CN109158220A - 一种使用抑制剂进行铅锌矿的浮选方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种使用抑制剂进行铅锌矿的浮选方法，包括如下步骤：步骤100、金属矿石打磨粉碎，加入pH值调节剂使得矿浆保持为碱性；步骤200、利用棒形转子搅动矿浆，在搅拌过程中利用点滴法添加矿浆分散剂和铅矿捕收剂，并且对矿浆保持充气加温；步骤300、在矿浆内添加闪锌矿抑制剂和白铅矿活化剂，搅拌矿浆的同时添加辅助起泡剂和白铅矿捕收剂；步骤400、在矿浆内添加闪锌矿硫化活性剂，同时添加有机化合物捕收剂，最后浮选出矿浆中的闪锌矿；步骤500、将浮选出的方铅矿、白铅矿和异极矿进行多级精选处理；采用搅拌器和充气结合的方式，并且对矿浆稳定加热，加快浮选速率，减少矿石选别难度，保证精矿的质量，给矿浆提供稳定热能。

Description

一种使用抑制剂进行铅锌矿的浮选方法

技术领域

本发明涉及铅锌矿浮选技术领域，具体为一种使用抑制剂进行铅锌矿的浮选方法。

背景技术

铅锌是人类从铅锌矿石中提炼出来的较早的金属之一。铅锌广泛用于电气工业、机械工业、军事工业、冶金工业、化学工业、轻工业和医药业等领域。此外，铅金属在核工业、石油工业等部门也有较多的用途。在铅锌矿中铅矿物有11种，锌矿物有6种，以方铅矿、闪锌矿最为重要。方铅矿的化学式为PbS，晶体结构为等轴晶系，硫离子成立方最紧密堆积，铅离子充填在所有的八面体空隙中。闪锌矿的化学式为ZnS，晶体结构为等轴晶系，Zn离子分布于晶胞之角顶及所有面的中心。S位于晶胞所分成的八个小立方体中的四个小立方体的中心。

各种浮选工艺的理论基础大体相同，即矿粒因自身表面的疏水特性或经浮选药剂作用后获得的疏水（亲气或油）特性，可在液-气或水-油界面发生聚集。目前应用最广泛的是泡沫浮选法。矿石经破碎与磨碎使各种矿物解离成单体颗粒，并使颗粒大小符合浮选工艺要求。向磨矿后的矿浆加入各种浮选药剂并搅拌调和，使与矿物颗粒作用，以扩大不同矿物颗粒间的可浮性差别。调好的矿浆送入浮选槽，搅拌充气。矿浆中的矿粒与气泡接触、碰撞，可浮性好的矿粒选择性地粘附于气泡并被携带上升成为气-液-固三相组成的矿化泡沫层，经机械刮取或从矿浆面溢出，再脱水、干燥成精矿产品。不能浮起的脉石等矿物颗粒，随矿浆从浮选槽底部作为尾矿产品排出，图1为泡沫浮选过程示意图。有时，将无用矿物颗粒浮出，有用矿物颗粒留在矿浆中，称为反浮选，如从铁矿石中浮出石英等。

目前被广泛应用的铅锌矿浮选方法，还存在的主要缺陷主要体现在以下几个方面：

（1）浮选反应通常在常温下进行，导致浮选的效率缓慢，严重影响铅锌矿的生产效率；

（2）使用起泡剂产生矿浆气泡，增加浮选试剂的使用量，提高矿石浮选成本。

发明内容

为了克服现有技术方案的不足，本发明提供一种使用抑制剂进行铅锌矿的浮选方法，能有效的解决背景技术提出的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种使用抑制剂进行铅锌矿的浮选方法，包括如下步骤：

