（礦物加工工程專業(yè)論文）大廠貧錫鉛銻鋅多金屬硫化礦浮選新技術(shù)研究.pdf

z 。，) j | l ? 分類號v d c 工程碩士學(xué)位論文 密級 大廠貧錫鉛銻鋅多金屬硫化礦浮選新技術(shù)研究 t h ef l o a t a t i o np r o c e s so f ja m e s o n i t ea n dm a r m a t i t eh a s b e e n c h a n g e d i nc h e h ec o n c e n t r a t i o npl a n t 作者姓名：吳世發(fā) 學(xué)科專業(yè)：礦物加工工程 學(xué)院( 系、所) ：資源加工與生物工程學(xué)院 指導(dǎo)教師：覃文慶 副指導(dǎo)教師：陳建明 論文答辯日期遞業(yè)l答辯委員會主席 中南大學(xué) 2 0 0 9 年11 月 斟諱 嗍2川2 4 8 mmwi帥，iiil 薹；y 原創(chuàng)性聲明 本人聲明，所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究 工作及取得的研究成果。盡我所知，除了論文中特另t l ；d n 以標(biāo)注和致謝 的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不 包含為獲得中南大學(xué)或其他單位的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我 共同工作的同志對本研究所作的貢獻(xiàn)均己在論文中作了明確的說明。 作者簽名：巡日期：皿年旦月三日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本人了解中南大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：學(xué)校 有權(quán)保留學(xué)位論文并根據(jù)國家或湖南省有關(guān)部門規(guī)定送交學(xué)位論文， 允許學(xué)位論文被查閱和借閱；學(xué)?？梢怨紝W(xué)位論文的全部或部分內(nèi) 容，可以采用復(fù)印、縮印或其它手段保存學(xué)位論文。同時授權(quán)中國科 學(xué)技術(shù)信息研究所將本學(xué)位論文收錄到中國學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫， 并通過網(wǎng)絡(luò)向社會公眾提供信息服務(wù)。 工程碩士學(xué)位論文摘要 摘要 本文對大廠錫石鉛銻鋅多金屬硫化礦的浮選分離進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。以 大廠9 2 號礦石及其所含的脆硫銻鉛礦、鐵閃鋅礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦為主要 研究對象，研究它們在不同藥劑條件下的浮選行為，在此基礎(chǔ)上初步篩選組合 藥劑和抑制劑的應(yīng)用研究，進(jìn)行了浮選流程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，形成小型浮選試驗(yàn)流 程并進(jìn)行了驗(yàn)證試驗(yàn)研究。 基本查明了脆硫銻鉛礦、鐵閃鋅礦、磁黃鐵礦和黃鐵礦四種礦物浮選行為： 在酸性條件下，脆硫銻鉛礦、鐵閃鋅礦與磁黃鐵礦、黃鐵礦等四種礦物均有較 好的可浮性，在強(qiáng)堿性介質(zhì)中，四種礦物的可浮性都變差。石灰容易抑制脆硫 銻鉛礦，對鐵閃鋅礦的抑制作用較小，而對磁黃鐵礦、黃鐵礦有一定的抑制作 用。新型抑制劑c h 1 、c h 一2 對磁黃鐵礦和黃鐵礦有很好的抑制作用。對于受 c u 2 + 活化和吸附有黃藥的鐵閃鋅礦、磁黃鐵礦和黃鐵礦，采用石灰和c h 1 可 有效地抑制磁黃鐵礦、黃鐵礦。 通過無氰專題研究，使柳州華錫集團(tuán)車河選廠處理的大廠鉛銻鋅硫化礦采 用無氰浮選工藝，解決p b s b 硫化礦與硫化鋅礦( 鐵閃鋅礦) 、硫鐵礦( 磁黃 鐵礦、黃鐵礦) 以及鋅硫之間的浮選分離問題。以選鉛銻鋅硫混浮鋅硫分離 為基礎(chǔ)，泥、砂樣分別浮選，砂礦樣的鋅硫混合精礦再磨后與泥礦樣的鋅硫混 合精礦合并進(jìn)行鋅硫分離。閉路試驗(yàn)結(jié)果獲得的鋅精礦含鋅4 4 8 9 、含鉛 0 1 6 ，鋅回收率達(dá)8 2 5 9 ；鋅硫分離尾礦含硫2 7 9 8 、錫0 2 9 、鉛0 2 8 、 鋅0 3 5 。驗(yàn)證試驗(yàn)表明，采用無氰工藝取代有氰工藝的現(xiàn)場礦漿試樣小型閉 路試驗(yàn)獲得的鉛精礦含p b 2 0 7 6 ，s b l 9 ，z n 0 9 5 ，鉛金屬回收率6 9 7 8 ， 鋅精礦含z n 4 6 9 5 ，p b 0 1 9 ，鋅金屬回收率9 2 4 l 。 熱力學(xué)研究表明：脆硫銻鉛礦、鐵閃鋅礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦四種礦物在 高p h 、高電位條件下，表面易氧化形成親水物質(zhì)；在酸性條件、低電位環(huán)境 中，表面以硫水性物質(zhì)為主。丁黃藥、丁銨黑藥在脆硫銻鉛礦表面形成捕收劑 金屬鹽為主，但在高p h 、高電位條件下則難以發(fā)生，丁黃藥和丁銨黑藥在鐵 閃鋅礦和磁黃鐵礦表面形成的疏水性產(chǎn)物以二聚物為主，但在堿性條件下，難 以形成。 