新型有机抑制剂用于硫化铜铅矿物浮选分离的研究.pdf

％有色金属 选矿部分2 0 1 3 年第6 期 d o i 1 0 ．3 9 6 9 呀．i s s n ．1 6 7 1 9 4 9 2 ．2 0 1 3 ．0 6 ．0 2 l 新型有机抑制剂用于硫化铜铅矿物浮选分离的研究 杜延雷，李成必 北京矿冶研究总院，北京1 0 0 1 6 0 摘要研究新型有机抑制剂B K Y 一1 、B K Y 一2 在不同浮选条件下对黄铜矿和方铅矿抑制分离作用，并与传统无机抑制 剂的抑制效果进行了对比。试验结果表明，添加B K Y 一1 、B K Y 一2 药剂后，在矿浆自然p H 到弱碱性p H 条件下，对方铅矿具 有良好的抑制作用，对黄铜矿抑制作用较弱，人工混合矿试验取得良好的分离效果。 关键词铜铅分离；有机抑制剂；浮选分离 中图分类号7 I D 9 2 3 ．1 3文献标志码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 1 3 0 6 0 0 8 锄4 R l 爆规r c ho nt h eS e p a m t i 仰o fC o p p e 卜L e a d0 r 鹤谢t l IaN e wr I 难0 fO r 髀n i cD e p r 嘲娜n t s b yn O t a t i O n D 【厂h m 城，Ⅱc J 论呦i B e 彬叼G e 船m lR g S 阳r c hI 泌t { t 秘钯D 厂豫曲w 傩d 地t B 趾觋，，B e 萨叼】∞】6 D ，既{ n n A b s t r a c t T h ei n h i b i t i o ne f k c to fo I g a n i cd e p r e s s a n to fB K Y 一1a n dB K Y 一2o nc h a l c o p y r i t ea n do f g a l e n aw a si n V e s t i g a t e d i nt h i s p a p e r ， 锄dt h ec o n t r a s tt e s to fi n } l i b i t i o n e H - e c tw i t ht r { l d i t i o n a l d e p r e s s a n t s w a sa l s os t u d i e d ．T h er e s u l t s8 h o wt l l a tg a l e n ac a nb ed e p r e s s e dw e Uc o m p a r e dt oc h a l c o p 而t ef 而mt l I en a t u I 赳 p Hv a l u et ow e a ka l k a l i n ep Hv a l u eo fp u l pa f t e rt h ea d d i t i o no fo r g a n i cd e p r e s s a n t sB K Y 一1a n dB K Y 一2 ． K e yw o r d s s e p a r a t i o no fc o p p e ra n dl e a d ； o 唱a n i cd e p r e s s a n t ；f l o t a t i o ns e p a r a t i o n 黄铜矿和方铅矿是硫化铜铅矿物的主要存在形 式。由于黄铜矿和方铅矿常与其它硫化矿物如黄铁 矿、闪锌矿等共生，并且相互包裹现象普遍存在， 因此这些硫化矿物的分离非常困难。特别是铜铅硫 化矿物的分离，一直是国内外研究的难点。大量国 内外研究表明，采用浮选方法进行硫化铜铅矿物分 离是可行的[ 1 引。传统分离硫化铜铅矿物一般采用 两种方式，一是利用重铬酸钾作为抑制剂进行抑铅浮 铜，二是利用氰化物作为抑制剂进行抑铜浮铅[ 3 ] 。 由于这些无机抑制剂有剧毒，对环境的危害巨大， 随着环保要求的提高，这些药剂已不能适应企业的 发展，开发新型有机低毒和无毒药剂进行铜铅分离 成为研究重点。 