ．北京矿冶研究总院矿物加工科学与技术国家重点实验室，北京10 0 0 4 4 摘 要采用钢球和氧化锆球两种球介质，通过磨矿和浮选试验，研究了干、湿磨对菱锌矿油酸钠浮选体系中浮选回收率的 影响。结果表明；不同的磨矿方式对菱锌矿的浮选产生重大影响，在油酸钠浮选体系中．采用相同的磨矿介质磨矿，湿磨菱锌矿的 浮选回收率明显高于干磨菱锌矿。 关键词选矿工程；磨矿；菱锌矿；浮选；油酸钠 中图分类号T D 9 2 1 ．4 ；T D 9 2 3文献标识码A 文章编号1 0 0 1 0 2 1 1 2 0 0 9 0 1 0 1 0 4 0 3 磨矿作业的主要任务是降低矿物的粒度并使目 的矿物和脉石矿物充分解离以满足不同分选作业的 要求。然而，在磨矿过程中伴随着许多反应，包括无 定形相的形成，表面活化，多晶转变，化学反应 等【1 ] 。磨矿过程中的晶格畸变和矿物颗粒结构的 变化将导致矿物活性表面的变化以及固体物理性质 的改变拉J 。由前人的研究可知，不同磨矿方式引起 的矿物物理化学性质的变化对浮选等作业中矿物的 分离行为产生重要影响。M ．D ．S e k e [ 3J 研究了干、湿 磨矿条件下，循环水中氰化亚铜对方铅矿和闪锌矿 选择性浮选的影响。与湿磨相比，干磨时，氰化亚铜 对闪锌矿浮选的活化作用更大。E r d e m o g l uM E 4J 研 究了干磨对叶腊石浮选回收率的影响。通过研究表 明，磨矿过程中的机械处理破坏了叶腊石的晶体结 构，从而影响其浮选回收率。F e n gD L 5J 研究了干 磨、湿磨对南非M e r e n s k yR e e f 复杂硫化矿浮选的 影响。湿磨产品具有较平整、清洁的表面，干磨产品 的表面粗糙且有大量的微结构缺陷形成，干磨产品 的活性表面促进了药剂在其表面的吸附，因此具有 较高的浮选速率。同时对干湿磨河沙进行了研究， 结果表明，干磨可以提高河沙的浮选速度和浮选回 收率。 磨矿过程对矿物的浮选行为具有十分重要的影 响，有关此类课题的研究主要集中在硫化矿物，而对 收稿日期2 0 0 8 0 8 2 9 作者简介宋振国 1 9 7 9 一 ，男，山东莱芜市人，博士生，主要从事 矿物浮选理论等方面的研究。 孙传尧 1 9 4 4 一 ，男，黑龙江佳木斯市人，教授，中国工程 院院士，主要从事矿物加工科学与技术等方面研究。 于盐类矿物的研究目前报道不多。因此选取菱锌矿 为研究对象，以钢球和氧化锆球作磨矿介质，研究了 干湿磨对油酸钠浮选菱锌矿的影响。 1实验方法 试验所用菱锌矿为高纯度单矿物，产自云南会 泽。经矿物学分析鉴定，纯矿物含量达9 7 ％以上。 矿样破碎后用对辊破碎机破碎，筛选出一0 ．5 r a m 粒 级，并用磁选和重选除杂，作为试验用样品。 试验中采用油酸钠作为捕收剂，松醇油用作起 泡剂，用N a O H 和H C l 调整矿浆p H ，使用的所有试 剂都为分析纯试剂。磨矿及浮选过程中用水都为去 离子水。 采用钢球和氧化锆球两种磨矿介质进行磨矿及 浮选试验研究，磨矿8 m i n 使一7 4 , u r n 含量在8 0 ％左 右。浮选试验采用3 0 m LX F G 型挂槽式浮选机，主 轴转数为1 8 0 0 r ／m i n 。湿磨后经缩分的矿浆直接移 人浮选槽，干磨后的矿样经缩分后加入浮选槽，加 3 0 m L 去离子水，搅拌l m i n ，调整p H 值，加入捕收 剂后搅拌2 m i n ，加人起泡剂搅拌l m i n ，浮选3 m i n 。 精矿和尾矿直接低温干燥后称量，计算浮选回收率。 2 试验结果与分析 2 ．1 p H 与干湿磨菱锌矿浮选回收率的关系 浮选槽中浓度为5X1 0 - 5 m o l ／L 时，p H 变化与 不同介质干、湿磨菱锌矿浮选回收率的关系如图1 所示。由图1 可知，p H 5 时，氧化锫球介质湿磨菱 锌矿的浮选回收率为3 5 ．2 5 ％，随着p H 值的上升， 菱锌矿回收率逐渐增加，p H 9 时回收率最高，为 万方数据 第1 期宋振国等干／湿磨对菱锌矿浮选的影响1 0 5 9 0 ．1 9 ％。随着p H 的进一步上升，菱锌矿浮选回收 率开始下降，p H 1 3 时，菱锌矿浮选回收率降至 1 4 ．0 5 ％。p H 值为5 时，氧化锆球介质干磨菱锌矿 的回收率为1 7 ．7 6 ％，随着p H 值的增加，菱锌矿的 浮选回收率逐渐增加，p H 7 时回收率最高，为 3 0 ．