循环用水对复杂硫化矿浮选的影响.pdf

第5 8 卷 2O 06 第2 期 年5 月 有色金属 N o n f e r r o u sM e t a l s V o l _ 5 8 ．N o ．2 M a y 2006 E f f e c t so fR e c y c l e dW a t e ro nF l o t a t i o no faC o m p l e xS u l p h i d eO r e W E IY i h e l ，Z H O UG a o y u n 2 ，R o e l fF ．S a n d e n b e r g h l 1 ．D e p a r t m e n to fM a t e r i a lS c i e n c ea n dM e t a l l u r g i c a lE n g i n e e r i n g ，U n i v e r s i t yo f P r e t o r i a ，P r e t o r i a0 0 0 2 ，S o u t hA f r i c a ； 2 ．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 ga n dM e t a l l u r g y ，B e i j i n g10 0 0 4 4 ，C h i n a A b s t r a c t T h ee f f e c t so fr e c y c l e dw a t e ro nt h ef l o t a t i o no fac o m p l e xP b ／Z no r ea r ei n v e s t i g a t e d ． T w ot y p e so fh e a v ym e t a li o n H M I a b s o r b e n t sa r ea d o p t e dt oe v a l u a t et h e ma sam e a n so fm i t i g a t i n g t h en e g a t i v ee f f e c t o fr e c y c l e dw a t e ro nf l o t a t i o n ．I ti sf o u n dt h a tt h ef l o t a t i o ns e l e c t i v i t yo fg a l e n aa g a i n s ts p h a l e r i t ei sr e d u c e db yt h eu s eo fr e c y c l e dw a t e r ．T h ef l o t a t i o ns e l e c t i v i t yi sp a r t i a l l yr e s t o r e dt o t h el e v e lo b t a i n e dw i t hf r e s hw a t e rb yt h eu s eo fH M Ia b s o r b e n t ． K e y w o r d s m i n e r a lp r o c e s s i n g ；c o m p l e xs u l p h i d eo r e ；f l o t a t i o n ；w a s t e w a t e rr e u s e ；h e a v ym e t a l i o n sa b s o r b e n t C L C N u m h e r T G l 4 6 ．2 3 ；T G l 5 6 ．1 T G l l 3 ．1 2D o c u m e n t C o d e AA r t i c l e I D 1 0 0 1 0 2 1 1 2 0 0 6 0 2 0 0 8 2 0 5 R e c y c l e dw a t e ri su s u a l l yu s e di nm i n e r a lp r o c e s s i n gp l a n t st os o m ee x t e n ta l la r o u n dt h ew o r l d ． T h e r ea r eo f t e ns o m en e g a t i v ee f f e c t so ft h er e c y c l e d w a t e ro nt h ef l o t a t i o np r o c e s s e s ．s u c ha st h e1 0 8 8o f r e c o v e r yo fv a l u e sa n d ／o rr e d u c t i o no ff l o t a t i o ns e l e c t i v i t y ．e s p e c i a l l y f o rc o m p l e xs u l p h i d eo r e s [ 卜6 J ． W h i l er e c y c l e dw a t e ri su s e d ，t h eu n s a t i s f a c t o r ym e t a l l u r g i c a lp e r f o r m a n c eo fac o n c e n t r a t ei st h o u g h tt o b ec a u s e ds o m e w h a tb yt h ei n a d v e r t e n ta c t i v a t i o no f g a n g u es u l p h i d e m i n e r a l s b yh e a v y m e t a li o n s H M I s ．．D u et ot h en e u t r a lt oa l k a l i n ec o n d i t i o n s p H 8 ～1 0 f o rm o s ts u l p h i d ef l o t a t i o np r o c e s s ， H M I si nr e c y c l e dw a t e rm a yp r o b a b l yb ei nt h ef o r m o fp r e c i p i t a t e ds o l i d s ．T h ec h o i c eo fw a t e rt r e a t m e n t m e t h o d si sc o m p l i c a t e di nt h i ss i t u a t i o n ．