含铟高铁闪锌矿的活化.pdf

第5 9 卷第l 期 2 0 07 年2 月 有色金属 N O F t f e r r o u sM e t a l s V 0 1 ．5 9 ，N o ．1 F e b r u a r y2 0 07 含铟高铁闪锌矿的活化 童雄，刘四清，周庆华，何剑 昆明理工大学国土资源工程学院，昆明6 5 0 0 9 3 摘 要研究文山都龙矿区含铟和银、高铁闪锌矿粗选时硫酸铜用量和活化时间以及混合用药的作用效果。结果表明，混合 用药活化效果明显优于单一用药，C u S O X ．1 用量比为4 0 0 9 ／t 8 0 0 9 ／t ，锌精矿锌品位和回收率分别达到4 2 ．2 7 ％和9 2 ．0 3 ％，锌品 位提高1 ．8 ％，锌回收率提高1 6 ．8 5 ％。 关键词选矿工程；高铁闪锌矿；浮选；硫酸铜活化；铟 中图分类号T D 9 2 3 T D 9 5 2 文献标识码A文章编号1 0 0 1 0 2 1 1 2 0 0 7 0 1 0 0 9 1 0 3 闪锌矿晶格上的锌原子如果被F e 3 取代，将使 化合价和电荷状态失去平衡，并导致2 个Z n 2 变为 Z n ，降低了空穴浓度，增加了电子密度，使闪锌矿 成为N 型半导体矿物，从而影响其可浮性、吸附性、 氧化还原状态和界面电化学反应。由于电子密度增 加，闪锌矿形成了对黄原酸阴离子较强的排斥作用， 不利于捕收剂的吸附。因此，含铁闪锌矿可浮性比 闪锌矿的可浮性低，含铁量越高，闪锌矿的颜色由淡 变深 例如从绿色、灰色变为黑色 ，闪锌矿晶格中的 离子键、晶格参数、晶体表面能和半导性等发生较大 的变化，铁闪锌矿的可浮性就越差。 由于天然可浮性差，铁闪锌矿浮选的先决条件 是活化作用的好坏。活化剂有铜、银、镉等离子，而 常用的活化剂是硫酸铜。这些金属阳离子与闪锌矿 表面晶格中Z n 2 进行快速的等当量交换吸附，提高 闪锌矿的可浮性。例如，A g 与闪锌矿的交换吸附 反应的平衡常数很大，K 1 0 2 6 ，见反应式 1 。 Z n S S 2 A g 一A g S S Z n 计 1 硫酸铜活化作用的效果与铁闪锌矿和闪锌矿的 含铁量有关，与具有活化作用的金属离子半径有关。 闪锌矿含铁量增加，对铜离子的吸附量将逐步减少， 同时吸附黄原酸阴离子的量也降低[ 1 屯】。因此，在 采用硫酸铜活化铁闪锌矿的过程中，应该特别注意 活化条件。此外，新型高效活化剂的研究也应引起 重视。 收稿日期2 0 0 5 0 6 2 0 基金项目国家自然科学基金资助项目 5 0 4 6 4 0 0 3 作者简介童雄 1 9 6 5 一 ，男，湖北蕲春县人，教授，博士后，博士 生导师，主要从事矿物加工工程等方面的研究。 1矿石特性 文山都龙矿区含铟高铁闪锌矿含铁高达1 3 ％ ～2 1 ％，还有相当比例的磁黄铁矿，一部分磁黄铁矿 在首先进行的中磁作业脱除，然后进行选铜，选铜尾 矿进行锌硫混选。原矿含铟8 5 9 ／t 、银2 9 ．5 9 ／t 、锌 4 ．8 9 ％，锌硫混选原料含铟1 1 0 9 ／t 、银1 8 ．0 9 ／t 、锌 4 ．7 0 ％。混选过程由于条件没有控制好、浮选药剂 的使用存在一定的问题，致使锌精矿锌品位和回收 率一直分别徘徊在4 3 ％和7 8 ％左右。因此，研究混 选的试验条件特别是活化剂条件对于回收铟、锌是 十分重要和必要的。 2 试验结果与分析 2 ．1 捕收剂用量 粗选硫酸铜用量为1 2 0 0 9 ／t 和活化时间为 2 m i n 、7 3 0 用量为6 0 9 ／t 时，捕收剂3 2 0 开路用量试 验结果见表1 。3 2 0 用量增加，锌精矿的产率 7 和 锌、铟、银的回收率 e 和品位 口 都明显的增加，但 3 2 0 用量继续增加，锌精矿的品位会有较大幅度的 降低。故确定3 2 0 用量为8 0 9 ／t 比较合适。 表1 捕收剂3 2 0 用量试验结果 T a b l e1 E x p e r i m e n t a | r e s u l t sf o rc o l l e c t o r3 2 0d o s a g e 产品搿专五i ‰i ％ 1 单位为g ／t 。 万方数据 9 2有色金属第5 9 卷 2 ．2 租选时硫酸铜活化时间与浮选指标的关系 采用3 2 0 作捕收剂、7 3 0 作起泡剂，开路试验流 程见图1 。由于生产现场活化时间非常短，在不增 加药剂用量和生产成本的条件下，硫酸铜活化时间 与浮选指标的关系见表2 。由表2 可知 1 该方案 对锌粗精矿的品位和回收率很有好处，验证了现场 流程的活化时问不够、效果不理想； 2 粗精矿中锌 的品位可由3 6 ．