步骤100、金属矿石打磨粉碎，并且将打磨完成的矿石单体颗粒与水混合调成矿浆，加入pH值调节剂使得矿浆保持为碱性；

步骤200、利用棒形转子搅动矿浆，在搅拌过程中利用点滴法添加矿浆分散剂和铅矿捕收剂，并且对矿浆保持充气加温，优选浮选矿浆中的方铅矿；

步骤300、在矿浆内添加闪锌矿抑制剂，之后增加活化白铅矿的活化剂，搅拌矿浆的同时添加辅助起泡剂和白铅矿捕收剂，分级浮选矿浆中的白铅矿；

步骤400、在矿浆内添加闪锌矿硫化活性剂，搅拌矿浆，同时添加有机化合物捕收剂，最后浮选出矿浆中的闪锌矿；

步骤500、将浮选出的方铅矿、白铅矿和异极矿进行多级精选处理。

作为本发明一种优选的技术方案，在所述步骤100中pH值调节剂具体为碳酸钠，碱性矿浆的PH值保持为9-10。

作为本发明一种优选的技术方案，在所述步骤200中，浮选矿浆中方铅矿的具体步骤为：

步骤201、将矿浆调节为碱性，对矿浆进行加温处理，矿浆的温度保持为50℃-60℃；

步骤202、在矿浆中加入矿浆分散剂500-1000g/t，该分散剂具体为磷酸盐，棒形转子按照3r/min的速率低速搅拌矿浆，搅拌2-3min；

步骤203、在矿浆中添加捕收剂200-400g/t，该捕收剂具体为黄药，按照原频率搅拌矿浆，同时在矿浆底部按照10L/min速率通入气体，通入气体的同时，可在矿浆上部加入起泡剂40-50g/t，搅拌4-5min；

步骤204、搅拌时间完成后，将矿浆静置1min，将矿浆表面的铅矿浮层打捞起。

作为本发明一种优选的技术方案，在所述步骤200中，所述棒形转子搅拌矿浆的具体方法为：在搅拌杆的两侧各设若干均匀分布的Y形作用杆，并且在Y形作用杆上铰接若干均匀分布的搅拌扇叶，两侧的Y形作用杆与搅拌杆之间形成V字形结构，再在搅拌杆上设置摆臂器，从而可将矿浆与各种浮选试剂完全均匀搅拌。

作为本发明一种优选的技术方案，在所述步骤300中还包括在添加闪锌矿抑制剂之前，先检测矿浆的酸碱性，并加入碳酸钠，使得矿浆的pH值保持为9-10。

作为本发明一种优选的技术方案，在所述步骤300中，闪锌矿抑制剂与白铅矿活化剂的具体比例为1/3~1/2，其中所述闪锌矿抑制剂具体为硫酸锌和亚硫酸混合物，所述白铅矿活化剂具体为硫化钠。

作为本发明一种优选的技术方案，在所述步骤400中，闪锌矿硫化活性剂具体为硫酸铜和硫化钠的混合物，且所述硫酸铜和硫化钠的混合比例为2/3~1。

作为本发明一种优选的技术方案，在所述步骤500中，多级精选处理的步骤按照步骤200、步骤300和步骤400的方式重新精选。

作为本发明一种优选的技术方案，在所述步骤203中，在矿浆底部通入气体的具体步骤为：

首先，将充气泵插上电源，在通气管道的末端通过分水器连接有充气管道，在通气管道上设置气压平衡管，并且在气压平衡管内设置单向阀门；

然后，打开充气泵，关闭气压平衡管的单向阀门，对矿浆进行充气增压；

其次，关闭充气泵，打开气压平衡管的单向阀门，充气管道内为常压状态，加压后的矿浆内的空气析出，浮选特定的矿砂，直至矿浆内的气压降至常压状态；

最后根据矿浆的浮选效果，重复上述操作。

作为本发明一种优选的技术方案，在所述步骤201中，矿浆进行加热的具体实现步骤为：在矿浆盛放槽的内壁和底部设置若干均匀分布的电磁加热器；在矿浆盛放槽的矿浆内设置温度传感器，温度传感器外接温度控制系统；温度控制系统可将矿浆温度保持在50℃-60℃稳定状态。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）本发明通过优选分次浮选各类铅锌矿石，减少铅锌矿石的交叉污染，提高后期铅锌矿石精选的效率，同时也减少矿石精选的难度，提高浮选质量；

（2）本发明采用搅拌器和充气结合的方式，提供矿浆动能，提高浮选试剂的混合效率，加快矿粒浮选的速率，同时搅拌充气速率适中，减少矿泥机械夹带至泡沫产品中的量，减少矿石选别难度，保证精矿的质量；

（3）本发明给矿浆提供稳定热能，可加快浮选试剂与矿浆的化学反应，从而进一步提高矿粒浮选的效率。

附图说明

图1为本发明的浮选主要步骤流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供了一种使用抑制剂进行铅锌矿的浮选方法，本实施方式使用的浮选方法是优选分级浮选铅锌矿粉，从而减少铅锌矿混合，提高铅锌分类精选时的效率。

