组合捕收剂浮选氧化锌矿试验研究.pdf

4 6 有色金属 选矿部分2 0 1 4 年第6 期 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 4 ．0 6 ．0 1 2 组合捕收剂浮选氧化锌矿试验研究 叶军建1 ，一，张覃1 ，一，姜毛1 一，周坤，，一，何晓太1 , 2 1 ．贵州大学矿业学院，贵阳5 5 0 0 2 5 ；2 ．贵州省非金属矿产资源综合利用重点实验室，贵阳5 5 0 0 2 5 摘要贵州某地氧化锌矿含锌6 ．1 9 ％，锌氧化率9 5 ％茗E 右，矿石泥化严重。为使该资源得到良好利用，对该矿石进行 了浮选试验研究，试验结果表明单独使用丁基黄药或胺类捕收剂G A l 没有捕收效果，单独使用脂肪酸类捕收剂F A 一1 ，在 p H 9 时有捕收效果，但不能形成稳定泡沫层，导致精矿锌回收率低，而使用F A l 和G A 一1 组合捕收剂时浮选指标较好。通 过最陡坡法确定了粗选合适的药剂用量，当浮选人料锌品位为8 ．9 0 ％时，通过一次粗选可以获得精矿锌品位2 2 ．5 9 ％、锌作业 回收率7 4 ．0 3 ％的指标。 关键词氧化锌矿；组合捕收剂；浮选 中图分类号T D 9 5 2 ；T D 9 2 3文献标志码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 1 4 0 6 - 0 0 4 6 0 5 F l o t a t i o nS t u d yo nZ i n cO x i d eO r eb yU s i n gC o m b i n e dC o l l e c t o r 晒J u n j i a n l 一，Z H A N GQ i n L 2 J I A N GM a 0 1 一，Z H O UK u n l ’2H EX i a o t a i l 臂 1 ．M i n i n gC o l l e g eo fG u i z h o uU n i v e r s i t y ，G u i y a n g5 5 0 0 2 5 ，C h i n a ；2 ．K e yL a b o r a t o r yo f C o m p r e h e n s i v eU t i l i z a t i o no f N o n m e t a lM i n e r a lR e s o u r c e s ，G u i y a n g5 5 0 0 2 5 ，C h i n a A b s t r a c t T h ez i n cg r a d ea n do x i d a t i o nr a t eo fo x i d i z e dz i n co r ei nG u i z h o ui S6 ．19 ％a n da b o u t9 5 ％ r e s p e c t i v e l y ，a n dt h eo r e a r ee x t r e m e l ys l i m i n g ．I no r d e rt om a k eg o o du t i l i z a t i o no ft h er e s o u r c e s ，f l o t a t i o n e x p e r i m e n t a ls t u d yo nt h eo r eh a sb e e nc o n d u c t e d ．T h ee x p e r i m e n t a lr e s u l t ss h o wt h a tu s i n gr e a g e n t so fb u t y l x a n t h a t eo rG A lh a sn oc o i l c o t i n ge f f e c t ．W h e np H 9 ．t h e r ei Sc o l l e c t i n ge f f e c tb u tu n s t a b l ef r o t hl a y e rb y u s i n gs i n g l eF A 一1 ，w h i c hl e a d st oal o wz i n cr e c o v e r yo fc o n c e n t r a t e ．