關(guān)鍵詞脆硫銻鉛礦，鐵閃鋅礦，磁黃鐵礦，黃鐵礦，無氰工藝，浮選 工程碩士學(xué)位論文 a b s t r a c t a b s t r a c t t h ef l o t a t i o ns e p a r a t i o no fd a c h a n gc a s s i t e r i t e l e a d t i n z i n cm u l t y - m e t a l s u l p h i d e o r eh a sb e e ns y s t e m a t i c s t u d i e di nt h i s p a p e r f l o t a t i o n b e h a v i o ro f j a m e s o n i t e ，m a r m a t i t e ，p y r r h o t i t ea n dp y r i t ei n9 2 # o r ea r er e s e a r c h e di nd i f f e r e n t c o n d i t i o no fr e a g e n t s o nt h eb a s i so ft h a t ，m i n i t y p ef l o t a t i o nt e s tc i r c u i ti sf o r m e d a n dp r o o ft e s ta r ep r e c e d eb yd e s i g n i n gf l o t a t i o nc i r c u i ta n dp r e l i m i n a r ys c r e e n i n g c o m b i n a t i o na g e n t sa n dd e p r e s s o r t h ef l o t a t i o nb e h a v i o ro f ja m e s o n i t e ，m a r m a t i t e ，p y r r h o t i t ea n dp y r i t ei sf o u n d o u t ：t h ef o u rm i n e r a l sa l lh a v eg o o df l o t a t i o nc a p a b i l i t yi na c i d i cc o n d i t i o n s ；w i t ha p ht h a ti sg r e a t e rt h a n7t h ef l o t a t i o nc a p a b i l i t yt ot h ef o u rm i n e r a l sb e c o m e sv e r y b a d t h er e s u l ta l s os h o w st h a tl i m ec a nd e p r e s sja m e s o n i t ee a s i l yb u th a sl i t t l e e f f e c to nm a r m a t i t ea n dc e r t a i na c t i o no np y r r h o t i t ea n dp y r i t e t h en e wd e p r e s s a n t c h - 1a n dc h - 2h a v eg r e a te f f e c to n p y r r h o t i t ea n dp y r i t e t om a r m a t i t e ，p y r r h o t i t e a n dp y r i t ew h i c ha d s o r p i n gx a n t h a t ea n da c t i v a t e db yc u 計(jì)，p y r r h o t i t ea n dp y r i t e c a nb ed e p r e s s e de f f e c t i v e l yb yl i m ea n dc h - 1 c h e h ep l a n to fl i u z h o ut i ng r o u pa d o p tn o n c y a n o g ef l o t a t i o nt e c h n i q u et o d i s p o s a ll e a d t i n z i n cs u l p h i d e o r eo fd a c h a n ga f t e rt h em o n o g r a p h i cr e s e a r c ho f n o n c y a n o g e nt e c h n i q u e ，a n dt w op r o b l e m sw i l lb es o l v e d ，t h eo n ei s ：f l o t a t i o n s e p a r a t i o nb e t w e e np b - s bs u l p h i d e o r ea n dz i n cs u l f i d eo r e ( m a r m a t i t e ) ，p y r i t e s ( p y r r h o t i t ea n dp y r i t e ) ；t h ea n o t h e ri s ：f l o t a t i o ns e p a r a t i o no f z na n ds f l o t a t i o no f s l u r r ya n ds a n da r ec a r r i e do u tr e s p e c t i v e l yo nt h eb a s i so fp b s b z n sb u l k f l o t