具体包括如下步骤：

步骤100、将抑制闪锌矿，先浮选出矿浆中的方铅矿，将金属矿石打磨粉碎，并且将打磨完成的矿石单体颗粒与水混合调成矿浆，加入pH值调节剂使得矿浆保持为碱性。

在所述步骤100中pH值调节剂具体为碳酸钠，碱性矿浆的PH值保持为9-10，碳酸钠水溶液显弱碱性，在优选浮选铅锌矿时，首先浮选铅矿时，碳酸钠溶液可抑制闪锌矿和黄铁矿。

步骤200、添加浮选试剂，加快铅矿浮选效率，利用棒形转子搅动矿浆，在搅拌过程中利用点滴法添加矿浆分散剂和铅矿捕收剂，并且对矿浆保持充气加温，优选浮选矿浆中的铅矿。

需要补充说明的是，点滴法的具体工作过程为：将矿浆分散剂和铅矿捕收剂分为若干次加入矿浆内，并且每次加入矿浆分散剂和铅矿捕收剂后，等时间搅拌均匀，之后再顺次添加等量矿浆分散剂和铅矿捕收剂，可将矿浆分散剂和铅矿捕收剂均匀搅拌，提高作用效果。

本实施方式使用的棒形转子搅拌矿浆的具体方法为：在搅拌杆的两侧各设若干均匀分布的Y形作用杆，并且在Y形作用杆上铰接若干均匀分布的搅拌扇叶，两侧的Y形作用杆与搅拌杆之间形成V字形结构，在搅拌杆上设置摆臂器，从而可将矿浆与各种浮选试剂完全均匀搅拌。

摆臂器可使得搅拌杆循环周期性的正反方向转动，在搅拌杆转动的时候，Y形作用杆扩大对矿浆的搅拌范围，同时Y形作用杆上铰接的搅拌扇叶可绕Y形作用杆垂直上下摆动，可最大程度的提高矿浆的动能，防止矿浆堆积或者脱水，提高矿浆与矿浆分散剂和铅矿捕收剂的接触面积。

本实施方式中浮选矿浆中方铅矿的具体步骤为：

将矿浆调节为碱性，对矿浆进行加温处理，矿浆的温度保持为50℃-60℃，提高矿浆与浮选试剂的化学反应速率，同时加快矿浆内的气体逸出，进而提高浮选效率；

在矿浆中加入矿浆分散剂500-1000g/t，该分散剂具体为磷酸盐，棒形转子按照3r/min的速率低速搅拌矿浆，搅拌2-3min。

分散剂的作用是阻止细矿粒聚集，使之处于单体分散状态，棒形转子的作用与分散剂作用类似，并且也可用于加快矿浆与浮选试剂的混合作用效率，棒形转子的搅拌速率可进一步换算成每秒18°，搅拌的速率合适，可减少矿泥夹带至泡沫产品中，提高浮选纯度。

在矿浆中添加捕收剂200-400g/t，该捕收剂具体为黄药，按照原频率搅拌矿浆，同时在矿浆底部按照10L/min速率通入气体，通入气体的同时，可在矿浆上部加入起泡剂40-50g/t，搅拌4-5min。

黄药是指烷基（乙、丙、丁、戊基等）二硫代碳酸钠（或钾），如CH3CH2OCSSNa，又称黄原酸盐，其改善可浮性，是一种矿物颗粒疏水的捕收剂，从而提高矿浆中的矿粒与气泡接触碰撞的概率，可浮性好的矿粒选择性地粘附于气泡并被携带上升成为气-液-固三相组成的矿化泡沫层。

在矿浆底部通入气体和起泡剂的作用都是增加矿浆内的气体和气泡，便于携带可浮性好的矿粒上升至矿浆液体表面。

搅拌时间完成后，将矿浆静置1min，将矿浆表面的铅矿浮层打捞起，静置矿浆的目的是将矿浆进行分层，便于机械捞起铅矿浮层，减少杂质污染。

需要补充说明的是，矿浆进行加热的具体实现步骤为：在矿浆盛放槽的内壁和底部设置若干均匀分布的电磁加热器；在矿浆盛放槽的矿浆内设置温度传感器，温度传感器外接温度控制系统；温度控制系统可将矿浆温度保持在50℃-60℃稳定状态。