U s i n gac o m b i n e dc o l l e c t o r so fF A 一1 a n dG A 一1c a ng e tb e t t e rf l o t a t i o n i n d e x e s ．A p p r o p r i a t er e a g e n td o s a g ew a sd e t e r m i n e db yt h em e t h o do f s t e e p e s ta s c e n t ．W h e nt h ez i n cg r a d eo ff l o t a t i o nf e e di S 8 ．9 0 ％．t h ec o n c e n t r a t ei n d e x e sf o rz i n cg r a d eo f 2 2 ．5 9 ％a n do p e r a t i n gr e c o v e r yo f7 4 ．0 3 ％c a nb eo b t a i n e db yo n er o u g h i n g ． K e yw o r d s z i n co x i d eo r e ；c o m b i n e dc o l l e c t o r ；f l o t a t i o n 现阶段国内外氧化锌矿主要的浮选方法有硫化 胺法、硫化黄药法、脂肪酸类捕收剂浮选法及絮凝 浮选法，常采用的阴离子捕收剂主要是黄药类捕收 剂，阳离子捕收剂主要是胺类捕收剂，此外还有螯 合剂和两性捕收剂，也使用组合药剂。许多学者的 研究结果表明混合用药的分选效果常常比单独使用 任意一种药剂的效果好。S ．H ．霍谢尼等⋯研究表 明，采用戊基钾黄药与十二胺混合捕收剂时，菱锌 矿回收率比单用一种捕收剂有大幅度提高。杨玉珠 等[ 2 ] 采用十八胺与油酸组合捕收剂处理以硅质脉 石为主的石柱氧化锌矿石，改善了浮选效果，降 低了药剂消耗，对一些钙镁矿物含量较少的锌矿 石很有意义。 贵州伴生金属锗的氧化铅锌矿资源丰富[ 3 ] ，但 对其浮选回收的研究并不多。张覃等[ ] 对贵州赫 章氧化铅锌矿的工艺特性研究结果表明，该矿石锌 氧化率8 9 ．7 4 ％，菱锌矿与脉石矿物嵌布关系复杂， 属于极难选氧化矿，选矿时需要充分考虑分选粒度 和选择良好的药剂制度。陈志文等㈣针对贵州某地 含铁泥化氧化锌矿的特点，采用硫化胺法，通过一 次粗选、三次精选、两次扫选工艺获得锌品位 3 6 ．5 8 ％、锌回收率8 2 ．2 7 ％的良好指标。本文针对 贵州某地氧化锌矿中锌的浮选回收问题，主要探讨 了不同种类捕收剂浮选回收锌的效果，并研究了浮 选药剂用量对浮选回收锌的影响，为该资源的浮选 回收提供一定的技术参考。 基金项目贵阳市科技计划项目 [ 2 0 1 2 ] 4 - 1 4 ；贵州大学矿业学院研究生创新基金项目 2 0 1 2 0 0 3 收稿日期2 0 1 3 0 7 2 9修回日期2 0 1 4 - 0 9 1 5 作者简介叶军建 1 9 8 6 - ，男，山西大同人，硕士研究生，研究方向为难选矿石的选矿技术及资源综合利用。 万方数据 2 0 1 4 年第6 期叶军建等组合捕收剂浮选氧化锌矿试验研究 4 7 1矿石性质 试验样品取自贵州某地铅锌矿床氧化带，由于 原矿锌品位较低，直接冶炼从经济和技术上不可 行，因此需要选矿，重选得到的精矿锌品位和回收 率均较低，为了能高效回收该资源中的锌，对其进 行了浮选试验研究。首先对原矿的元素组成、矿物 组成和物相进行了分析，分析结果见表1 ～3 。 表1原矿多元素分析结果 T a b l e1 M u l t i - e l e m e n ta n a l y s i sr e s u l to fm n o f _ m i n eo r e，％ 禄P bZ nT F eC uA u oA 9 9SA s oS j 0 2A 1 2 0 3C a OM g o 含量2 ．5 66 ．1 91 1 ．0 80 ．0 0 7O ．0 1 9 时，F A 一1 对该矿石中菱锌矿有良好捕收效果。 F A 一1 在p H 9 和p H 9 时，F A 一1 主要以R C O O 一 形式存在，R C O O ．