a t i o n r e m i l lz n sm i x e dc o n c e n t r a t eo fs a n ds a m p l e ，m e r g ei tw i t hz n sm i x e d c o n c e n t r a t eo fs l u r r ys a m p l e a n dt h e ns e p a r a t ez n - s c l o s e c i r c u i tt e s tr e s u l t si s ： t h eg r a d eo fz na n dp ba r e4 4 8 9 ，o 16 r e s p e c t i v e l yi nz i n cc o n c e n t r a t e ，a n dt h e r e c o v e r y o fz ni s8 2 5 9 ：w h f i et h eg r a d e so fs ，s n ，p b ，z na r e 2 7 9 8 ，0 2 9 ，0 2 8 ，0 3 5 r e s p e c t i v e l y i nt h e t a i l i n g s o fz n s s e p a r a t i o n f l o t a t i o n p r o o ft e s ts h o w st h a ti nt h ep r e s e n to r es l u r r yo fm i n i t y p ec l o s e c i r c u i t ， g r a d e so f2 0 7 6 f o rp b ，19 f o rs b ，o 9 5 f o rz na n dm e t a lr e c o v e r yo f 6 9 7 8 f o rp bi nl e a dc o n c e n t r a t e ，g r a d e so f4 6 9 5 f o rz n ，0 19 f o rp ba n dm e t a l r e c o v e r yo f9 2 41 f o rz ni nz i n cc o n c e n t r a t ec a nb e o b t a i n e db yf l o t a t i o n t e c h n i q u ew i t h o u tc y a n o g e t h er e s u l t so ft h e r m o d y n a m i cs t u d ys h o w st h a t ：i nh i g hp ha n dh i g hp o t e n t i a l c o n d i t i o n ，i t se a s yt of o r mh y d r o p h i l i cs u b s t a n c eo nt h es u r f a c eo fja m e s o n i t e ， m a r m a t i t e ，p y r r h o t i t ea n dp y r i t e ；帆i l ei nl o wp o t e n t i a la c i dc o n d i t i o n ，t h es u r f a c e 工程碩士學(xué)位論文 a b s t r a c t i sm a i n l yc o v e r e dw i t hh y d r o p h o b i cs u b s t a n c e o nt h es u r f a c eo fja m e s o n i t e ，b u t y l x a n t h a t ea n db u t y l a m i n ed i t h i o p h o s p h a t ec a nf o r mc o l l e c t o rm e t a ls a l tw h i l ec a n t b ee a s yi nh i g hp ha n dh i g hp o t e n t i a lc o n d i t i o n o nt h es u r f a c eo fm a r m a t i t ea n d p y r r h o t i t ，b u t y lx a n t h a t ea n db u t y l a m i n ed i t h i o p h o s p h a t ec a nf o r mh y d r o p h o b i c s u b s t a n c em a i n l yo fd i m e rw h i l ec a n tb ee a s yi nb a s i c i t yc o n d i t i o n k e yw o r d sj a m e s o n i t e ，m a r m a t i t e ，p y r r h o t i t e ，p y r i t e ，c y a n i d e f r e e t e c h n o l o g y ，f l o t a t i o n i i i 工程碩士學(xué)位論文目錄 目錄 摘要i a b s t r a c t i i 第一章文獻(xiàn)綜述1 1 1 大廠礦區(qū)復(fù)雜鉛銻鋅硫化礦的選礦研究進(jìn)展1 1 2 車河選礦廠處理的硫化礦物性質(zhì)2 1 2 1 脆硫銻鉛礦2 1 2 2 鐵閃鋅礦3 1 2 3 磁黃鐵礦5 1 2 4 黃鐵礦6 1 3 復(fù)雜鉛( 銻) 鋅硫化礦浮選藥劑的研究進(jìn)展7 1 4 關(guān)于本論文1 l 第二章試樣、藥劑和實(shí)驗(yàn)方法1 2 2 1 礦樣1 2 2 2 藥劑1 3 2 3 試驗(yàn)方法1 3 第三章大廠硫化礦物的基本浮選行為研究1 4 3 1 礦漿p h 值對礦物浮選的影響1 4 3 2 抑制劑對礦物的浮選的影響1 5 3 2 1 石灰對礦物的抑制作用1 5 3 2 2 硫酸鋅和亞硫酸鈉對礦物的抑制作用1 6 3 2 3 次氯酸鈣對礦物的抑制作用1 7 3 2 4c h 1 對礦物的抑制作用。