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CN116832964A - 一种硫化锌活化剂在复杂多金属混合矿物浮选中的应用 - Google Patents

一种硫化锌活化剂在复杂多金属混合矿物浮选中的应用 Download PDF

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CN116832964A CN202310831020.2A CN202310831020A CN116832964A CN 116832964 A CN116832964 A CN 116832964A CN 202310831020 A CN202310831020 A CN 202310831020A CN 116832964 A CN116832964 A CN 116832964A
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朱文涛
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Guangxi University
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GUANGXI GAOFENG MINING CO Ltd
Guangxi University
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Abstract

本发明属于选矿药剂研发技术领域，特别涉及一种硫化锌活化剂在复杂多金属混合矿物浮选中的应用；以硫酸铈，分子式为Ce2(SO4)3，为原料制成；本发明比传统活化剂效果更佳，使用硫酸铈活化硫化锌矿获得的锌精矿中锌的品位和回收率均优于硫酸铜、硝酸铅等传统活化剂，较好的实现了硫化锌矿的高效回收。为高效开发复杂多金属含锌矿产资源、分离复杂多金属混合矿物提供新技术，也为新型活化剂的使用提供了全新的设计方向。

Description

一种硫化锌活化剂在复杂多金属混合矿物浮选中的应用
技术领域
本发明属于选矿药剂研发技术领域，特别涉及一种硫化锌活化剂在复杂多金属混合矿物浮选中的应用。
背景技术
闪锌矿是复杂多金属矿床中较为常见的硫化矿，常与铅、铜、钼、铁等元素伴生，其常见的颜色为黑色、棕色、红色、褐色等。当闪锌矿中含铁较高时，则称其为铁闪锌矿，铁闪锌矿具有弱磁性。闪锌矿的主要富集方法为浮选，因此提高闪锌矿的浮选效率就显得极为重要。而浮选的核心为浮选药剂，因此新型高效的浮选药剂就成为了选矿工作者研究的重中之重。
活化剂是一种常用的浮选药剂，其作用就是增强矿物表面对捕收剂分子的吸附能力。由于闪锌矿的天然可浮性较差，通常需要添加活化剂来改善闪锌矿的可浮性。研究表明，Cd、Fe、Au、Ag、Sn、Cu、Pb等金属离子对闪锌矿也具有活化作用。但在实际生产中大多使用硫酸铜和硝酸铅作为闪锌矿的活化剂，铜离子与闪锌矿之间具有较强的吸附作用，铜离子在闪锌矿表面的吸附速度很快。但是，铜离子对闪锌矿的活化效果在很大程度上会受到矿浆pH的影响，当矿浆pH在11时，硫酸铜对闪锌矿活化的效果较好。同时，硫酸铜对闪锌矿中的硫化铁矿物也有一定的活化作用，也就是说其活化选择性不强，这也就导致闪锌矿精矿的品位和回收率等指标会受到一定的影响，对于闪锌矿的伴生稀贵金属的回收也会有一定影响，进而影响实际生产的效益。铅离子活化闪锌矿的机理为，铅离子与氧离子在闪锌矿表面形成铅氧化物，黄原酸根中的硫原子可以作用在这些铅氧化物上，从而对闪锌矿表面进行吸附。但是，硝酸铅作活化剂也存在选择性差、效率低等问题，从而影响闪锌矿的浮选指标。因此，研究闪锌矿的新型高效活化剂也就成为了国内外选矿工作者研究的热点之一。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种硫化锌活化剂在复杂多金属混合矿物浮选中的应用，能够解决现有活化剂活化选择性差、浮选效率低、经济成本高等问题，为高效开发复杂多金属含锌矿产资源、分离复杂多金属混合矿物提供新技术，也为新型高效活化剂的使用提供了全新的设计方向。