T h eu s eo f H M Ia b s o r b e n ti ns u l p h i d ef l o t a t i o nw a sd e a l tw i t hb y W e ii 7 ] I ti sf o u n dt h a tH M Ia b s o r b e n tc o m p e t e sw i t h s u l p h i d em i n e r a l ss u c ha ss p h a l e r i t ef o ra b s o r b i n g H M I s ，h e n c e ，r e d u c i n gt h e i rf l o a t a b i l i t y ．I nt h i sp a p e r ，t h eu s eo fr e c y c l e dw a t e ri si n v e s t i g a t e di nt h e f t o a t a t i o np r o c e s so fac o m p l e xs u l p h i d eP b ／Z no r e ， a n dt w ok i n d so fH M Ia b s o r b e n ta r ea d o p t e dt oe v a l u a t et h e i rf u n c t i o ni nw a t e rr e c y c l i n g ．P o s s i b l er e a s o n s r e s p o n s i b l ef o rt h en e g a t i v ee f f e c t so fr e c y c l e dw a t e r o nf l o t a t i o na r ea l s od i s c u s s e d ． 1 E x p e r i m e n t a lM e t h o d 1 ．1M a t e r i a l s Ac o m p l e xP b ／Z no r ew a su s e df o ra l lt e s t s ．T h e o r ec o m p o s i t i o ni ss h o w ni nT a b l e1 ．I tw a sc r u s h e d t ob e l o w3m ma n dr i f f l e dt olk gp e rp a c ka n ds t o r e d i np l a s t i cb a g sb e f o r ef i n a lm i l l i n gj u s tp r i o rt ot h ee x p e r i m e n t s ．A ni n d u s t r i a l p r o p y lx a n t h a t e s S N P X m e n t s ． c o l l e c t o r ，s o d i u mn o r m a l ，w a su s e di na l le x p e r i N o t e P a r to ft h ep a p e rw a sf i r s tp r e s e n t e da tt h eC e n t e n a r yo fF l o t a t i o nS y m p o s i u m 。B r i s b a n e ．A u s t r a l i a ．6 - 9 。J u n e ，2 0 0 5 。a st h et i t l e E v a l u a t i o n o fa b s o r b e n t sa sam e a n st oc o n t r o lt h ei n f l u e n c eo fh e a v ym e t a li o n so nt h e0 0 t a t i o no fac o m p l e xs u l p h i d eo r e - R e c e i v e dd a t e 2 0 0 5 1 1 1 6 B i o g r a p h y W E IY i - h e 1 9 7 6 一 ，G r a d u a t eS t u d e n tf o rP h ．D ． C o n t a c t o r Z H O UG a o - y u n 1 9 7 6 一 tP r o f e s s o r ，M ．A ．m a j o ro nm i n e r a lp r o c e s s i n ga n df l o a t a t i o na g e n t s ． 万方数据 第2 期 W E IY i ．h ee ta l E f f e c t so fR e c y c l e dW a t e ro nF l o t a t i o no faC o m p l e xS u l p h i d eO r e 8 3 ●_ - _ - ～_ r h _ _ ●’’_ 一一 T a b l e1 A v e r a g ec h e m i c a lc o m p o s i t i o no fo r e ／ w t ％ P bZ nSC uF eM n C a O M g O B a O A 1 2 0 3S i 0 2 K 2 0 3 ．3 91 0 ．3 79 ．5 40 ．1 97 ．3 5 1 ．1 71 5 ．7 08 ．6 87 ．7 84 ．3 7 2 7 ．2 51 ．6 0 T w ok i n d so fH M Ia b s o r b e n t s ，n a m e l yn a t u r a l h y d r o x y a p a t i t e N A H A P a n dd i t h i o c a r b a m a t ep o l y m a r F O R A G E RT y p eM T U F G w e r eu s e di n t h ee x p e r i m e n t s ．D e t a i l sa b o u tt h e s eH M Ia b s o r b e n t s a n dt h e i rp r o p e r t i e sc a nb ef o u n di nt h ep r e v i o u sp a p e r 7 | 1 ．2P r o c e d u r e s O r eb a t c hf l o t a t i o n ，f o rf l o t a t i o nl k go r es a m p l e w a sg r o u n dw i t ht a pw a t e ri nac l o s e ds t e e lr o d m i l l a t6 6 ．7 ％s o l i d sb ym a s sf o r8m i n u t e s ．T h eD 9 0o f t h e g r o u n dp r o d u c tw a s1 0 0 t i m ．