1 8 3 2 5c h 一2 對礦物的抑制作用。1 9 3 3 混合精礦體系脆硫銻鉛礦、鐵閃鋅礦、磁黃鐵礦和黃鐵礦的抑制1 9 3 4 本章小結(jié)：2 0 第四章新型抑制劑在車河選廠硫化礦浮選分離中的應(yīng)用2 1 4 1 浮選試驗(yàn)研究2 1 4 1 1 優(yōu)先浮選流程方案的綜合條件開路試驗(yàn)2 1 4 1 2 浮鉛鋅硫混浮再分離流程試驗(yàn)2 3 4 2 礦泥試樣浮選試驗(yàn)。2 5 4 2 1 優(yōu)先浮選流程方案2 5 4 2 2 優(yōu)先選鉛鋅硫混浮后分離方案試驗(yàn)2 5 4 3 泥、砂分選、鋅硫混合精礦合并再分離2 9 i v 工程碩士學(xué)位論文目錄 4 4 現(xiàn)場驗(yàn)證試驗(yàn)3 2 4 4 1 試樣3 2 4 4 2 試驗(yàn)內(nèi)容3 3 第五章大廠硫化礦物與捕收劑相互作用研究。4 6 5 1 脆硫銻鉛礦等硫化礦物在水系中表面氧化的e _ _ p h 關(guān)系4 6 5 2 硫化礦物捕收劑相互作用的熱力學(xué)分析4 8 5 3c u 2 + 活化的鐵閃鋅礦與丁黃藥相互作用的熱力學(xué)分析4 9 5 4 光譜研究捕收劑在礦物表面的吸附行為5 0 5 5 本章小結(jié)5 2 結(jié)論。5 3 參考文獻(xiàn)5 4 致謝5 9 攻讀學(xué)位期間主要的研究成果6 0 v 和起泡劑進(jìn)行脫硫?yàn)楹笾剡x錫石創(chuàng)造條件，與此同時，卻給硫化礦的分離帶來了難題。由 于鐵閃鋅礦和黃鐵礦均被硫酸銅活化過，且表面吸附了大量的丁基黃藥，因此使鉛一鋅、 鋅硫的分離更加困難。因此尋找新的浮選技術(shù)和浮選藥劑來進(jìn)行大廠礦石的高效分離與 回收是中國選礦工作者追求的目標(biāo)。 1 1 大廠礦區(qū)復(fù)雜鉛銻鋅硫化礦的選礦研究進(jìn)展 廣西車河選礦廠目前所處理的錫石多金屬礦床為我國僅有、世界少有的特大型錫石多 金屬硫化礦床【l 】，除回收錫石外還可綜合回收的伴生金屬有鉛、鋅、銦、銻和銀等，是我 國著名的錫石多金屬礦床。該礦床屬于高中溫?zé)嵋恒U銻鋅多金屬礦床【2 】，主要產(chǎn)于泥盆紀(jì) 碳酸鹽地層中，礦床主要有整合型與交錯型兩種。其工業(yè)類型為錫石硫化物礦床，礦床 中共生礦物組份復(fù)雜，種類繁多，主要有錫石、鐵閃鋅礦、菱鐵礦、磁黃鐵礦、毒砂、脆 硫銻鉛礦、輝銻錫鉛礦等。脈石礦物主要有石英、電氣石、方解石等；礦石構(gòu)造主要有細(xì) 脈狀、網(wǎng)脈狀、浸染狀、塊狀等。礦床中主要的礦物脆硫銻鉛礦、硫銻鉛礦和鐵閃鋅礦， 是錫的一種具有經(jīng)濟(jì)價值的伴生礦。由于p b s 和s b 2 s 3 共生于同一分子式中，故鉛銻一般 是以混合精礦出現(xiàn)后再冶煉分離鉛銻。此種礦石除我國廣西大廠錫石多金屬礦床蘊(yùn)藏豐富 外，在美國內(nèi)華達(dá)州和玻利維亞的輝銻礦礦床中也有少量產(chǎn)出。 迄今為止，黃藥和黑藥等離子型藥劑仍然是多金屬硫化礦分離的主要捕收劑。它們與 各種抑制劑組成各種配方，對多金屬硫化礦進(jìn)行分離。劉如意等采用優(yōu)先浮選流程，先浮 脆硫銻鉛礦，再浮選閃鋅礦，成功地分離了這兩種礦物p 】。大廠巴里選廠采用等可浮流程， 先浮只用捕收劑和起泡劑即可上浮的大部分脆硫銻鉛礦和部分鐵閃鋅礦、黃鐵礦、毒砂， 然后再加活化劑浮選難浮礦物，分別進(jìn)行分離 4 1 。黎性海等對巴里選廠硫化礦浮選分離工 藝的研究認(rèn)為，分離巴里選廠處理的硫化礦不但可以采用等可浮流程，也可采用部分混合 浮選流程，兩種流程均成功地分離了脆硫銻鉛礦和鐵閃鋅礦【5 】。廣州有色金屬研究院采用 等可浮流程，對大廠9 1 號富礦體的礦石進(jìn)行分離【6 l 。他們對大廠1 0 0 號特富礦+ 4 0 0 米礦體 中硫化礦采用優(yōu)先混浮分離工藝流程和二次混浮一分離流程進(jìn)行過研究。優(yōu)先一混浮分 離流程是優(yōu)先浮選脆硫銻鉛礦，然后對鐵閃鋅礦、黃鐵礦進(jìn)行混選再分離；二次混浮一分 離流程是先浮選脆硫銻鉛礦和黃鐵礦再進(jìn)行鐵閃鋅礦與難選黃鐵礦的混選，并分別進(jìn)行分 離，上述流程均取得了較好的分選結(jié)果 7 1 。吳若瓊等人采用加溫通二氧化硫方法，成功地 實(shí)現(xiàn)了鐵閃鋅礦磁黃鐵礦混合粒礦的分離，獲取了高純度的鋅粒礦【8 】，采用氧化還原劑調(diào) 節(jié)礦漿電位也可實(shí)現(xiàn)鐵閃鋅礦與磁黃鐵礦的分離【9 】。張興剝1 0 】通過多種流程工藝試驗(yàn)研究 比較，優(yōu)先混合浮選分離流程目前是1 0 0 號礦體硫化礦浮選分離的最佳工藝流程。對大廠 工程碩士學(xué)位論文第章文獻(xiàn)綜述 礦田細(xì)脈帶、9 1 號、9 2 號、1 0 0 號等四個錫石硫化礦類型礦體在大廠區(qū)域選廠的流程進(jìn)行 總結(jié)比較，其流程主要有： ( 1 ) “磁浮重”流程流程優(yōu)點(diǎn)：磨礦產(chǎn)品粒度兼顧了錫石、硫化礦都能得到較好的 回收；流程簡單，生產(chǎn)管理方便，生產(chǎn)成本低。 ( 2 ) “重磁浮重”流程：采用螺溜、搖床富集，產(chǎn)出錫石、硫化礦混合粗精礦，細(xì)磨 后經(jīng)浮選產(chǎn)出各種硫化礦產(chǎn)品，硫化礦在細(xì)磨條件下進(jìn)行浮選分離，浮選指標(biāo)較好。 鉛銻鋅多金屬硫化礦分選必須解決的主要核心技術(shù)問題是鉛銻、鋅與黃鐵礦的彼此有 效分離【1 1 1 。因此，在進(jìn)行鉛銻、鋅浮選時，必須有效地的抑制鋅礦物、黃鐵礦。長期以來， 氰化物是鋅礦物和黃鐵礦的典型抑制劑【1 2 】。因?yàn)榍杌锬芘c許多金屬生成易溶穩(wěn)定的絡(luò)離 子，如與礦漿中的銅離子反應(yīng)，生成親水性的c u ( c n ) 2 ，消除礦漿中的銅離子，或當(dāng)氰化 物過量時，生成穩(wěn)定的絡(luò)離子，避免活化鋅礦物；氰化物還能與吸附在鋅礦物表面上的銅 離子反應(yīng)，使之從礦物表面溶解下來，即具有“去活”作用。采用氰化物浮選工藝，具有分 離效果好、操作穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。因此，車河選礦廠自投產(chǎn)以來一直采用氰化物作為鋅礦物和 黃鐵礦的抑制劑。但氰化物是劇毒藥劑，對生態(tài)環(huán)境危害大；同時氰化物能溶解貴金屬， 不利于鉛銻鋅礦石中伴生銀的回收。為了充分有效地利用資源和保護(hù)生態(tài)環(huán)境，所以提出 利用新的浮選抑制劑來尋求大廠鉛銻鋅硫化礦的分離。 1 2 車河選礦廠處理的硫化礦物性質(zhì) 1 2 1 脆硫銻鋁礦 脆硫銻鉛礦是我國特有的硫鹽礦物，化學(xué)式為p b 4 f e s b 6 s 1 4 ，其中含p b 4 0 1 6 、 f e 2 1 7 、s b 3 5 3 9 、$ 2 1 7 4 。但成分有時并不完全符合化學(xué)式，如f e 含量可達(dá)1 0 ， 混入物有c u 、a g 、z n 、b i 、a s 等。脆硫銻鉛礦屬含硫鹽中鏈狀結(jié)構(gòu)的礦物，屬單斜晶系， 對稱型l 2 p c ，空間群p 2 a 。a o = 1 5 7 1 a ，b o = 1 9 0 5 a ，c o = 1 9 0 5 a ，c o _ 4 0 4 a ，1 3 = 9 1 0 4 8 。常 呈柱狀、針狀，集合體以放射狀、纖維狀、羽狀為常見；鉛灰色，條痕為灰黑色，呈金屬 光澤；硬度2 3 ，性脆；解理平行 1 l o 和 o l o 完全，平行 0 0 1 中等；階梯狀斷1 2 1 ；密度 5 6 9 c m 3 ，屬中低溫?zé)嵋撼梢虻牡V物。 國內(nèi)外對該礦物的浮選行為研究不多，八十年代末，瑞典的l a g e r 1 3 】曾經(jīng)對脆硫銻鉛 礦的可浮性及影響因素進(jìn)行研究，他們認(rèn)為脆硫銻鉛礦的浮選特性比輝銻礦更接近方鉛礦。 他們的研究還表明，脆硫銻鉛礦浮游速度較慢，在堿性條件下，用黑藥及黃藥做捕收劑可 獲得較高的浮游率；金屬鹽不能活化之，重鉻酸鉀可抑制其浮游【1 4 1 。與此同時，對以雜質(zhì) 形式存在于黃銅精礦中的脆硫銻鉛礦的浮選特性進(jìn)行了考察，并與輝銻礦進(jìn)行比較，他們 指出，脆硫銻鉛礦像輝銻礦樣，只用起泡劑在一定程度上能夠上浮。 在國內(nèi)，鄧海波、許時對脆硫銻鉛礦的浮選行為以及黃藥作捕收劑時的浮選機(jī)理進(jìn)行 過探索。他們的研究表明：介質(zhì)的p h 值對脆硫銻鉛礦的可浮性很大，在酸性或弱堿性的 條件下，其可浮性很好，當(dāng)p h 值大于9 后可浮性變差。通過紅外及紫外光譜測試分析， 2 工程碩士學(xué)位論文第一章文獻(xiàn)綜述 認(rèn)為黃藥在脆硫銻鉛礦表面產(chǎn)生化學(xué)吸附，形成類似黃原酸鹽的表面產(chǎn)物i j 。 巴里選礦廠硫化礦的浮選分離采用混合浮選分離流程，入選粒度為小于0 3 r a m 。首先 不加活化劑浮出鉛銻鋅礦和部分其他易浮硫化礦，泡沫再磨至小于0 2 r n r n 后進(jìn)行鉛銻、硫 分離，產(chǎn)出合格的鉛銻精礦；鉛銻、硫分離時，采用高堿無氰工藝，分離時石灰抑制鋅和 硫，在p h 1 0 條件下用乙硫氮作為捕收劑回收鉛銻。在粗選尾礦中添加活化劑硫酸鉛，浮 出其它的硫化礦，然后進(jìn)行鋅、硫分離，產(chǎn)出合格鋅精礦【l6 1 。長坡選礦廠硫化礦浮選分離 工藝采用優(yōu)先混合浮選分離流程，入選粒度為小于0 2 5 m m ，在中性介質(zhì)中，用丁銨黑藥作 為捕收劑，亞硫酸鈉和硫酸鋅作為鋅和硫的抑制劑，優(yōu)先浮出鉛銻礦物。在浮出鉛銻的尾 礦中添加硫酸鉛和黃藥，浮出其它硫化礦，然后進(jìn)行鋅、硫分離，產(chǎn)出合格鋅精礦。 目前車河選廠處理9 2 號礦時由于在臺浮回收錫石流程中大量使用捕收劑，改變了脆硫 銻鉛礦和鐵閃鋅礦之間可浮性的差異，致使鉛銻、鋅分離更加困難。車河選礦廠自鉛鋅系 統(tǒng)投產(chǎn)以來，在分選工藝中一直采用氰化物作為鋅硫礦物的抑制劑。生產(chǎn)實(shí)踐表明，該法 還能有效分離鉛銻鋅礦物，但氰化物及浮選藥劑耗量大，環(huán)境污染嚴(yán)重。目前氰化物用量 高達(dá)2 0 0 克噸以上，這樣不但污染環(huán)境，對生態(tài)危害大，而且也不能充分回收其中的貴金 屬銀。該廠現(xiàn)日處理6 0 0 0 t 礦石，年消耗氰化物超過3 0 0 t ，有毒有害廢水污染與危害程度 可見一斑。根據(jù)以往的研究和生產(chǎn)實(shí)踐表明：脆硫銻鉛礦與方鉛礦相比，可浮性差，易受 抑制；鐵閃鋅礦易抑制難活化；硫鐵礦物相較復(fù)雜，以黃鐵礦為主，可浮性一般，但有部 分易浮黃鐵礦容易隨泡沫進(jìn)入鉛銻精礦中，各礦物可浮性變化復(fù)雜，礦物間干擾大。