1 9 ％，随着p H 值的进一步增加，菱锌矿的浮选 回收率随之下降，p H 1 3 时，回收率降为1 ．9 4 ％。 p H 5 时，钢球介质湿磨菱锌矿的浮选回收率 为1 3 ．6 0 ％，随着p H 的上升，菱锌矿回收率也逐渐 增加，p H 9 时回收率最高，为7 3 ．8 9 ％。随着p H 的进一步上升，菱锌矿浮选回收率开始下降，p H 母 、 哥 善 回 1 3 时，菱锌矿浮选回收率降至1 9 ．3 9 ％。p H 值为5 时，钢球介质干磨菱锌矿的回收率为1 1 ．4 0 ％，随着 p H 值的增加，菱锌矿的浮选回收率逐渐增加，p H 7 时，回收率最高，为2 8 ．2 3 ％，随着p H 值的进一步 增加，菱锌矿的浮选回收率随之下降，p H 1 3 时，回 收率降为1 ．4 4 ％。 相同p H 值条件下，无论采用氧化锆球还是钢 球介质磨矿，湿磨菱锌矿的浮选回收率明显高于干 磨菱锌矿的浮选回收率。无论是干磨还是湿磨，氧 化锆球介质磨矿的浮选回收率高于钢球介质磨矿。 a 一氧化错球介质； b 一钢球介质 图1p H 与干湿磨菱锌矿浮选回收率的关系[ C N a 0 1 5X1 0 - 5 m o i ／L 】 F i g ．1 V a r i a t i o no fc a l a m i n ef l o t a t i o nr e c o v e r yw i t hp Ha f t e rw e ta n dd r yg r i n d i n g 2 ．2 捕收剂浓度与干湿磨菱锌矿浮选回收率的关系钢球介质湿磨菱锌矿的浮选回收率由2 1 ．5 7 ％提高 自然p H 值条件下，浮选槽中油酸钠浓度与不到9 7 ．8 2 ％，钢球介质干磨菱锌矿的浮选回收率由 同介质干、湿磨菱锌矿浮选回收率的关系见图2 。8 ．4 8 ％提高到3 6 ．8 0 ％。 图2 结果表明，油酸钠浓度由lX1 0 - 5 m o l ／L 增加相同油酸钠用量时，无论是采用氧化锆球介质 到9 1 0 ～m o l ／L ，氧化锫球介质湿磨菱锌矿的浮选还是钢球介质磨矿，湿磨菱锌矿的浮选回收率都明 回收率由2 8 ．6 7 ％提高到9 8 ．1 5 ％，氧化锆球介质干显高于干磨菱锌矿的浮选回收率。 磨菱锌矿的浮选回收率由1 1 ．9 7 ％提高到3 9 ．0 2 ％， 芝 静 塾 直 [ N a 0 1 ] ／ 1 0 - S m o l L - 1 堡 褥 娶 苴 a ～氧化锆球介质； b 一钢球介质 图2 捕收剂浓度与干湿磨菱锌矿浮选回收率的关系 F i g ．2V a r i a t i o no ff l o t a t i o nr e c o v e r yw i t hc o l l e c t o rd o s a g ea f t e rw e ta n dd r yg r i n d i n g 万方数据 1 0 6有色金属 第6 1 卷 3结论 通过磨矿和浮选试验研究了磨矿介质和干、湿 磨对油酸钠浮选菱锌矿的影响。由p H 值和捕收剂 用量条件试验结果可知，无论是采用氧化锆球介质 参考文献 还是钢球介质磨矿，相同p H 和捕收剂用量条件下， 湿磨菱锌矿的浮选回收率明显高于干磨菱锌矿。对 于干湿磨对油酸钠浮选菱锌矿产生影响的作用机 理，还需结合矿物表面性质研究进行进一步分析和 讨论。 [ 1 ] W a n g X H ，X i e Y ．T h e d f e c t o f g r i n d i n g m e d i aa n de n v i r o n m e n to n t h es u r f a c e p r o p e r t i e sa n d f l o t a t i o n b e h a v i o u r o fs u l f i d e r a i n e r a t s [ J ] ．M i n e r a lP r o c e s s i n ga n dE x t r a c t i v eM e t a l l u r g yR e v i e w ，1 9 9 0 ，7 1 4 9 7 9 ． [ 2 ] 印万忠，孙传尧．矿物晶体结构与表面特性和可浮性关系的研究[ J ] ．国外金属矿选矿，1 9 9 8 ， 4 8 1 1 ． [ 3 ] s e k eMD ，P i s t o r i u sPC ．