在菱锌矿表面发生化学吸附，生 成Z n O O C R 薄膜，矿浆溶液中R C O O 一浓度的降 低使得矿浆溶液表面张力提高，导致充气后没有稳 定泡沫层。 2 ．4F A 一1 和G A 一1 组合捕收剂浮选探索试验 由于p H 9 时使用F A 一1 有捕收效果，但没有 稳定泡沫层，又加入胺类捕收剂G A 一1 ，这时可形 成稳定泡沫层。粗选试验条件六偏磷酸钠10 0 0 s ／t ，N 硝60 0 0 趴，N a O H30 0 0s ／t ，p H 1 1 ．5 ， F A 一13 0 0g ／t ，G A 一12 0 0 趴，松醇油3 0 趴，扫选I N a 2 S 、F A l 、G A 一1 和松醇油用量分别为粗选的1 ／2 ， 扫选I IN a 参、F A 一1 、G A 一1 和松醇油用量分别为扫 选I 的1 ／2 。浮选人料也是由原矿磨矿脱泥得到。 试验结果见表8 。 表8F A 一1 和G A 一1 组合捕收剂浮选试验结果 T a b l e8R e s u l t so fu s i n gc o m b i n e dc o l l e c t o ro f F A 一1a n dG A 一1f l o t a t i o nt e s t，％ 由表8 可以看出，采用F A 一1 和G A 一1 组合捕 收剂获得的精矿锌品位比原矿有大幅度提高，回收 率也较高，说明组合捕收剂对该矿石中菱锌矿有较 好捕收效果，推荐采用组合捕收剂浮选锌矿物。 2 ．5 最陡坡法确定粗选药剂用量 为了获得较好的浮选指标，采用最陡坡法对浮 选药剂用量进行了优化，利用四因素两水平考虑交 互作用的正交表I J 8 2 9 ，各因素各水平取值见表 9 ，其中步长瓯6 6 7 驴，s B _ 2 5 0 矾， - 23 3 3 矾， S D 一8 3 5 0g ／t 。浮选试验流程见图1 ，试验结果见 表1 0 。 万方数据 2 0 1 4 年第6 期叶军建等组合捕收剂浮选氧化锌矿试验研究 4 9 7 浮选给矿 经脱泥磁选作业后 药剂用量单位g ／t ； 搅拌和浮选时间单位m i n 变量 p H 1 1 精矿尾矿 图1 最陡坡法试验流程 F i g ．1 F l o w s h e e to fs t e e p e s ta s c e n tt e s t 表9最陡坡法各因素和水平表 T a b l e9V a r i o u sf a c t o r sa n dl e v e l so f s t e e p e s t a s c e n tt e s t ／ g t 。1 ＼因素ABC’D 水平＼N a 2 C 0 3六偏磷酸钠N a ；S F A l G A 一1 1 18 3 37 5 066 6 73 6 7 2 5 0 025 0 0l0 0 090 0 04 5 0 3 0 0 131 6 1l2 5 0 1 13 3 35 3 3 3 5 0 表1 0最陡坡法试验结果 T a b l e1 0R e s u l t so fs t e e p e s ta s c e n tt e s t 誊A BA B f c DcA C 噎I D B c | A DD锌器毽- j 锌固l 杖毒q 琢。2 ，4 ，6 ，％％ 对比表1 0 试验结果中A B C D 四个因素对应的 r 值可知，以锌品位为考察指标时，影响因素的影 响程度六偏磷酸钠 N a 2 S 组合捕收剂，这三个因 素主效应比值b 口b c b o 1 0 ．5 1 0 ．3 8 ，以锌回 收率为考察指标时，影响因素的影响程度六偏磷 酸钠 组合捕收剂 N a 2 C O ，，这三个因素主效应比值 b 8 b D b A 1 0 ．7 8 0 ．2 8 ，综合考虑锌品位和锌回 收率，确定四个因素主效应比值b 。b D b 。b A 1 0 ．7 8 0 ．5 1 0 ．2 8 ，最陡方向应是六偏磷酸钠 每调一步，组合捕收剂须调0 ．7 8 步，N 硝须调 0 ．5 1 步，N a 2 C 0 3 须调0 ．2 8 步。 现首先选定六偏磷酸钠的新步长S 。’ 3 3 3 矾， s B ’S B I ．3 1 ，即新步长相当于原步长的1 ．