由于 錫石的經(jīng)濟(jì)價值和鉛銻鋅礦物總的經(jīng)濟(jì)值相近，所以應(yīng)充分回收礦石中的錫石，因此在浮 選礦泥時黃鐵礦抑制劑不能用石灰抑硫，否則就會影響后重及細(xì)泥錫石的回收，故給鉛銻 鋅分選造成困難。 1 2 2 鐵閃鋅礦 鐵閃鋅礦的化學(xué)式為( z n f e ) s ，是鐵原子同晶形置換閃鋅礦晶格上的鋅而形成的。 屬于等軸晶系結(jié)晶構(gòu)造；莫氏硬度為3 5 4 0 ，密度3 9 4 2 9 c m 3 ；具有離子共價型化學(xué)鍵。 不含鐵雜質(zhì)的閃鋅礦晶格參數(shù)為0 5 4 1 3 n m ( 5 4 1 3 a ) ，隨含鐵量的提高，其晶格參數(shù)增大。 因?yàn)殡m然f e 原子和離子半徑比z n 原子和離子小，但由于f e s 鍵性比z n s 具有較強(qiáng)離子 鍵性，因此f e 代替z n 后導(dǎo)致( z n ，f e ) s 原子間距不是減少而是增大。庫爾羅特認(rèn)為， 含高鐵的閃鋅礦與含低鐵之閃鋅礦相比其水化作用有所增強(qiáng)?？赂倪M(jìn)一步研究認(rèn)為，由 于含鐵量增加，晶格參數(shù)增大，從而使閃鋅礦的水化作用增強(qiáng)，天然可浮性降低l i 。 在礦石中鐵閃鋅礦多與磁黃鐵礦連生，兩者相互穿插交生，在大多數(shù)鐵閃鋅礦顆粒邊 緣或內(nèi)部包含大量麻點(diǎn)狀脈石顆粒，這些脈石粒度一般為0 0 0 5 0 0 2 r a m 。在粗粒鐵閃鋅礦 從顆粒邊緣到中部，脈石由密集到稀疏分布，此外，鐵閃鋅礦也常與錫石、黝錫礦、脆硫 銻鉛礦等礦物連生。 我國含有鐵閃鋅礦的鉛鋅礦山有湖南的黃沙坪鉛鋅礦、野雞尾鉛鋅礦、潘家沖鉛鋅礦， 工程碩士學(xué)位論文第一章文獻(xiàn)綜述 廣西的河池鉛鋅礦，貴州的赫章鉛鋅礦，黑龍江的西林鉛鋅礦，青海的錫鐵山鉛鋅礦，廣 東的厚婆坳鉛鋅礦，吉林的放牛溝鉛鋅礦。這些礦山的鐵閃鋅礦含鐵為8 1 2 。含鐵量 不等，種類不同，難選程度不同，浮選指標(biāo)不同，因此研究討論鐵閃鋅礦的浮選工藝問題 是完全必要的。這些礦石一般含有硫化鉛礦物，硫化鋅礦物，硫化鐵礦物，這就存在著一 個鉛、鋅、鐵分離的問題，特別是鐵和鋅分離的問題，即鐵閃鋅礦與硫化鐵礦的分離問題。 由于鐵閃鋅礦固有特性而表現(xiàn)出鐵閃鋅礦與硫化鐵礦的分離較閃鋅礦與黃鐵礦的分離更加 困難，有些含鐵閃鋅礦的礦山，選礦廠機(jī)關(guān)報的選別指標(biāo)還不夠理想，還不能令人滿意， 所以結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐研究討論鐵閃鋅礦的浮選問題具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。鐵閃鋅礦屬于富含 鐵的閃鋅礦，通常鐵以類質(zhì)同象混入閃鋅礦，混進(jìn)鐵的數(shù)量不等。 一些實(shí)驗(yàn)證實(shí)，凡a u ，a g ，c u ，p b ，z r , s n 和t i 等可溶性重金屬離子可作為閃鋅礦的活 化劑。較好的閃鋅礦活化劑之金屬離子可作為閃鋅礦的活化劑。t r a h a r 【1 8 】認(rèn)為，較好的閃 鋅礦活化劑之金屬離子，是其所形成的硫化物的溶解度要比鋅的硫化物的溶解度要比鋅的 硫化物的溶解度小。s n 和t i 等金屬離子雖然成功地活化了閃鋅礦，但它們的硫化物比s n 更容易溶解。 閃鋅礦和鐵閃鋅礦的活化劑是硫酸銅。因?yàn)殂~和鋅的離子半徑相近，而且銅和鋅的親 和力比鋅和硫的親和力更大，所以銅離子比較容易進(jìn)入閃鋅礦的晶格。c u 2 + 的活化作用是 分兩步進(jìn)行的，第一是c u 2 + 與z n 2 + 的離子交換反應(yīng)，而不是氧化還原反應(yīng)，c u 2 + 被還原， s 2 。被氧化。 閃鋅礦經(jīng)典的抑制方法有：氰化物法、硫化物法和硫氧化合物( 亞硫酸鹽) 法。氰化 物是閃鋅礦的有效抑制劑，對其抑制機(jī)理研究得較多，也較成熟。堿金屬氰化物的抑制作 用與氰離子作用有關(guān)。 綜合前人的研究結(jié)果可知【l9 1 ，氰離子對閃鋅礦的抑制機(jī)理有幾種假設(shè)，a ) 清洗礦物表 面的活化離子：b ) 與礦物表面爭離子發(fā)生交換吸附或生成鋅氰絡(luò)合物表面固著，從而妨礙 捕收劑的吸附；c ) 從礦物表面溶解吸附的捕收劑；d ) 與礦漿中的c u 2 + 、c u + 形成穩(wěn)定的可 溶性絡(luò)離子c u ( c n ) 2 。對閃鋅礦表面進(jìn)行測定發(fā)現(xiàn)，閃鋅礦表面所形成的沉淀其化學(xué)成分 是非常復(fù)雜的，呈現(xiàn)出多種親水化合物，如z n ( c n ) 2 、z n ( c n ) 2 、c a ( c n ) 2 等。由此更詳細(xì) 地提示了氰化物對閃鋅礦起抑制作用的表面化合物的種類。 大量的試驗(yàn)和選廠的生產(chǎn)實(shí)踐證明，氰化物和硫酸組合，以不同濃度加藥，保證在礦 漿中形成難溶性的z n ( c n ) 2 或是可溶性的絡(luò)合鹽n a 2 z n ( c n ) 4 、k 2 z n ( c n ) 4 作為閃鋅礦的抑 制劑比單獨(dú)使用氰化物更有效，并可降低氰化物的耗量。然而，它的作用機(jī)理還沒有得到 滿意的解釋。一般認(rèn)為其抑制機(jī)理是c n 。的取活作用及z d + 一n - 絡(luò)合物的吸附。