糊精、羧甲基纤维素、栲胶和多糖类淀粉[ 4 ] 等有机抑制剂因为其无毒、价格低廉、来源广泛等 优点，在现场实践中得到广泛使用。但是这些方法 收稿日期2 0 1 3 _ 0 1 ．0 7 修回日期2 0 1 3 一0 9 2 8 作者简介杜延雷 1 9 8 8 一 ，男，山东泰安人，硕士。 的铜铅分离效果，还无法与重铬酸盐或者氰化物法 相比[ 5 | 。因此，更高效、更环保的铜铅分离方法的 研究非常有必要。 北京矿冶研究总院根据分子模拟理论和浮选药 剂分子结构设计理论开发出了针对硫化铜铅矿物分 离新型有机抑制剂B K Y 一1 和B K Y 一2 。本文采用此 两种新型抑制剂进行铜铅分离研究。 1 研究方法 1 ．1 矿样与药剂 试验矿样来自云南会泽 方铅矿 、新疆地矿 局 黄铜矿 ，经过手选，颚式破碎，对辊破碎， 筛分，瓷磨，振动筛分后制得一7 4 m 到一3 8 斗m 的矿样。 试验用捕收剂为乙基钾黄药，松醇油为起泡 剂，盐酸和氢氧化钠为p H 调整剂。 万方数据 2 0 1 3 年第6 期杜延雷等新型有机抑制剂用于硫化铜铅矿物浮选分离的研究 8 7 1 ．2 试验方法 浮选试验采用x F G 一7 6 挂槽式浮选机，浮选机 机有效容积为5 0r l l L 。为去除矿物表面氧化膜的影 响，每次浮选试验前采用德国产的R e s c hU S 4 9 ，5 4 5 超声波清洗仪对矿物进行预处理。每次称取2 ．Og 矿物放入烧杯中，加入适量水，超声波处理3m i n 后，取出静置1 0I I l i n ，倒掉上层悬浮液，将矿样加 入浮选槽中，调节矿浆p H ，添加抑制剂、捕收剂 进行浮选试验。 2 试验结果讨论 2 ．1 捕收剂用量试验 在不加调整剂调节矿浆p H 的条件下，调节捕 收剂乙基黄原酸钾的用量，得出药剂用量对黄铜矿 与方铅矿的浮选影响，结果如图l 所示。从图1 可 以看出，黄铜矿与方铅矿的天然可浮性都较好，在 捕收剂用量为0 啤皿的条件下回收率即可到达 8 0 ％以上，两种矿物的浮选差异很小，在不加抑制 剂条件下浮选分离困难。 邃 镁} 掣 回 黄药用量， I n g L - 1 图1 黄药用量对矿物浮选的影响 F i g ．1 E 由f e c t so fd o s a g eo fx a n t h a t eo nt l l e n o t a t i o no fm i n e r a l s 2 ．2 p H 条件试验 在乙基黄药用量为5m g 几的条件下，用N a O H 和H C l 溶液调节矿浆p H ，得出矿浆p H 对矿物浮选 回收率的影响。如图2 所示，在p H5 一1 0 的范围 内，黄铜矿和方铅矿回收率都在8 0 ％以上，在p H 大于l O 以后，方铅矿的可浮性迅速降低，黄铜矿 可浮性也有所降低。在酸性条件下，二者回收率均 在5 0 ％以下。由此看出p H5 一1 0 范围内适宜硫化铜 铅矿物浮选。 2 ．3B K Y 二l 、B K Y 二2 对矿物浮选效果的影响 在乙基黄药用量为5r 叫L 、松醇油用量为1 0 m g ／L 、自然p H 条件下，考察了两种抑制剂用量对 黄铜矿和方铅矿的抑制效果。试验结果如图3 4 所 堡 墼 回 p H 图2 不同p H 对矿物浮选的影响 F i g ．2 E ＆c t so fp Ho nt } l en o t a t i o no fl I l i n e r a l s 示。B K Y 一1 对黄铜矿和方铅矿均具有抑制效果。 方铅矿被强烈抑制，黄铜矿被抑制程度较小，用量 到达1 5 0 哗皿时，方铅矿被完全抑制，无法上浮， 而黄铜矿回收率依然在6 0 ％以上，可以看出B K Y 一1 用于铜铅分离是有可能的。由图4 可以看出B K Y 一2 对两种矿物的抑制作用与B K Y 一1 相类似，随着药 剂用量增大，在8 0m 巩时，方铅矿回收率降到 2 0 ％左右，而对黄铜矿可浮性的影响则不明显。再 继续增大用量。黄铜矿回收率有所降低。由以上两 个试验可以看出，B K Y 一1 和B K Y 一2 两种新型抑制 适宜用于硫化锕铅矿物的分离。 