C o l l e c t o rS N P X 5 0 9 ／t w a sa d d e di n t ot h em i l l ．C o n d i t i o n i n ga n d f l o t a t i o nw a sc o n d u c t e di na2 Lf l o t a t i o nc e l l D e n v e r 1 2 a tu n a d j u s t e dp H 7 ．8 ～8 ．2 w i t h o u tc y a n i d e ． T h es e q u e n c eo fr e a g e n ta d d i t i o nw a sH M Ia b s o r b e n t f i r s t ，t h e nf r o t h e r D o wf r o t h e r2 0 0 ，1 2 9 ／t ．T h e c o n d i t i o n i n gt i m ef o rH M Ia b s o r b e n ta n df r o t h e rw a s 1 0a n d2m i n u t e s ，r e s p e c t i v e l y ．F l o t a t i o nw a sc o n d u c t e da tac o n c e n t r a t i o no fa b o u t3 2 ％s o l i d sb y m a s s ．T h ef l o t a t i o nm a c h i n ew a so p e r a t e da ta ni m p e l l e rs p e e do f11 8 0r ／m i n ．F r o t hw a sc o n t i n u o u s l y r e m o v e df r o mt h ec e l lb ym a n u a ls c r a p i n ga b o u t2 0 t i m e sP e rm i n u t e ．T h eS i d e so ft h ec e l lw e r ew a s h e d w i t ht a pw a t e rd u r i n gt h ef l o t a t i o na n dt h ep u l pw a s k e p ta tac o n s t a n tl e v e lb yt h ea d d i t i o no ft a pw a t e r ． T h et o t a lr i o t a t i o nt i m ew a s1 2m i n u t e s ．T h ec u m u l a t i v er e c o v e r ya n dg r a d ew e r eu s e dt oe v a l u a t et h e f l o t a t i o np e r f o r m a n c e ．T h ew a t e ri nf l o t a t i o nc o n c e n t r a t ea n dt a i l l i n g sw a sf i l t r a t e ds e p a r a t e l y ，b u tc o l l e c t e dt o g e t h e ra n dr e u s e df o r t h en e x tr o u n db a t c h f l o t a t i o n ．T a pw a t e rw a sa d d e da sm a k e u p ．T h e c h e m i c a la n a l y s i so fr e c y c l i n gw a t e rw a sd o n ，eb y I C P ．T h et o t a ld i s s o l v e ds o l i d sa n dc o n d u c t i v i t yw e r e m e a s u r e da c c o r d i n gt ot h es t a n d a r dm e t h o d si 8 ] T h e c h a n g eo fc o l l e c t o rc o n c e n t r a t i o nw a sm e a s u r e dw i t ha P e r k i nE l m e rU V v i s i b l es p e c t r o p h o t o m e t e r L a m b d a2 5 ．T h ea v e r a g ep e r c e n t a g eo fw a t e rr e c y c l e dw a s8 5 ％． 2 R e s u l t sa n dD i s c u s s i o n 2 ．1E f f e c t so fr e c y c l e dw a t e ro nf l o t a t i o n T oe v a l u a t et h ee f f e c to fw a t e rr e c y c l i n go nf l o t a t i o n ，b a t c hf l o t a t i o ne x p e r i m e n t sw i t haP b ／Z ns u l p h i d eo r ew e r ec o n d u c t e d ．T h ef l o t a t i o nr e s u l t s a r e p r e s e n t e di nF i g ．1t oF i g ．4 ．I ti sc l e a rt h a tt h ez i n c f l o t a t i o nw a si n c r e a s e db yr e c y c l i n go fw a t e r ，b u tl e a d g r a d ew a sd e c r e a s e d ．T h eg a l e n ar e c o v e r yw a sn o ti n f l u e n c e db yr e c y c l i n go fw a t e r ．I n t r o d u c i n gN A H A P 2 k g ／t i n t ot h ep u l pc o u l dp a r t i a l l yn e u t r a l i z et h e n e g a t i v ee f f e c to fr e c y c l e dw a t e ro nt h el e a dg r a d eb y d e c r e a s i n gt h ea m o u n to fs p h a l e r i t ef l o a t e d ．