各組份的 抑制效果按以下次序遞增： c n 硫脲 磺基，同時還發(fā)現(xiàn)，在捕收劑之前添加p a m 可使大量的 粗顆粒礦物被抑制。王榮生 3 0 1 考察了不同礦漿p h 時外控電位電化學(xué)處理黃鐵礦的浮選行 為。在酸性、有黃藥存在的環(huán)境中，外控電位電化學(xué)預(yù)處理對黃鐵礦的浮選作用不顯著。 在堿性、黃藥環(huán)境中，電位為4 0 0 - - 一8 0 0 m v 間黃鐵礦浮選回收率大幅升高，這是因?yàn)樵诘V 物表面發(fā)生氧化生成了s o ，黃藥被氧化成雙黃藥。葉雪均等【3 l 】的研究表明，在堿性條件下 d s + y d 對黃鐵礦有抑制作用，人工混合礦物和實(shí)際礦石試驗(yàn)結(jié)果證實(shí)，用石灰調(diào)漿到 p h = 9 ，組合抑制劑d s + y d 能有效實(shí)現(xiàn)方鉛礦和黃鐵礦的浮選分離，礦物表面黃藥吸附量 測定結(jié)果表明，組合抑制劑對不同礦物表面競爭吸附能力的差異是低堿度礦漿條件下實(shí)現(xiàn) 有效分選的主要原因。jdm i l l e r 3 2 1 解釋和查明了n 2 t e c 浮選法的基本原理，根據(jù)電化學(xué) 校制接觸角測量結(jié)果，研究了黃鐵礦的低電位、低p h 疏水狀態(tài)與浮選變量( p h 、氣相組成、 捕收劑濃度和黃鐵礦電位) 之間的關(guān)系。楊梅金【3 3 】研究了黃鐵礦自誘導(dǎo)浮選行為及黃藥條件 下黃鐵礦電化學(xué)浮選的電化學(xué)行為。研究結(jié)果表明在一定礦漿電位條件下，黃鐵礦表面被 氧化生成疏水的元素s o ，從而產(chǎn)生自誘導(dǎo)浮選。在合適的電位下，黃藥能在黃鐵礦表面氧 化生成雙黃藥，電位高導(dǎo)致黃鐵礦表面氧化生成f e ( o h ) 3 和s 0 4 2 。，降低礦物可浮性。北京 礦冶研究總院開發(fā)的新型捕收劑p a c 是一種硫化礦捕收劑【3 4 1 ，新型捕收劑p a c 對黃銅礦 捕收力強(qiáng)，對黃鐵礦捕收力弱，具有明顯的選擇捕收性。邱廷省【3 5 j 利用純礦物浮選試驗(yàn)研 究了次氯酸鈉、過硫酸銨及含鈣藥劑c k 等氧化劑對黃鐵礦可浮性的影響，并采用實(shí)際礦 石進(jìn)行了驗(yàn)證。根據(jù)黃鐵礦的電化學(xué)性質(zhì)、接觸角測定和黃藥在礦物表達(dá)的吸附量測定， 分析了黃鐵礦在氧化狀態(tài)下受抑時的表面性質(zhì)，結(jié)果表明，氧化劑能減小黃鐵礦的接觸角， 增大親水性，阻止或減少黃藥在礦物表面的吸附從而使黃鐵礦受到抑制。邱廷省等【3 6 】還利 用純礦物試驗(yàn)研究了抑制劑c k 的磁處理對銅硫兩種礦物可浮性的影響，采用接觸角測試 及礦物表面吸附量測試對磁處理強(qiáng)化黃鐵礦抑制機(jī)理進(jìn)行了探討。與常規(guī)浮選相比較，磁 場可強(qiáng)化對黃鐵礦的抑制作用，促進(jìn)抑制劑c k 在黃鐵礦礦物表現(xiàn)的吸附，增加礦物表面 的親水性。肖飛燕【3 7 】研究了用f e s 0 4 取代h 2 s 0 4 作調(diào)整劑從浮選鉛鋅的尾礦中回收黃鐵礦 的可能性，將f e s 0 4 加入到浮選鉛鋅的尾礦中，使受抑制的黃鐵礦恢復(fù)可浮性。蒙特，b m b t 3 8 1 研究了用2 一巰基苯并噻唑( m b t ) 、二乙基二硫代磷酸鈉( d t f ) 和戊基鉀黃藥( p a x ) 6 工程碩士學(xué)位論文第一章文獻(xiàn)綜述 優(yōu)先浮選黃鐵礦的結(jié)果。使用m b t 時，在p h 4 6 金和黃鐵礦的可浮性較高。阿克，p k 3 9 】 對1 4 種可能與黃鐵礦表面上的金屬離子發(fā)生螯合作用的藥劑在浮選中的效果進(jìn)行了評價。 所研究的藥劑屬于巰基苯基衍生物、硫代氨基甲酸鹽硫脲、咪唑衍生物、肟、羥基喹啉和 黃原酸基甲酸鹽。咪唑啉( 1 一羥乙基一2 一十七烷基) 是硫化銅礦物最好的捕收劑。a l 瓦 爾帝維葉索】用吸附量測定、動電位測定和微量浮選試驗(yàn)方法研究了糊精對黃鐵礦浮選的 抑制作用。糊精對黃鐵礦抑制具有特殊的機(jī)理，即糊精對黃鐵礦的抑制可能是由于糊精遮 蓋了礦物表面上由黃藥離子吸附所產(chǎn)生的雙黃藥。試驗(yàn)結(jié)果表明，糊精對黃鐵礦的抑制作 用像氰化物一樣有效。 黃鐵礦的活化劑一般使用硫酸1 4 ，此外也可用n a 2 c 0 3 或c 0 2 來活化。作用機(jī)理為： 其一是降低溶液p h 值，使黃鐵礦表面c a 2 + 、f e 2 + 、f e 3 + 等離子形成絡(luò)合物或難溶鹽從黃鐵 礦表面脫附而進(jìn)入溶液，恢復(fù)黃鐵礦的新鮮表面；其二是由于活化劑的存在使黃鐵礦表面 難以被氧化，從而被抑制的黃鐵礦得以活化而上浮。當(dāng)黃鐵礦表面氧化較深時，可被c u 2 + 活化。其機(jī)理為c u z + 可取代黃鐵礦晶格中的f e 2 + 使表面生成含銅硫化膜從而增強(qiáng)對黃藥的 吸附作用：但當(dāng)黃鐵礦吸附捕收劑或受到石灰抑制較深時，則需在酸性介質(zhì)中或經(jīng)酸清洗 后方可被c u s 0 4 活化。 1 3 復(fù)雜鉛( 銻) 鋅硫化礦浮選藥劑的研究進(jìn)展 迄今為止，黃藥和黑藥等離子型藥劑仍然是多金屬硫化礦分離的主要捕收劑。它們與 各種抑制劑組成各種配方，對多金屬硫化礦進(jìn)行分離。由于脆硫銻鉛礦的浮游性質(zhì)與方鉛 礦較接近，故了解方鉛礦與閃鋅礦、磁黃鐵礦的分離工藝是有指導(dǎo)意義的。 藍(lán)方釗等【4 2 l 對硫酸鋅和氯化銨在鉛鋅硫化礦分離中的作用進(jìn)行了研究。