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铜矿浮选药剂研究与应用 捕收剂 起泡剂 调整整

时间:2021-4-6 8:26:27  信息来源:本站原创   点击:0

      氧化铜矿浮选常用药剂主要有黄药类、脂肪酸类、螯合类以及胺类等,不同药剂用于氧化铜矿浮选时效果相差很大,这主要取决于矿石性质、浮选工艺等。结合不同氧化铜矿浮选工艺,介绍了氧化铜矿浮选药剂的研究进展及应用情况,归纳总结了目前应用最多的硫化浮选法新型高效捕收剂和活化剂的研发和应用情况,为硫化浮选的组合用药提供了参考。指出了进行氧化铜浮选药剂研究亟需深入研究活化剂机理,完善组合用药制度,重点开发绿色高效螯合捕收剂。

           铜是国民经济生产中重要的一种金属,具有良好的延展性和导电性,且易与多种元素组成合金,因此广泛用于电气、电子、国防、建筑、机械、轻工等行业。铜的主要来源为硫化铜矿,但随着经济社会发展对铜的大量消耗,工业上较易处理的硫化铜矿储量正急剧减少,因此,氧化铜矿逐渐成为开发利用的重要对象。我国氧化铜矿占铜矿总量的25%,是铜金属的重要来源,包括硫化铜矿床中的氧化铜矿层以及独立的大型氧化铜矿。工业上氧化铜矿的处理主要采用浮选法,并且不同类型的氧化铜矿的可浮性差别较大,其中可浮性较强的有孔雀石、赤铜矿、蓝铜矿,而水胆矾、硅孔雀石可浮性较差。氧化铜矿石种类多,具有氧化率和结合率高、矿物粒度细且嵌布不均匀、亲水性强、含泥量高的特点,同时伴生有用组分多,因此,在一定程度上增大了氧化铜矿选别的难度。在氧化铜矿浮选过程中,浮选药剂的类型、药剂制度对浮选效果影响很大.

脂肪酸浮选法

脂肪酸浮选法是主要以脂肪酸及其皂类作为捕收剂进行浮选的方法,该方法适用于以孔雀石为主要含铜矿物、主要脉石为硅酸盐类的氧化铜矿选别。工业上主要应用C10~C20的饱和、不饱和混合脂肪酸,使用时常加入磷酸盐、水玻璃等作为抑制剂,碳酸钠为调整剂。脂肪酸应用于工业浮选有较长的历史,某矿山将棕榈油、汽油组合用于浮选,氧化铜年处理量500 万t。因脂肪酸浮选选择性较差,科研工作者曾试图对脂肪酸进行改性以提高浮选指标,效果不理想,有时需配合硫化剂应用。

 

胺类浮选法

胺类浮选法采用的药剂主要为有机胺类,该方法主要适用于孔雀石和蓝铜矿等。有机胺类具有捕收力强,浮选速度快的特点,但价格与黄药相比较高,使用受到限制,常用的胺类捕收剂有椰油胺、月桂胺。由于胺类可以捕收氧化铜矿中的脉石,为了使浮选过程有较好的选择性,脉石抑制剂的选择至关重要,如常见抑制剂无效时,可选用海藻酸钠、聚丙烯酸、纤维素木质磺酸盐或木质素磺酸盐等。Barbaro M 等采用B-ATP-K 有机胺类捕收剂对孔雀石进行浮选,结果表明,体系的pH 至关重要,pH为5. 5 ~ 6 时浮选效果最好,红外光谱也显示在矿石表面铜与巯基苯胺发生了结合。

 

螯合剂浮选法

螯合剂浮选法主要是采用螯合捕收剂,或配以中性油来进行浮选,可以用于处理硅孔雀石等难处理的氧化铜矿石。螯合剂具有捕收力强、选择性好的优点,可以与矿物表面金属离子结合形成疏水的螯合物,然后再与烃链中性油共吸附,增大疏水性,获得较高的浮选指标,同时可降低药剂用量。常用的螯合捕收剂有咪唑、氧肟酸等。但是螯合剂通常价格较高,因此其应用需考虑经济因素。

 