T h eb e n 、 e f i c i a le f f e c t o fF Gs e e m st or e s u l tm a i n l yf r o mi t s m o r ee f f e c t i v ed e p r e s s i o no fg a n g u em i n e r a l sr a t h e r t h a nt h a tf o rs p h a l e r i t e ． 1 1 0 w a t e rc i r c u l a r e dt i m e s ／t i m e F i g ．1C o m p a r i s o no fP br e o o v e r ya n dg r a d ew i t ha n dw i t h o u t N A H A Pw h e nr e c y c l e dw a t e ru s e d N A H A P2 k g ／t W a t e rr e c y c l et i m e s ／t i m e F i g ．2 。n 】p a I 面D no fZ nr e c o v e z 9a n dg r a d ew i t ha n dw i t h o u t N A H A Pw h e nr e c y a e dw a t e ru s e d N A H A P2 k g ／t 2 ．2 C h a n g eo fw a t e rq u a l i t ya f t e rr e c y c l i n g T h er e c y c l i n go fw a t e ra l s ot e n d e dt oc a u s ec h a n g e s i nt h ew a t e rc o m p o s i t i o na si n d i c a t e di nT a b l e2 ．O n l ye l e m e n t sw i t hc o n c e n t r a t i o n sa b o v eI C Pd e t e c t i o nl i m i t8 r e p r e 驾e n t e di nT a b l e2 ．T h ec h a n g eo fr e s i d u a lS N P XC O i l c e n t r a t i o n r e p r e s e n t e db yt h eU Va b s o r p t i o np e a k i n r e 一 术、u々cj卧口‘| 术、奇ao；fq“ 长．u暑岛oN 摹、蕾u o u 2 N 万方数据 有色金属第5 8 卷 c y d e dw a t e ri sg i v e ni nF i g ．5 ．F o rc o n v e n i e n c eo fo o m p a r i s o n ，t h eS N P Xc o n c e n t r a t i o n sf o ro t h e rc o n d i t i o n sa y e a l s op r e s e n t e di nF i g ．5 ． 誊 l N W a t e rr e c y c l e dt i m e s ／t i m e F i g ．3C o m p a r i s o no fP br e c o v e r ya n dg r a d e w i t ha n dw i t h o u tF Gw h e nr e c y c l e d w a t e ru s e d F G2 0 0 9 ／t W a t e rr e c y c l e dt i m e s ／t i m e F i g ．4C o m p a r i s o no fZ nr e c o v e r ya n dg r a d e w i t ha n dw i t h o u tF Gw h e nr e c y c l e d w a t e ru s e d F G2 0 0 9 ／t S p i k e d1 S p i k e d2 w a t e rr e c y c l e d6 0 ．0 0 5 9 ／LS N P X w a t e rr e c y c l e d6 0 ．0 0 5 9 ／LS N P X l i m e sa n ds p i k e dw i t h l i m e sa n ds p i k e dw i t h F i g ．5C h a n g e so fU Va b s o r p t i o np e a k o fS N P Xi nr e c y c l e dw a t e r 1 1 1 ec o m p o s i t i o nc h a n g e so ft h er e c y d e dw a t e r 诚t h a n dw i t h o u tt h ea d d i t i o no f 踟a b s o r b e n ta r es i m i l a r ．T h e c o n c e n t r a t i o no fH M Ii nr e c y d e dw a t e ri sv e r yl o w ，r m s d y b e l o wt h ed e t e c t i o nl i m i t ．T h er e a s o nf o rt h el o w 啪 c o n c e n t r a t i o ni nr e c y c l e dw a t e ri sp r o b a b l yo n eo rm o r eo f t h ef o l l o w i n g 1 a tn a t u r a lf l o t a t i o np H 7 ．8 ～8 ．2 ，m o s t H Ⅷsa r ep r e c i p i t a t e da ss o l i d s ；2 s u l p h i d em i n e r a l ss u c h a ss p h a l e r i t e ．p y r i t ea n do t h e rg a n g u em i n e r a l sa b s o r b 舢 i ns o l u t i o n ．I ti sg e n e r a l l ya c c e p t e dt h a t 舢h y d r o x i d e s c a ns t i l ll e a dt ot h ea c t i v a t i o no fs p h a l e r i t ea n dg a n g u e m i n e r a l sa l t h o u g ha tal o w e rr a t e [ 9 1 1 | ．