3 倍， 然后计算出组合捕收剂新步长S o ’- - - 8 3 5 0 驴，N a 旒 步长 ’ l6 6 7g ／t ，N a 2 C 0 3 的新步长两’ 1 6 7s ／t 。 以最优试验8 作为登山起点，该点的条件 A31 6 7g ／t ，B12 5 0g ／t ，C1 13 3 3g ／t ，D5 3 3 3 5 0 卧，计算出登山各试点的条件，各点的试验条件和 结果见表1 1 。 表1 1登山试验条件与结果 T a b kl 1 C o n d i t i o n sa n dr e s u l t so f c l i m b i n g m o u n t a i nt e s t 试点号S a n t O 丽淼黜‰锌苎位锌警 试点号 ，六偏磷酸钠N a 组合捕收剂” ⋯’ 。 旦量』旦量墨旦量鱼旦量旦竺竺 831 6 712 5 0 l l3 3 35 3 3 3 5 02 0 ．5 76 0 ．4 2 933 3 415 8 31 30 0 06 1 6 4 0 01 8 ．9 16 0 ．8 9 1 035 0 119 1 61 46 6 76 9 9 4 5 01 9 ．3 97 3 ．0 0 1 136 6 8 22 4 91 63 3 47 8 2 5 0 02 0 ．0 37 3 ．9 2 1 238 2 725 8 21 80 0 08 6 5 5 5 02 2 ．5 9 7 4 ．0 3 由表1 1 试验结果可以看出，随着登山过程的 进行 即随着浮选药剂用量的优化 ，粗选精矿锌 品位保持在2 0 ％左右，锌回收率从6 0 ％提高到7 3 ％ 后不再增加。从实现现象看从试点1 0 开始以后的 试验泡沫丰富、泡沫层较厚，这与增加了药剂用量 有关。试点1 2 的泡沫十分丰富，如果继续增加药 剂用量，不仅泡沫比较难消，而且经济上也很难承 受，因此确定最优试点1 2 ，相应的粗选药剂用量 N a 2 C 0 338 2 7s ／t ，六偏磷酸钠25 8 2s ／t ，N 硝 180 0 0g ／t ，组合捕收剂8 6 5 5 5 0g ／t 。 因为确定的粗选药剂用量中N 硝用量较大， 费用高，而它对锌品位和回收率的影响程度并不 是最大，所以尝试不加N a 2 s 进行浮选试验，其他 条件与试点11 相同。试验结果见表1 2 。 由表1 2 试验结果可以看出，与添加N a 2 S 浮选 的指标相比，不加N a 2 S 浮选得到的粗选精矿锌品 位基本不变，但锌回收率低了8 ．8 ％，因此还是需 要添加N a 5 。 3 结论 1 贵州某地氧化铅锌矿属于含铝、硅和铁较 高、高氧化率的氧化铅锌矿，主要锌矿物是菱锌 万方数据 5 0 有色金属 选矿部分2 0 1 4 年第6 期 表1 2添加N a 2 S 与不添加N a 2 S 浮选试验结果 T a b l e12R e s u l t so ff l o t a t i o nt e s to fa d d i n gN a z S a n dw i t h o u ta d d i n gNa2S|％ 试验条件产品名称产率锌品位锌回收率 精矿3 1 ．6 l1 9 ．3 56 5 ．1 2 不添加N a 2 s尾矿6 8 ．3 94 ．7 93 4 ．8 8 合计1 0 0 ．0 9 ．3 91 0 0 ．0 精矿 3 2 ．3 52 0 ．0 37 3 ．9 2 添加N a 2 S尾矿6 7 ．6 53 ．3 82 6 ．0 8 合计1 0 0 ．08 ．7 71 0 0 ．0 矿，矿石泥化严重。 2 单独使用丁基黄药或G A 一1 对该矿石中菱 锌矿没有捕收效果；F A 一1 在p H 9 时对该矿石中 菱锌矿有捕收效果，但不能形成稳定泡沫层，导致 精矿锌回收率较低，而使用F A 一1 和G A 一1 组合捕 收剂时浮选指标得到明显改善。 3 通过最陡坡法确定了粗选药剂用量N a 2 C 0 3 38 2 7g ／t ，六偏磷酸钠25 8 2s ／t ，N a 墨1 80 0 0 趴， 组合捕收剂8 6 5 5 5 0g ／t ，药剂的影响程度六偏 磷酸钠 组合捕收剂 N a 2 S N a 2 C 0 3 ，当浮选人料锌 品位为8 ．9 0 ％时，通过一次粗选可以获得精矿锌品 位2 2 ．