本发明的技术方案是：一种硫化锌活化剂在复杂多金属混合矿物浮选中的应用，所述硫化锌活化剂主要成分为硫酸铈，包括如下步骤：
步骤一，硫化锌活化剂的制备，按以下步骤进行：
(1)将硫酸铈称重后，研磨至0.074mm以下；
(2)将研磨后的硫酸铈置入搅拌器中，保持搅拌并按重量比为1:100的比例向搅拌器中加冷水；
(3)持续搅拌30分钟至原料充分溶解，得到所述硫化锌活化剂；
步骤二，硫化锌活化剂在复杂多金属混合矿物浮选中的应用，包括如下步骤：
(1)将选完磁黄铁矿及铅锑后的矿物放入浮选槽并加水搅拌，使得矿浆的质量浓度为25％；
(2)取石灰按吨矿7.5kg-10kg计算，将石灰加入待选矿浆中，取抑制剂硫代硫酸钠按吨矿0.25kg-0.42kg计算，将抑制剂加入待选矿浆中进行浮选，粗选时间4分钟；
(3)取上述硫化锌活化剂按吨矿用量0.2kg-0.4kg计算，将硫化锌活化剂溶液加入粗选后的矿浆中进行两次扫选，扫选时间分别为2分钟；
(4)取石灰按吨矿5kg-7kg计算，将石灰加入粗选及扫选的精矿矿浆中，取抑制剂硫代硫酸钠按吨矿0.15kg-0.3kg计算，将抑制剂加入待选矿浆中进行两次精选，精选时间分别为3分钟。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)选择性好、浮选效率高、成本低且安全环保；
(2)所制备的锌活化剂在较低用量且不影响锌精矿中锌品位的情况下，能够有效的提高硫化锌的回收率。
(3)所制备的锌活化剂非常稳定，不易失效，便于运输和保存。
具体实施方式
下面通过实例对该新型硫化锌活化剂做进一步的验证说明。该试验只用来解释本发明，并不能限制本发明的使用。
实施例1
本实施例为本发明所述的硫化锌抑制剂的制备方法的一个实例，包括如下步骤：原料成分以重量份数计为：硫酸铈100份，原料总重量为100份。
(1)按照上述比例将原料称重后使其研磨至0.074mm以下；
(2)将研磨后的原料置入搅拌器中，保持搅拌并按重量比为1:100的比例向搅拌器中加冷水；
(3)持续搅拌30分钟至原料充分溶解，得到所述硫化锌活化剂。
实施例2
本实施例为本发明所述的硫化锌活化剂在复杂多金属混合矿物浮选中的应用，包括如下步骤：
(1)将选完磁黄铁矿及铅锑后的矿物放入浮选槽并加水搅拌，使得矿浆的质量浓度为25％；
(2)取石灰按吨矿7.5kg-10kg计算，将石灰加入待选矿浆中，取抑制剂硫代硫酸钠按吨矿0.25kg-0.42kg计算，将抑制剂加入待选矿浆中进行浮选，粗选时间4分钟；
(3)取上述硫化锌活化剂按吨矿用量0.2kg-0.4kg计算，将硫化锌活化剂溶液加入粗选后的矿浆中进行两次扫选，扫选时间分别为2分钟；
(4)取石灰按吨矿5kg-7kg计算，将石灰加入粗选及扫选的精矿矿浆中，取抑制剂硫代硫酸钠按吨矿0.15kg-0.3kg计算，将抑制剂加入待选矿浆中进行两次精选，精选时间分别为3分钟；
浮选试验：
广西某脆硫铅锑矿，该矿石中的主要金属元素为Pb、Sb、Zn、Sn、Fe、Ag。其中各组分含量分别为铅2.16％、锑2.05％、锌8.2％、锡1.82％、铁31％、银65g/t。矿石中含量较高的非金属元素分别为S、CaO、SiO2。其含量分别为硫26％、氧化钙10.5％、二氧化硅4.2％。矿石中铅、锌、硫、铁的含量相对较高，可以看出该矿石为典型的铅锌硫化矿。矿石中还含有C、MgO、Cu、As、K2O、Cd、Al、Ti、F、Sr、Bi等微量元素。矿石中主要的硫化矿为脆硫铅锑矿、(铁)闪锌矿、黄铁矿、磁黄铁矿等，主要的氧化矿为锡石、赤铁矿等，主要的脉石矿物为石英、云母以及碳酸盐矿物等。