A l t h o u g ht h ew a t e r T a b l e2W a t e rc o m p o s i t i o na n dp h y s i c a lc h a n g e sd u r i n gw a t e rr e c y c l i n g ／1 0 6 T a pW a t e rR e c y c l i n gw a t e rw i t hN A H A PR e c y c l i n gw a t e rw i t hF G E l e m e n t sO12345012345012345 C o n t e n ta f t e rr e c y c l i n gf o rn u m b e ro fc y c l e si n d i c a t e d B0 ．0 90 ．0 9 O ．1 1O ．1 2O ．0 9O ．1O ．0 8O ．0 9O ．1 1O ．1 1O ．0 90 ．0 7O ．0 9O ．0 80 ．0 80 ．1O ．0 90 ．0 8 B aO ．10 ．0 8O ．0 6O ．0 5O ．0 5O ．0 50 ．1O ．0 80 ．0 70 ．0 90 ．0 80 ．0 9O ．1 5O ．1 20 ．1 3O ．1 20 ．1 2O ．1 2 C a 1 1 01 8 02 5 02 6 02 5 03 0 01 2 01 9 02 2 02 7 02 6 02 6 01 2 01 8 02 3 02 5 02 7 02 9 0 F e0 ．5 40 ．8 81O ．8 31 ．41 ．3O ．0 30 ．0 2O ．1 2O ．0 3O ．10 ．0 4O ．0 20 ．1 50 ．1 1O ．5 30 ．2O ．3 9 K1 21 41 71 91 82 01 21 71 92 02 12 01 31 62 02 12 22 4 M g 3 54 7 6 26 96 77 63 45 46 46 67 16 63 65 16 56 87 37 9 M nO ．4O ．5 70 ．8 4O ．8 8O ．9 11 ．00 ．50 ．80 ．90 ．91 ．O0 ．80 ．60 ．81 ．31 ．21 ．31 ．2 M o O ．0 5 O ．0 50 ．0 50 ．0 6 O ．0 50 ．0 5 0 ．0 5 O ．0 50 ．0 5 O ．0 50 ．0 5O ．0 5 O ．0 5 0 ．0 5 0 ．0 5 O ．0 5 O ．0 5O ．0 5 N a2 52 63 33 93 94 63 54 64 85 45 65 23 84 45 05 45 25 7 N iO ．0 8 0 ．0 5 0 ．0 5 0 ．0 5 O ．0 5 O ．0 5 0 ．0 5 O ．0 5 O ．0 5 0 ．0 5 O ．0 5 0 ．0 5 0 ．0 5 O ．0 50 ．0 6O ．0 8O ．0 8O ．1 0 S i2 ．11 ．82 ．1 2 ．72 ．22 ．6 1 ．11 ．211 ．51 ．91 ．6 1 ．5O ．5 10 ．9 91 ．31 ．41 ．9 S r0 _ 8 20 ．8 30 ．9O ．9 lO ．8 90 ．9 7O ．7 7O ．9 l0 ．90 ．90 ．9O ．8 5O ．8O ．8 70 ．9 50 ．90 ．8 90 ．9 3 Z n O ．1 7 0 ．1 7 O ．1 7 0 ．1 7 O ．1 7 O ．1 7 0 ．1 7 0 ．1 7 0 ．1 7 O ．1 7 0 ．1 7 0 ．1 7 O ．1 70 ．4 70 ．7 60 ．6 4O ．7 30 ．5 4 Z r0 ．0 50 ．0 80 ．0 9O ．10 ．10 ．1 1 0 ．0 5O ．0 60 ．0 6O ．0 7O ．0 70 ．0 7 0 ．0 5O ．0 6O ．0 70 ．0 7O ．0 8 0 ．0 9 C o n d u c t i v i t y ／ , u s e m 一1 9 8 01 3 9 61 6 5 41 7 4 91 8 3 61 9 7 49 7 21 4 0 21 6 0 31 7 2 41 8 0 71 6 8 81 0 0 81 3 7 71 6 7 61 7 6 6 ’1 8 6 71 9 7 6 T D S ／ 6 8 61 2 4 5 1 6 2 01 8 0 31 9 0 42 0 3 46 5 01 2 0 01 4 1 01 5 8 01 7 5 01 4 9 07 0 01 2 5 01 6 5 01 8 4 01 9 0 02 0 2 5 n a g L 。1 C o n d u c t i v i t yo ft a pw a t e r ，3 7 2 , u s ／e m ，t h a to fd i s t i l l e dw a t e r ，2 ．6 , u s ／e m 万方数据 第2 期 W E IY i h ee ta l E f f e c t so fR e c y c l e dW a t e ro nF l o t a t i o no faC o m p l e xS u l p h i d eO r e 8 5 a n a l y s i ss h o w e dn oo b v i o u sc h a n g ei nH M Ic o n c e n t r a t i o n 。t h ei n t r o d u c t i o no fH M Ia b s o r b e n ts t i l li m p r o v e dt h es e l e c t i v i t yo ff l o t a t i o n ．T h i si sp r o b a b l y d u et ot h er e m o v a lo fb o t hd i s s o l v e da n dp r e c i p i t a t e d H M I ． T h ed e c r e a s ei ns e l e c t i v i t yr e s u l t e df r o mt h eu s e o fr e c y c l e dw a t e rc a n ’tb ea s c r i b e dt ot h eb u i l d i n gu p o fc o l l e c t o ri nt h ew a t e ra st h em e a s u r e dS N P Xc o n c e n t r a t i o ni sw e l lb e l o w1 ％o ft h a ta d d e da f t e