5 9 ％，锌作业回收率7 4 ．0 3 ％的较好指标。 4 与添加N 茚浮选的指标相比，不加N a 2 s 浮选得到的粗选精矿锌品位基本不变，但锌回收率 低了8 ．8 ％，因此还是需要添加N a 2 S 。 参考文献 [ 1 ] s ．H ．霍谢尼，李长根，崔洪山．用阳离子和阴离子混合捕 收剂浮选菱锌矿的物理化学研究[ J ] ．国外金属矿选矿， 2 0 0 7 1 0 1 4 - 1 6 ． [ 2 ] 杨玉珠．石柱难选氧化铅锌矿石选矿工艺研究[ J ] ．有色 金属 选矿部分 ，2 0 0 9 3 5 - 9 ． [ 3 ] 张元福，陈家蓉．贵州含锗氧化铅锌矿资源的开发状况 及前景[ J ] ．有色冶炼，1 9 9 7 3 1 7 2 1 ． [ 4 ] 张覃，邱跃琴，唐云，等．氧化铅锌矿石工艺特性研 究[ J ] ．贵州工业大学学报 自然科学舨 ，2 0 0 0 ，2 9 6 4 9 5 3 ． [ 5 ] 陈志文．贵州某含铁泥化氧化锌矿的浮选试验研究[ J ] ． 矿冶工程，2 0 0 8 ，2 8 5 5 1 5 3 ． [ 6 ] 张国范，朱阳戈，冯其明，等．油酸钠对微细粒钛铁矿的 捕收机理[ J ] ．中国有色金属学报，2 0 0 9 ，1 9 2 3 7 2 3 7 7 ． 、 ／；＼ ／；、 ／；＼ ／≯ ／；、 ／孙 ／孙 ／；、 ／玉 ／；、 ／斗／玉 ／斗 ／孓 ‘卜 ／斗 ，斗 ，、 ／≈ ／；卜 ／≯ ／玉 ／≯ ‘卜 ／；卜 ，；、 ‘卜 ，玉 ／套 ／玉 ／夺 ／、 ，夺 ，兮 上接第8 页 的一种新型高效环保抑制剂C F S 与石灰组合使用， 矿浆无需在很高p H 下就可以对磁黄铁矿起到良好 的抑制作用，有效解决了分离难题。 3 闭路试验获得了铜精矿铜品位2 1 ．8 2 ％、含 锌1 ．9 2 ％、铜回收率9 6 ．4 3 ％，锌精矿锌品位 4 6 ．3 2 ％、含铜0 ．3 2 ％、锌回收率7 3 ．3 1 ％，硫精矿 硫品位3 8 ．7 4 ％、硫回收率6 2 ．2 9 ％的优异指标。该 技术指标与现场相比，不仅铜回收率提高了3 ～5 个 百分点，且综合回收了锌和硫。 参考文献 矿工艺研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 2 3 4 - 6 ． [ 2 ] 朱艳芬，王春，赵艳伟，等．某铜锌硫多金属矿选矿试验 研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 1 4 3 0 - 3 3 ． [ 3 ] 袁明华，普仓凤．多金属复杂铜矿铜锌硫分离浮选试验 研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 0 s 1 1 - 3 ． [ 4 ] 余江鸿，黄建芬．新疆某高硫铜锌矿选矿试验r j l ．金属 矿山。2 0 1 2 9 5 2 5 6 ． [ 5 ] 陈新林．内蒙古某低品位铜铅锌矿石中金银回收工艺研 究[ J ] ．金属矿山，2 0 1l 9 1 0 7 11 0 ． [ 6 ] 廖祥文，李成秀．某高砷铜锡矿选铜除砷试验研究[ J ] ． [ I ] 乔吉波，郭宇，王少东．某复杂难选铜铅锌多金属矿选 矿产综合利用，2 0 0 7 3 3 - 6 ． 、 仓％、 仓 介 仓 仓 仓 命 仓 仓 仓 岔 岔 仓 僚 夼 岔 命 岔 岔 仓僚 僚 岔 岔 岔 命 岔 命 岔 岔 岔 命 岔 沈阳北矿矿冶研究所 沈阳北矿矿冶研究所是专门从事选矿试验、选矿技术服务的矿业技术企业。主要客 户为有色金属、贵金属、非金属等矿山企业。 主要产品有起泡剂5 2 0 、5 5 0 ，氧化铜活化剂6 1 l 、6 1 2 ，螯合剂6 3 0 、6 9 7 ，铜金 捕收剂4 0 0 0 ，铜钼捕收剂8 6 4 5 ，铜金银捕收剂9 2 0 0 、9 4 0 2 等。 现因工作需要急招选矿所所长1 人，男性，5 5 周岁以下，年薪1 0 5 0 万元 人民 币 ，有意者可电话垂询。 联系电话1 3 4 7 8 8 8 2 1 1 6 E m a i l 1 2 4 5 6 3 9 6 8 q q ．C O r n 万方数据