6 3 ％提高到4 0 ．5 6 ％～4 1 ．5 8 ％，提 高幅度达5 ％左右，锌的回收率提高幅度达8 ％左 右； 3 粗精矿中铟品位由2 5 0 ～2 9 0 9 ／t 提高到3 2 0 - - 3 3 0 9 ／t ，提高幅度达5 5 9 ／t 左右，铟的回收率达到 3 4 ．3 7 ％- - 4 1 ．8 5 ％，提高幅度达1 0 ％左右； 4 粗精 矿中镉品位由0 ．1 0 ％～0 ．1 1 ％提高到0 ．1 2 ％～ 0 ．1 3 ％，镉回收率提高幅度达1 8 ％左右； 5 增加硫 酸铜的活化时间可减轻后续扫选作业对锌、铟、银和 镉等回收的压力，做到早拿早收，减轻铁闪锌矿在后 续扫选过程中的损失。 精矿 尾矿 图1 硫酸铜活化时间的开路流程 F i g ．1 O p e nc i r c u i to fa c t i v a t i o nt i m eo fC u S 0 4 表2 硫酸铜活化时间与浮选指标的关系 T a b l e 2R e l a t i o no fa c t i v a t i o nt i m eo fC u S 0 4 a n df l o t a t i o nr e c o v e r y 1 单位为g ／t o 2 ．3 粗选硫酸铜用量 粗选硫酸铜用量试验流程见图2 ，其他药剂用 量不变即3 2 0 为8 0 9 ／t 、7 3 0 为6 0 9 ／t ，试验结果见表 3 。由此可知，硫酸铜用量对锌精矿的产率影响不 大，硫酸铜用量为1 0 0 0 ～1 2 0 0 9 ／t ，锌、铟和银的品 位和回收率较高，当用量超过1 4 0 0 9 ／t ，锌、铟和银 的品位和回收率都有一定幅度的降低。因此，控制 硫酸铜用量为1 0 0 0 ～1 2 0 0 9 ／t 是必要的。 精矿尾矿 图2 硫酸铜用量试验流程 F i g ．2E x p e r i m e n t a lc k c f i to fC u S 0 4d o a g e 表3 硫酸铜用量试验结果 T a b l e3R e s u l t so fC u S 0 4d o s a g e 1 单位为g A 。 2 ．4 C u S 0 4 和X - I 混合用药试验 表4 粗选混合用药试验结果 T a b l e4R e s u l t so fu s i n gm i x i n gr e a g e n t si nr o u g hc i r c u i t 。．． C u S 0 4 X - 1 f l ／％ e 1 ％ 产品 用量／ g ．t t y ／％丢- ‘i 呵三- 弋_ 百 精矿01 2 ∞01 1 ．7 44 0 ．4 73 1 04 1 ．57 5 ．1 84 2 ．8 2 3 2 ．9 9 精矿18 0 0 4 0 0 1 2 ．7 6 3 9 ．9 73 1 04 1 ．5 8 0 ．7 0 4 6 ．5 4 3 6 ．7 7 精矿2 6 0 0 6 0 01 3 ．43 8 ．9 62 9 04 1 ．0 8 2 ．6 1 4 5 ．7 2 3 8 ．1 5 精矿3 4 0 0 8 0 01 3 ．7 6 4 2 ．2 73 0 05 8 ．9 9 2 ．0 3 4 8 ．5 6 5 6 ．2 S 精矿46 0 0 1 0 0 01 3 ．0 2 3 9 ．4 23 4 05 4 ．3 8 1 ．2 1 5 2 ．0 85 2 ．4 1 单位为g ／t 。 粗选时C u S 0 4 和X 。1 混合用药试验流程和结 果见图3 和表4 。由表4 可以看出 1 混合用药的 试验效果明显的好于单一药剂的试验指标，X 一1 可 以增加泡沫的稳定性和弹性； 2 当C u S 0 4 X 一1 用 量比为4 0 0 9 ／t 8 0 0 9 ／t ，锌精矿锌品位和回收率分别 达到4 2 ．2 7 ％和9 2 ．0 3 ％，与单独使用硫酸铜相比， 粗精矿 尾矿 图3 混合用药试验流程 F i g ．3E x p e r i m e n t a lc i r c u i to fm i x i n gr e a g e n t s 万方数据 第1 期童雄等含铟高铁闪锌矿的活化9 3 精矿锌品位提高1 ．8 0 ％，锌回收率提高1 6 ．8 5 ％ 见 表3 和表4 。 3结论 1 增加硫酸铜的活化时间但不增加药剂用量， 对于粗锌精矿的品位、回收率和产率都很有好处。 粗精矿中锌品位可以由3 3 ．2 3 ％～3 6 ．6 3 ％提高到 4 0 ．5 6 ％- - 4 1 ．