该矿石经过破碎后通过球磨机及棒磨机进行磨矿，将磨好的矿物进行磁选，选出磁黄铁矿精矿，将磁选后的矿物进行铅锑浮选，将铅锑浮选后的矿物再进行锌硫混浮，将锌硫混浮后的精矿进行锌硫分离，再将锌硫混浮后的矿物通过摇床进行重选，选出锡精矿。本试验取锌硫混浮后的矿物200g与800ml水混合置于1L挂槽浮选机中进行锌硫分离试验，取石灰7.5kg/t，抑制剂硫代硫酸钠200g/t加入矿浆中进行搅拌，搅拌时间为3分钟，浮选时间为4分钟。取400g/t本发明中的硫化锌活化剂加入粗选完的矿浆中搅拌1分钟，分别进行两次扫选。取石灰5kg/t，抑制剂硫代硫酸钠100g/t加入粗选及扫选的精矿中进行精选，精选时间为3分钟，收集精矿尾矿产品过滤、烘干、称重。相同条件下分别加入500g/t的硫酸铜进行对比，获得的锌精矿中锌含量及锌回收率见表1。
表1锌硫分离试验结果
由表1可以看出，通过使用硫酸铜和本发明的硫化锌活化剂试验数据的对比，可以发现使用本发明的硫化锌活化剂作活化剂时，锌精矿中锌的品位提高了0.65％，尾矿中锌的品位降低了0.15％，锌回收率提高了3.39个百分点，同时药剂用量减少了200g/t，在保证精矿品位的前提下，较大程度提高了锌的回收率，同时也在很大程度上减少了药剂的使用量，降低了选矿成本。
实施例3
本实施例为本发明所述的硫化锌活化剂在复杂多金属混合矿物浮选中的应用的另一实例，包括如下步骤：
(1)将破碎好的矿石加水研磨为适宜细度矿浆，使得矿浆的质量浓度为25％；
(2)取闪锌矿抑制剂亚硫酸钠0.1kg/t、硫酸锌0.8kg/t，捕收剂丁铵黑药0.05kg/t，起泡剂甲基异丁基甲醇0.02kg/t，以及黄铁矿抑制剂石灰3kg/t加入矿浆浮选铅，浮选时间为5分钟；
(3)取上述硫酸锌活化剂0.6kg/t，黄铁矿抑制剂石灰2kg/t，捕收剂丁黄药加乙硫氮(丁黄药和乙硫氮的比例为1:1)0.02kg/t，起泡剂甲基异丁基甲醇0.01kg/t加入选铅后的矿浆中进行锌浮选，浮选时间为4分钟；
(4)取上述硫酸锌活化剂0.2kg/t加入选锌后的矿浆中分别进行两次扫选，扫选时间为2分钟；
(5)取石灰按吨矿1kg-2kg计算，将石灰加入粗选及扫选的锌精矿矿浆中进行两次精选，精选时间分别为3分钟。
俄罗斯某铅锌矿该矿石中含量较多的有价金属矿物，分别为方铅矿、闪锌矿、黄铁矿，其含量分别为方铅矿5.8％、闪锌矿13.6％、黄铁矿57.6％。主要的脉石矿物为石英、蒙脱石、伊利石、方解石、绿泥石等，其含量分别为石英2.4％、蒙脱石2.2％、伊利石2.0％、方解石1.8％、绿泥石1.0％。该矿石经过破碎后采用抑锌硫浮铅-浮锌抑硫的工艺，取闪锌矿抑制剂亚硫酸钠0.1kg/t、硫酸锌0.8kg/t，捕收剂丁铵黑药0.05kg/t，起泡剂甲基异丁基甲醇0.02kg/t，以及黄铁矿抑制剂石灰3kg/t加入矿浆浮选铅，浮选时间为5分钟。取本发明的硫化锌活化剂0.6kg/t，黄铁矿抑制剂石灰2kg/t，捕收剂丁黄药加乙硫氮(丁黄药和乙硫氮的比例为1:1)0.2kg/t，起泡剂甲基异丁基甲醇0.01kg/t加入选铅后的矿浆中进行锌浮选，浮选时间为4分钟。取本发明的硫化锌活化剂0.2kg/t加入选锌后的矿浆中分别进行两次扫选，扫选时间为2分钟。取石灰按吨矿1kg-2kg计算，将石灰加入粗选及扫选的锌精矿矿浆中进行两次精选，精选时间分别为3分钟。收集精矿尾矿产品过滤、烘干、称重。相同条件下分别加入1000g/t的硫酸铜进行对比，获得的锌精矿中锌含量及锌回收率见表2。
表2锌硫分离试验结果
由表2可以看出，通过使用硫酸铜和本发明的硫化锌活化剂试验数据的对比，可以发现使用本发明的硫化锌活化剂作活化剂时，锌回收率提高了5.03个百分点，同时药剂用量减少了800g/t，在保证精矿品位的前提下，较大程度提高了锌的回收率，同时也在很大程度上减少了药剂的使用量，降低了选矿成本。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，说明在改变药剂制度后，在保证锌矿品位的前提下提高了锌的回收率，锌的回收率提高了3-5个百分点，从而更好的实现了锌硫分离，减少了选矿成本的同时提高了选矿效率。值得注意的是，只要是以本发明的构思为基础的设计思路，均视为本发明公开的内容。本发明的保护范围不仅局限于上述内容以及具体实施方式，在以本发明的技术方案及构思为基础的前提下进行简单改变替换的方案均属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种硫化锌活化剂在复杂多金属混合矿物浮选中的应用，其特征在于，所述硫化锌活化剂主要成分为硫酸铈，