堡 锝 馨 回 药剂用量， m g L - 1 图3B K Y 一1 药剂用量试验 F i g ．3 R e s u l t s0 fB K Y 二1d o s a g et e s t 邃 锝 馨 凰 D2 55 07 5l O O 1 2 51 5 0 药剂用量， m g L _ 1 图4B K Y 一2 药剂用量试验 F i g ．4 R e s u l t so fB K Y 一2d o s a P ．et e s t 2 ．4 人工混合矿分离试验 传统的铜铅分离采用重铬酸钾作为抑制剂，抑 ∞∞踮加∞卯加如 鳃％舛s{％昌8拍甜 万方数据 8 8 有色金属 选矿部分2 0 1 3 年第6 期 铅浮铜，在工业生产中曾广泛使用。为了试验新型 有机抑制剂的分离效果，首先采用重铬酸钾作为抑 制剂进行铜铅分离试验，试验结果如表1 所示。 表1重铬酸钾作抑制剂分离效果 T a b l e1T h er e s u l t s o fi n h i b i t i o ne 虢c to fp o t a s s i u m d i c h r o m a t ea sd 印r e s s a n t 蝥黼产品名称产靴羔罟勰 称取黄铜矿和方铅矿各2g ，超声波3m i n 后， 混合移人浮选槽内，进行浮选分离。浮选操作与前 述单矿物类似。由表1 可以看出 1 重铬酸钾作为传统抑制剂，对方铅矿具有 强烈的抑制作用，对黄铜矿抑制作用较弱，在5 ～ 2 0m g ，L 的范围内，分离效率都较高。 2 由表l 结果可以看出，重铬酸钾在用量为 1 0m g ／L 时，分离效率最高，达到了1 6 ．9 4 ，当再增 加重铬酸钾的用量时，铜精矿回收率开始下降，说 明重铬酸钾用量过大时，对黄铜矿也具有抑制作 用，因此，在分离过程中，控制药剂用量非常重要。 3 重铬酸钾选择性好，分离效率高，可作分 离参考标准。 表2 3 是B K Y l 和B K Y 一2 作为抑制剂进行混 合矿物分离的试验结果。 由表2 的数据可以看出 表2B K Y 一1 作抑制剂分离效果 ％l e2T h er e s m t so fi n h j b i t i o ne 由f e c to fB K Y _ 1 a sd 印r e s s a n t 篓耥产品名称产靴熹鲁篡 1 B K Y 一1 用量为2 0m g ／L 时，分离效率能达 到1 1 ．0 8 ，说明在此条件下，B K Y 一1 对方铅矿具有 较好的抑制效果，能取得较好的分离效果。 2 药剂用量不宜过大，随着药剂用量由2 0 m g ，L 增加到5 0m g ／L 分离效率由1 1 ．0 8 降到2 ．8 7 。 铜铅矿物的回收率也由8 0 ．6 9 ％和9 6 ．7 1 ％降到 7 6 ．7 5 ％和7 1 ．3 4 ％。 表3B K Y 一2 作抑制剂分离效果 n I b l e3 ’n l er e s u l t so fi n h i b i t i o ne 妇f e c to fB K Y 一2 龉d e p r e s s a n t 警黼产品貅产率，％羔罟纂 由表3 数据可以看出 1 B K Y 一2 的用量要比B K Y 一1 大，用量为4 0 m g ，L 和5 0m g ，L 时，分离效率分别为6 ．9 4 和6 ．6 0 ， 基本达到了分离效果。 2 药剂浓度不宜过大，用量为6 0m g ，L 时， 分离效率降到2 ．2 5 ，增加抑制剂用量会对两种矿物 都有抑制作用，影响回收率和分离效果。 3 结论 1 单矿物和p H 条件试验表明，抑制剂B K Y 一1 和B K Y 一2 对方铅矿具有良好的抑制作用，对黄铜 矿抑制作用较弱，具有较好的选择性，可以用于硫 化铜铅矿物分离。 2 人工混合矿物的浮选分离试验显示 采用 分离效率为指标评价分离效果 B K Y 一1 的分离 效率可以到达1 1 ．0 8 ，B K Y 一2 的分离效率可以达到 6 ．9 4 ，这表明采用此两种有机抑制剂，配合捕收剂 使用可以取得较好的分离指标。 