他們的研究表 明，硫酸鋅和氯化銨混合使用不但能替代硫酸鋅和氯化鈉混用，而且還去得了更好地抑制 效果。j p a u l i c a 等【4 3 l 認(rèn)為，硫酸亞鐵與氯化物混用能有效地抑制鐵閃鋅礦與黃鐵礦，大大 降低氰化鈉用量。李正勤等瞰】用硫化鈉、硫酸鋅和焦亞硫酸鈉對紅透山的鐵閃鋅礦進(jìn)行抑 制，取得了較好的分離指標(biāo)。探索新型、高效、低毒、廉價的浮選藥劑，一直是選礦工作 者關(guān)注的重點(diǎn)。哈薩克斯坦國家工業(yè)生態(tài)科技生產(chǎn)聯(lián)合體報導(dǎo)【4 5 】：1 9 8 3 年哈茲米哈羅布爾 研究院合成了含鐵礦物的新抑制劑“o h o k c 1 ”，用該藥劑替代氰化物成功進(jìn)行了鉛、鋅、 硫的分離。美國研究工作利4 6 i 研究出一種黃鐵礦、磁黃鐵礦和白鐵礦的鋅抑制劑，該抑制 劑是由含交聯(lián)健的苛性淀粉與聚丙烯酸通過化學(xué)作用制成的。前蘇聯(lián)的研究工作者認(rèn)為1 4 7 j ， 碳酸鈣在各種條件下均可抑制黃鐵礦，并且可以提高閃鋅礦的浮游性。有人【4 8 】指出羧甲基 纖維素銨用于抑制閃鋅礦效果很好。d k s e n g u p t a 4 9 1 研究了陰離子與陽離子染料對硫化礦 物浮選的影響，試驗(yàn)結(jié)果表明，硫酸銅與羊毛鉻藍(lán)黑b 一起使用時，可抑制閃鋅礦的浮選 而不是活化之；用羊毛鉻藍(lán)黑t 浮選方鉛礦和閃鋅礦時，硫酸銅對兩種礦物表現(xiàn)出抑制作 用。2 3 4 # 捕收劑是沈陽冶金選礦藥劑廠合成的一種氨酯類捕收劑【5 0 1 ，李波等用2 3 4 # 代替丁 銨黑藥作閃鋅礦的捕收劑，取得了很好的結(jié)果。試驗(yàn)結(jié)果表明，2 3 4 # 捕收劑對黃鐵礦捕收 7 工稃碩上學(xué)位論文第。章文獻(xiàn)綜述 能力弱，泡沫不變粘，而且用量僅為丁銨黑藥的1 3 1 2 。吳若瓊等人采用加溫通二氧化硫 方法，成功地實(shí)現(xiàn)了鐵閃鋅礦一磁黃鐵礦混合粒礦的分離，獲取了高純度的鋅粒礦【8 】，采 用氧化還原劑調(diào)節(jié)礦漿電位也可實(shí)現(xiàn)鐵閃鋅礦與磁黃鐵礦的分離【5 1 1 。 無氰浮選是以非氰物質(zhì)代替氰化物作抑制劑的選礦工藝。我國【5 2 】采用無氰浮選工藝的 選礦廠，一般采用直接優(yōu)先浮選流程或等可浮流程。直接優(yōu)先浮選流程是按有用礦物可浮 性原則依次地進(jìn)行浮選，該流程有利于有用礦物之間以及有用礦物與脈石礦物之間的分離， 一般來說可以獲得高質(zhì)量的精礦。等可浮浮選流程是在混合浮選流程和優(yōu)先浮選流程的基 礎(chǔ)上發(fā)展起來的。其特點(diǎn)是將有價礦物按可浮性能分為易浮與難浮兩部分，分別進(jìn)行混合 浮選得到混合精礦，然后再依次分選出各種含有用礦物的單獨(dú)精礦；該工藝克服了混合一 分離和部分混合一分離浮選工藝“重拉、重壓”的缺點(diǎn)，有利于實(shí)現(xiàn)無氰浮選，而且能適應(yīng) 礦石性質(zhì)的變化。近幾年來，國內(nèi)外研究者對各種復(fù)雜難選的多金屬硫化鉛鋅礦進(jìn)行了大 量的工藝研究和實(shí)踐。水口山鉛鋅礦【5 3 】采用鉛一鋅硫等可浮浮選流程；增加了中礦再磨 作業(yè)，在鉛、鋅、硫浮選分離作業(yè)中采用抑制劑硫化鈉、硫酸鋅和硫代硫酸鈉抑制鋅礦物， 用石灰抑制黃鐵礦，用捕收劑s n 一9 浮選方鉛礦，實(shí)現(xiàn)了無氰浮選工藝。其浮選指標(biāo)與原 生產(chǎn)指標(biāo)相比，鉛、鋅、硫分別提高了0 1 4 、2 0 9 和5 4 1 ；金銀回收率分別提高了4 0 8 和o 8 7 。黃沙坪鉛鋅礦【5 4 】礦石中硫化礦物呈中細(xì)粒不均勻嵌布，硫化礦物之間共生密切。 采用等可浮浮選流程與組合藥劑和改進(jìn)磨礦制度等技術(shù)相配合，提高了技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，與 原流程相比較，不但鉛精礦、鋅精礦品位提高，回收率均在9 0 以上，選礦藥劑費(fèi)用也大 幅度降低。廣西大廠巧 對1 0 0 號礦體進(jìn)行了浮選流程及工藝條件的探索研究，分別制定了 “磁一浮一重”和“磁一重一浮一重”兩個原則流程，并將“磁一浮一重”流程應(yīng)用于生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn) 了錫、鉛、鋅無氰浮選分離?；翦a曉b 們等采用二步分選工藝不但解決了大廠錫石一多金屬 硫化礦多重浮選中相互影響的問題，同時提高了鉛鋅回收率。黃廷選b 7 1 對云南馬關(guān)鉛鋅多 金屬混合礦采用了硫化鉛、硫化鋅、氧化鉛依次優(yōu)先浮選，尾礦再重選氧化鋅的工藝流程。 成功分離了鉛鋅，獲得較好的指標(biāo)。高新章【5 8 】等針對會理鋅礦礦石嵌布關(guān)系復(fù)雜，研究采 用了鉛鋅最佳可浮性分離工藝流程，使用選擇性選鉛捕收劑，粗精礦加礦泥分散劑脫泥， 然后再磨，采用高濃度抑制劑，多次精選等技術(shù)措施，成功解決了該礦石的鉛鋅分離難題。 劉如意【5 明等就廣西河池地區(qū)的低品位鉛鋅多金屬硫化礦分選問題，研究了礦石中不同礦石 的浮選特性，分選條件及藥劑制度，提出了處理該類礦石的分選工藝，使精礦質(zhì)量和回收 率都有較大提高。 無氰浮選是以一種或多種非氰抑制劑與礦物作用，改變礦物的表面性質(zhì)而達(dá)到分選之 目的的。非氰抑制劑可分為無機(jī)抑制劑和有機(jī)抑制劑兩大類。在具體使用時，既可以單獨(dú) 使用，也可以組