乳浊液浮选法

乳浊液浮选法是将铜矿石硫化后,添加铜络合剂,使矿物表面形成稳定的疏水性薄膜,再加入中性油乳浊液,使其包裹在矿物表面,疏水性提高,与气泡间附着力增大而随气泡上浮。此法不仅适用于氧化铜矿石的浮选,也可用于硫化矿与非硫化矿混合矿石的浮选。二苯胍、疏基苯并唑、甲苯酰三唑、苯并三唑为常用络合剂,中性油可为煤油、柴油、汽油。应用此法也需加入硅酸钠、丙烯酸聚合物等脉石抑制剂。

 

硫化浮选法

硫化浮选法将氧化铜矿石预先进行硫化,使亲水性较强的氧化铜矿物吸附S2-或HS- ,在其表面形成硫化物薄膜而增强疏水性,再加入捕收剂进行浮选。硫化浮选法是目前工业上处理氧化铜矿的主要方法,适用于含碳酸盐氧化铜矿石,如孔雀石、赤铜矿、蓝铜矿等。对于某一特定类型的矿石,采用硫化浮选法,关键是选取适合该类型矿石的药剂以及合理的药剂使用方案。关于硫化浮选药剂的研究主要集中在单一或复合新型高效捕收剂、活化剂的研发,以及药剂间的配合使用,充分发挥协同作用。

活化剂的研究与应用

硫化浮选过程中氧化铜矿石的活化效果直接影响捕收剂的捕收效果,因此,活化剂在氧化铜矿浮选过程中扮演着非常重要的角色。

氧化铜矿的活化作用主要体现在两方面:

①通过与金属离子形成硫化物或难溶有机化合物,增大矿石疏水性;

②对矿石表面的溶解作用。应用较多的活化剂主要有硫化物、氨(胺) 盐、环状有机物等。


硫化物

硫化浮选中使用的硫化剂主要是硫化钠、硫氢化钠、硫化钙等,其中硫化钠应用最为广泛,但矿浆中硫化钠过量时反而会对氧化铜矿起到抑制作用,因此使用过程中通过分段加入硫化钠等进行控制。对于难选氧化铜矿,硫化钠的活化效果并不理想,经常需加入高效活化剂配合使用。在对某伴生银复杂氧化铜矿浮选研究中,通过分析矿石类型及其浮选速率的差异,以及一次性加入大量硫化钠对浮选体系的不良影响,采用分三段加入硫化钠的方法,铜的回收率与一次性加药相比提高了2. 68 个百分点。

 

氨( 胺) 盐类

氨(胺) 盐类活化剂包括乙二胺磷酸盐、三乙醇胺、硫酸铵、氯化铵等,这类活化剂工业上应用较多,也是活化剂研发的重点方向,其中硫酸铵在氧化铜矿浮选中的活化机理可以归结为增溶、传递、增强吸附作用,以降低硫化钠的抑制作用,是一种良好的硫化促进剂。

环状有机化合物

此类活化剂主要为含有N、O、S 的环状有机化合物,包括D2、D3、8-羟基喹啉等亲铜螯合剂。

其他

除上述活化剂以外,还有较多新研发的活化剂在实践中应用,其中有DZ-602、H7、JH 等。DZ-602与硫化钠配合使用于西藏某含银难选氧化铜矿的浮选,取得了较好的浮选效果,精矿铜品位17. 13%、回收率69. 21%,并且有效地回收了伴生金属银。H7 是磷酸盐类活化剂,由湖南有色金属研究院研制,新疆某氧化铜矿的硫化浮选试验表明,矿石可浮性明显提升,氧化铜回收率有所提高,闭路试验指标为: 氧化铜精矿中铜品位26. 87%、回收率为77. 34%,含银334. 06 g /t,银回收率为64. 57%。JH 是一种可同时用于对硫化铜、氧化铜矿进行浮选的有机螯合剂,尤其适合活化结合铜,通过对硫化钠、硫酸铵、乙二胺磷酸盐、D2、JH等进行单一及组合试验,发现JH 配合硫化钠使用效果较好,浮选速率有所提升,铜回收率明显提高,闭路试验获得了精矿铜品位18. 34%、回收率81. 36%的良好指标。

 

捕收剂的研究与应用

氧化铜矿石性质较为复杂,采用单一的传统黄药类捕收剂往往不能获得理想的选矿指标,选矿工作者一方面开发高效的新型捕收剂,另一方面根据矿石的具体特点,探索组合用药方案,通过药剂与药剂之间、药剂与矿物之间的交互作用,发挥协同效应,获取理想指标。聊城胜世化工,183635655366.


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