步骤一，硫化锌活化剂的制备，按以下步骤进行：
(1)将硫酸铈称重后，研磨至0.074mm以下；
(2)将研磨后的硫酸铈置入搅拌器中，保持搅拌并按重量比为1:100的比例向搅拌器中加冷水；
(3)持续搅拌30分钟至原料充分溶解，得到所述硫化锌活化剂；
步骤二，硫化锌活化剂在复杂多金属混合矿物浮选中的应用，包括如下步骤：
(1)将选完磁黄铁矿及铅锑后的矿物放入浮选槽并加水搅拌，使得矿浆的质量浓度为25％；
(2)取石灰按吨矿7.5kg-10kg计算，将石灰加入待选矿浆中，取抑制剂硫代硫酸钠按吨矿0.25kg-0.42kg计算，将抑制剂加入待选矿浆中进行浮选，粗选时间4分钟；
(3)取上述硫化锌活化剂按吨矿用量0.2kg-0.4kg计算，将硫化锌活化剂溶液加入粗选后的矿浆中进行两次扫选，扫选时间分别为2分钟；
(4)取石灰按吨矿5kg-7kg计算，将石灰加入粗选及扫选的精矿矿浆中，取抑制剂硫代硫酸钠按吨矿0.15kg-0.3kg计算，将抑制剂加入待选矿浆中进行两次精选，精选时间分别为3分钟。
2.根据权利要求1所述的硫化锌活化剂在复杂多金属混合矿物浮选中的应用，其特征在于，矿物原料为脆硫铅锑矿，该矿石中各组分含量分别为铅2.16％、锑2.05％、锌8.2％、锡1.82％、铁31％、银65g/t，矿石中硫化矿为脆硫铅锑矿、铁闪锌矿、黄铁矿、磁黄铁矿，氧化矿为锡石、赤铁矿，脉石矿物为石英、云母以及碳酸盐矿物，
该矿石经过破碎后通过球磨机及棒磨机进行磨矿，将磨好的矿物进行磁选，选出磁黄铁矿精矿，将磁选后的矿物进行铅锑浮选，将铅锑浮选后的矿物再进行锌硫混浮，将锌硫混浮后的精矿进行锌硫分离，再将锌硫混浮后的矿物通过摇床进行重选，选出锡精矿；
取锌硫混浮后的矿物200g与800ml水混合置于浮选机中进行锌硫分离；
取石灰7.5kg/t，抑制剂硫代硫酸钠200g/t加入矿浆中进行搅拌，搅拌时间为3分钟，浮选时间为4分钟；
取400g/t所述硫化锌活化剂加入粗选后的矿浆中搅拌1分钟，分别进行两次扫选；
取石灰5kg/t，抑制剂硫代硫酸钠100g/t加入粗选及扫选的精矿中进行精选，精选时间为3分钟。
3.根据权利要求1所述的硫化锌活化剂在复杂多金属混合矿物浮选中的应用，其特征在于，矿物原料为铅锌矿，该矿石中含有价金属矿物为方铅矿、闪锌矿、黄铁矿，含量分别为方铅矿5.8％、闪锌矿13.6％、黄铁矿57.6％，脉石矿物为石英、蒙脱石、伊利石、方解石、绿泥石，其含量分别为石英2.4％、蒙脱石2.2％、伊利石2.0％、方解石1.8％、绿泥石1.0％，
该矿石经过破碎后采用抑锌硫浮铅-浮锌抑硫的工艺，取闪锌矿抑制剂亚硫酸钠0.1kg/t、硫酸锌0.8kg/t，捕收剂丁铵黑药0.05kg/t，起泡剂甲基异丁基甲醇0.02kg/t，以及黄铁矿抑制剂石灰3kg/t加入矿浆浮选铅，浮选时间为5分钟；
取所述硫化锌活化剂0.6kg/t，黄铁矿抑制剂石灰2kg/t，按丁黄药：乙硫氮＝1:1的比例配制丁黄药加乙硫氮捕收剂的0.02kg/t，起泡剂甲基异丁基甲醇0.01kg/t加入选铅后的矿浆中进行锌浮选，浮选时间为4分钟；
取所述硫化锌活化剂0.2kg/t加入选锌后的矿浆中分别进行两次扫选，扫选时间为2分钟；
取石灰按吨矿1kg-2kg计算，将石灰加入粗选及扫选的锌精矿矿浆中进行两次精选，精选时间分别为3分钟。
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