使用电磁加热器的利用率高，减少热量浪费，减少浮选成本，温度控制系统可以为单片机控制，可以控制电磁加热器的工作状态，从而将矿浆温度保持在50℃-60℃稳定状态，从而提高铅锌矿浮选的稳定性。

进一步说明的是，在矿浆底部通入气体的具体步骤为：

首先，将充气泵插上电源，在通气管道的末端通过分水器连接有充气管道，在通气管道上设置气压平衡管，并且在气压平衡管内设置单向阀门，分水器的作用是连接多个等间距分布的充气管道，充气泵通过充气管道向矿浆内均匀充入气体，保持矿浆内部气压的均匀性；

然后，打开充气泵，关闭气压平衡管的单向阀门，对矿浆进行充气增压；

其次，关闭充气泵，打开气压平衡管的单向阀门，充气管道内为常压状态，加压后的矿浆内的空气析出，浮选特定的矿砂，直至矿浆内的气压降至常压状态，当矿浆内的气体饱和时，关闭充气泵，矿浆内的气体携带矿粒上升，直至矿浆内的气体析出恢复常压状态。

气压平衡管的单向阀门可控制外部气压单向进入通气管道内，保持通气管道的正常气压，从而防止矿浆进入充气管道内，有效的避免充气管道的阻塞。

最后根据矿浆的浮选效果，重复上述操作。

步骤300、抑制闪锌矿反应，将白铅矿硫化，加快白铅矿的浮选效应，在矿浆内添加闪锌矿抑制剂，之后增加活化白铅矿的活化剂，搅拌矿浆的同时添加辅助起泡剂和白铅矿捕收剂，分级浮选矿浆中的白铅矿。

在所述步骤300中还包括在添加闪锌矿抑制剂之前，先检测矿浆的酸碱性，并加入碳酸钠，使得矿浆的pH值保持为9-10，闪锌矿抑制剂在单独使用效果不十分明显，在与碱、氰化钠、亚硫酸钠等共用时抑制作用强烈，矿浆的pH值越高抑制效果越好。

需要补充说明的是，步骤300的具体步骤为：

先在矿浆内添加闪锌矿抑制剂，所述闪锌矿抑制剂具体为硫酸锌和亚硫酸混合物，硫酸锌是闪锌矿的抑制剂，可提高闪锌矿的矿物亲水性，从而矿物亲水性将可浮性砂粒包裹，阻止闪锌矿同捕收剂作用，使其可浮性受到抑制；

然后在矿浆内增加活化白铅矿的活化剂，白铅矿活化剂具体为硫化钠，用硫化钠活化氧化铅矿，能增强白铅矿同捕收剂的作用能力，使矿粒受到活化而被浮起。

特殊说明的是，闪锌矿抑制剂与白铅矿活化剂的具体比例为1/3~1/2，先添加闪锌矿抑制剂，可抑制闪锌矿上浮，从而提高白铅矿浮选时的纯度。

步骤400、将闪锌矿进行活化反应，在矿浆内添加闪锌矿硫化活性剂，搅拌矿浆，同时添加有机化合物捕收剂，最后浮选出矿浆中的闪锌矿。

在所述步骤400中，闪锌矿硫化活性剂具体为硫酸铜和硫化钠的混合物，且所述硫酸铜和硫化钠的混合比例为2/3~1，硫酸铜处理难于同黄药作用的闪锌矿，在矿物表面形成硫化铜覆盖薄膜，能被捕收浮选。

进一步说明的是，本实施方式浮选矿浆中的方铅矿、白铅矿和闪锌矿的方式相同，只是添加的浮选试剂有所不同。

另外在步骤200、步骤300和步骤400中，矿浆均处于充气加热的条件下。

步骤500、将浮选出的方铅矿、白铅矿和异极矿进行多级精选处理，在所述步骤500中，多级精选处理的步骤按照步骤200、步骤300和步骤400的方式重新精选，只是对应步骤中的浮选试剂量可酌情减少。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种使用抑制剂进行铅锌矿的浮选方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤100、金属矿石打磨粉碎，并且将打磨完成的矿石单体颗粒与水混合调成矿浆，加入pH值调节剂使得矿浆保持为碱性；