5 8 ％，提高幅度达5 ％左右，锌的回收 率提高幅度达8 ％左右。铟的品位可以由2 5 0 ～ 2 9 0 9 h 提高到3 2 0 ～3 3 0 9 ／t ，提高幅度达5 5 9 ／t 左 右，铟的回收率达到3 4 ．3 7 ％～4 1 ．8 5 ％，提高幅度 达1 0 ％左右。镉的品位可以由0 ．1 0 ％～0 ．1 1 ％提 高到0 ．1 2 ％- - 0 ．1 3 ％，镉的回收率提高幅度达1 8 ％ 参考文献 左右。 2 硫酸铜用量为1 0 0 0 ～1 2 0 0 9 ／t ，锌、铟和银 的品位和回收率较高，当硫酸铜用量超过1 4 0 0 9 ／t ， 锌、铟和银的品位和回收率都有一定幅度的降低。 3 混合用药明显优于单一用药，当C u S 0 4 X 一1 用量比为4 0 0 9 ／t 8 0 0 9 a ，锌精矿锌品位和回收率分 别达到4 2 ．2 7 ％和9 2 ．0 3 ％，锌品位提高1 ．8 ％，锌 回收率提高1 6 ．8 5 ％。 4 伴生铟的选矿富集和回收研究比较少见，该 活化作用的研究对于铁闪锌矿中锌、铟、银和镉的高 效回收、对于最大程度的提高稀有金属的利用效率 具有重要的理论意义和实际价值。 [ 1 ] 王淀佐．浮选剂作用原理及应用[ M ] ．北京冶金工业出版社，1 9 8 2 3 2 3 ． [ 2 ] 胡为柏．浮选[ M ] ．北京冶金工业出版社，1 9 8 9 1 9 3 5 ． A c t i v a t i o no fS p h a l e r i t ew i t hH i g hC o n t e n to fI r o na n dI n d i u m T O N GX i o n g ，L J 【，S i - q i n g ，Z H O UQ i n g - h u a ，H EJ i a n S c h o o lo fL a n d R e s o u r c eE n g i n e e r i n g ，K u n m i n gU n i v e r s i t yo ，S c i e n c ea n dT e c h n o l o g y ，K u n m i n g6 5 0 0 9 3 ，C h i n a A b s t r a c t T h ee f f e c to fd o s a g ea n da c t i v a t i o nt i m eo fC u S 0 4a sw e l la st h ea d o p t i o no fc o m b i n e dr e a g e n t si nr o u g h e r c i r c u i to ff l o a t a t i o nf o rs p h a l e r i t eb e a r i n gw i t hi n d i u ma n di r o nf r o mD o u l o n gM i n ei nW e n s h a n ，Y u n n a n ，C h i n a a r ei n v e s t i g a t e d ．T h er e s u l t ss h o wt h a tt h ea c t i v a t i o ne f f e c tw i t hc o m b i n e dr e a g e n t si Sb e t t e rt h a nt h a tw i t ht h e s i n g l ea c t i v a t o r ．t h ez i n cg r a d ea n dr e c o v e r yi nc o n c e n t r a t ea r e4 2 ．2 7 ％a n d9 2 ．0 3 ％w i t ht h ec o m b i n e da c t i v a t i n gr e a g e n t so fC u S 0 4 X 一1i nr a t i oo f4 0 0 9 ／t 8 0 0 9 ／t ，i n c r e a s i n gb y1 ．8 ％a n d1 6 ．8 5 ％，r e s p e c t i v e l y ． K e y w o r d s m i n e r a lp r o c e s s i n g ；b l e n d ew i t hh i g hc o n t e n to fi r o n ；f l o t a t i o n ；a c t i v a t i o n ；i n d i u m 万方数据