3 两种有机抑制剂分别与重铬酸钾对比可以 看出，两种有机抑制剂的分离效果没有重铬酸钾分 离效果理想。但从精矿品位看出，B K Y 一1 的铜精 矿和铅精矿品位分别为3 2 ．6 5 ％、7 1 ．9 3 ％，与采用 重铬酸钾分离所得铜铅精矿品位相差较小。综合考 虑重铬酸钾应用的限制，B K Y 一1 与B K Y 一2 具有广 泛应用前景。 万方数据 2 0 1 3 年第6 期杜延雷等新型有机抑制剂用于硫化铜铅矿物浮选分离的研究 眇 4 试验数据表明，控制药剂用量非常重要。 两种有机抑制剂用量较小，在较低药剂浓度下可以 取得理想分离效果，浓度过大对分选不利。 参考文献 [ 1 ] 杨金林，张红梅，谢建宏，等．铜铅分离试验研究[ J ] ．矿 业快报，2 0 0 5 8 1 5 1 6 ． [ 2 ] 陈建华，冯其明，卢毅屏．新型铜铅分离有机抑制剂A S C 的研究[ J ] 。矿业快报，2 0 0 5 8 1 5 1 6 ． [ 3 ] 魏明安，孙传尧．硫化铜、铅矿物浮选分离研究现状及发 展趋势[ J ] ．矿冶，2 0 0 8 ，1 7 2 6 1 6 ． 1 4JD a l eL ，P e ⅡyLT ，T a y l o rJA ．1 1 1 l eg a l e n 枷i c l I r o m a f e s o l u t i o ni n t e r a c t i o na n dt I l en a t I l 弛o ft l l e 他s I l l t i n g c h m m i u m Ⅲ s p e c i e s [ J ] ．I n o r g a l l i c aC l l i m i c aA c t a ， 1 9 8 4 ，8 5 2 5 7 6 0 ． [ 5 ] 朱建光，朱玉霜．浮选药剂的化学原理[ M ] ．长沙中南 工业大学出版社，1 9 8 7 ． [ 6 ] 陶坤．典型硫化矿抑制剂分子结构的计算机辅助设计 [ D ] ．北京北京矿冶研究总院。2 0 1 1 ． 、 仓 仓 仓 仓 仓 岔 仓 金 岔 金 岔 命 岔 命 岔 岔 岔 岔 命 岔 岔 岔 岔 舍 岔 仓 岔 金 令 金 岔 令 命 骨 上接第6 6 页 金精矿 6 原矿 j 一7 4I m6 5 ％ 1 0 2 l 丁基黄药5 0 ，丁基铵黑药3 0 门c ％ IN 。c N6 0 0 贵液浸渣 图3 闭路试验流程 F i g ．3 r 1 1 l en o 啪h e e to fc l o s e d c i r c u i tt e s t 有少量影响氰化浸出的碳及砷，贱金属铜、铅、 锌、铋的含量均较低。 2 矿石中金主要以黄铁矿、褐铁矿包裹金及 裂隙金、粒间金形式存在，金的嵌布粒度极细微， 以显微和超显微金为主，黄铁矿的平均粒度小于 0 ．0 3 咖。 3 试验结果表明，无论采用单一的浮选或浸 表7闭路试验结果 T a b l e7T h er e s u l t s0 f c l o s e d c i l ℃u i tt e s t／％ 出工艺均不能很好地回收金，只有选择联合工艺才 能获得较好的指标，相比之下，先浮后浸方案优于 先浸后浮方案。 参考文献 [ 1 ] 胡岳华，冯其明，王毓华，等．矿产资源加工技术与设备 [ M ] ．北京科学出版社，2 0 0 6 2 9 5 3 3 0 ． [ 2 ] 罗茜．选矿测试技术[ M ] ．北京冶金工业出版社， 1 9 8 9 3 0 一5 7 ． [ 3 ] 罗科华，赵志强，贺政，等．黑龙江某难选金矿选矿工 艺研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 0 9 2 1 8 2 2 ． [ 4 ] 许时．矿石可选性研究[ M ] ．2 版，北京冶金工业出 版社，2 0 0 6 7 5 1 1 3 ． [ 5 ] 孟宇群，胡志刚，代淑娟，等．微细粒浸染包裹含砷金矿 石金的回收[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 0 6 5 1 7 一1 9 ． 万方数据