步骤200、利用棒形转子搅动矿浆，在搅拌过程中利用点滴法添加矿浆分散剂和铅矿捕收剂，并且对矿浆保持充气加温，优选浮选矿浆中的方铅矿；

步骤300、在矿浆内添加闪锌矿抑制剂，之后增加活化白铅矿的活化剂，搅拌矿浆的同时添加辅助起泡剂和白铅矿捕收剂，分级浮选矿浆中的白铅矿；

步骤400、在矿浆内添加闪锌矿硫化活性剂，搅拌矿浆，同时添加有机化合物捕收剂，最后浮选出矿浆中的闪锌矿；

步骤500、将浮选出的方铅矿、白铅矿和异极矿进行多级精选处理。

2.根据权利要求1所述的一种使用抑制剂进行铅锌矿的浮选方法，其特征在于，在所述步骤100中pH值调节剂具体为碳酸钠，碱性矿浆的PH值保持为9-10。

3.根据权利要求1所述的一种使用抑制剂进行铅锌矿的浮选方法，其特征在于，在所述步骤200中，浮选矿浆中方铅矿的具体步骤为：

步骤201、将矿浆调节为碱性，对矿浆进行加温处理，矿浆的温度保持为50℃-60℃；

步骤202、在矿浆中加入矿浆分散剂500-1000g/t，该分散剂具体为磷酸盐，棒形转子按照3r/min的速率低速搅拌矿浆，搅拌2-3min；

步骤203、在矿浆中添加捕收剂200-400g/t，该捕收剂具体为黄药，按照原频率搅拌矿浆，同时在矿浆底部按照10L/min速率通入气体，通入气体的同时，可在矿浆上部加入起泡剂40-50g/t，搅拌4-5min；

步骤204、搅拌时间完成后，将矿浆静置1min，将矿浆表面的铅矿浮层打捞起。

4.根据权利要求1所述的一种使用抑制剂进行铅锌矿的浮选方法，其特征在于：在所述步骤200中，所述棒形转子搅拌矿浆的具体方法为：在搅拌杆的两侧各设若干均匀分布的Y形作用杆，并且在Y形作用杆上铰接若干均匀分布的搅拌扇叶，两侧的Y形作用杆与搅拌杆之间形成V字形结构，再在搅拌杆上设置摆臂器，从而可将矿浆与各种浮选试剂完全均匀搅拌。

5.根据权利要求1所述的一种使用抑制剂进行铅锌矿的浮选方法，其特征在于：在所述步骤300中还包括在添加闪锌矿抑制剂之前，先检测矿浆的酸碱性，并加入碳酸钠，使得矿浆的pH值保持为9-10。

6.根据权利要求1所述的一种使用抑制剂进行铅锌矿的浮选方法，其特征在于：在所述步骤300中，闪锌矿抑制剂与白铅矿活化剂的具体比例为1/3~1/2，其中所述闪锌矿抑制剂具体为硫酸锌和亚硫酸混合物，所述白铅矿活化剂具体为硫化钠。

7.根据权利要求1所述的一种使用抑制剂进行铅锌矿的浮选方法，其特征在于：在所述步骤400中，闪锌矿硫化活性剂具体为硫酸铜和硫化钠的混合物，且所述硫酸铜和硫化钠的混合比例为2/3~1。

8.根据权利要求1所述的一种使用抑制剂进行铅锌矿的浮选方法，其特征在于：在所述步骤500中，多级精选处理的步骤按照步骤200、步骤300和步骤400的方式重新精选。

9.根据权利要求3所述的一种使用抑制剂进行铅锌矿的浮选方法，其特征在于：在所述步骤203中，在矿浆底部通入气体的具体步骤为：

首先，将充气泵插上电源，在通气管道的末端通过分水器连接有充气管道，在通气管道上设置气压平衡管，并且在气压平衡管内设置单向阀门；

然后，打开充气泵，关闭气压平衡管的单向阀门，对矿浆进行充气增压；

其次，关闭充气泵，打开气压平衡管的单向阀门，充气管道内为常压状态，加压后的矿浆内的空气析出，浮选特定的矿砂，直至矿浆内的气压降至常压状态；

最后根据矿浆的浮选效果，重复上述操作。

10.根据权利要求3所述的一种使用抑制剂进行铅锌矿的浮选方法，其特征在于：在所述步骤201中，矿浆进行加热的具体实现步骤为：在矿浆盛放槽的内壁和底部设置若干均匀分布的电磁加热器；在矿浆盛放槽的矿浆内设置温度传感器，温度传感器外接温度控制系统；温度控制系统可将矿浆温度保持在50℃-60℃稳定状态。