E f f e c to fc u p r o u sc y a n i d e ，d r ya n dw e tm i l l i n go nt h es e l e c t i v ef l o t a t i o no fg a l e n aa n ds p h a l e r i t e [ J ] ． M i n e r a l sE n g i n e e r i n g ，2 0 0 6 ，1 9 1 1 1 1 ． 【4 ] E r d e m o g l uM ，S a r i k a y aM ．T h ee f f e c to fg r i n d i n gO i lp y r o p h y R i t ef l o t a t i o n [ J ] ．M i n e r a l sE n g i n e e r i n g ，2 0 0 2 ，1 5 1 0 7 2 3 7 2 5 ． [ 5 ] F e n gD ，A l d r i c hCA ．C o m p a r i s o no ft h ef l o t a t i o no fo r ef r o mt h em e r e n s k yr e e fa f t e rw e ta n dd r yg r i n d i n g [ J ] ．I n t e r n a t i o n a l J o u r n a lo fM i n e r a lP r o c e s s i n g ，2 0 0 0 ，6 0 2 1 1 5 1 2 9 ． E f f e c to fW e ta n dD r yG r i n d i n go nC a l a m i n eF l o t a t i o n S O N GZ h e n ．g u 0 1 ．一，S U NC h u a n - y a 0 2 ，L I US h u q i e 2 1 ．S c h o o lo fR e s o u r c ea n dC i v i lE n g i n e e r i n g ，N o r t h e a s t e r nU n i v e r s i t y ，S h e n 3 x z n g11 0 0 0 4 ，C h i n a ； 2 ．S t a t eK e yL a b o r a t o r yo fM i n e r a lP r o c e s s i n g ，B e i j i n gG e n e r a lR e s e a r c hI n s t i t u t eo fM i n i n g a n dM e t a l l u r g y ，B e i j i n g1 0 0 0 4 4 ，C h i n a A b s t r a c t T h ee f f e c to fd r ya n dw e tg r i n d i n go nt h ef l o t a t i o no fc a l a m i n eu s i n gs o d i u mo l e a t ea sc o l l e c t o ri si n v e s t i g a t e dw i t hs t e e lb a l l sa n dz i r c o n i ab a l l s ．T h er e s u l t ss h o wt h a tt h ef l o t a t i o no fc a l a m i n ei sr e m a r k a b l yi n f l u e n c e db y t h eg r i n d i n gm e t h o da n dg r i n d i n gm e d i a ．T h ef l o t a t i o nr e c o v e r yo fc a l a m i n eb yw e tg r i n d i n gi sb e t t e rt h a nt h a t b yd r yg r i n d i n gw i t hs a m eg r i n d i n gm e d i u m ． K e y w o r d s m i n e r a lp r o c e s s i n g ；g r i n d i n g ；c a l a m i n e ；f l o a t a t i o n ；s o d i u md e ．a t e 万方数据