一种抑制剂、黄铜矿与毒砂浮选分离方法 |
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| 申请号 | CN202410303587.7 | 申请日 | 2024-03-18 | 公开(公告)号 | CN117884262A | 公开(公告)日 | 2024-04-16 |
| 申请人 | 中国矿业大学(北京); 广西华锡有色金属股份有限公司; 江西铜业股份有限公司; | 发明人 | 邱鸿鑫; 吴伯增; 孙晓豪; 吴启明; 耿志强; 邓久帅; 胡明振; 郭丹颖; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及选矿技术领域，具体而言，涉及一种 抑制剂 、 黄 铜 矿与毒砂浮选分离方法。所述的抑制剂，包括以下组分： 碳 化三聚氰酸钠和DL‑2‑ 氨 基‑3‑巯基丙酸；所述碳化三聚氰酸钠和所述DL‑2‑氨基‑3‑巯基丙酸的 质量 比为1：1~1.5。所述的抑制剂，能在一定程度上减少捕收剂在毒砂表面的 吸附 ，可以实现在毒砂和黄铜矿表面的选择性吸附，药剂用量低，制备过程简单，选择性好，且抑制剂原料来源广泛，易于工业化使用。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种抑制剂，其特征在于，包括以下组分： |
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| 说明书全文 | 一种抑制剂、黄铜矿与毒砂浮选分离方法技术领域[0001] 本发明涉及选矿技术领域，具体而言，涉及一种抑制剂、黄铜矿与毒砂浮选分离方法。 背景技术[0002] 毒砂是金属矿床中分布最广泛的含砷矿物，常与黄铜矿、黄铁矿、闪锌矿等硫化矿共伴生存在。浮选精矿中砷含量过高，不仅冶炼过程中会对环境造成极大污染，还会极大的提高处理成本。因此，通过选矿手段降低精矿中砷含量具有重要意义。 [0003] 当前，黄铜矿和毒砂的浮选分离面临以下难点：（1）毒砂容易被黄铜矿溶解的铜离子活化，从而提高其可浮性，使得铜、砷的分离变得更加困难；（2）常用的无机抑制剂，如石灰、重铬酸钾、硫化钠、亚硫酸钠等，石灰的大量使用，容易造成管道堵塞。以重铬酸钾为主的氧化剂可以通过氧化毒砂，从而显著增强其亲水性，然而这类药剂所带来的环境污染也较为严重。常用的有机抑制剂，如单宁、聚丙烯酰胺、糊精等，常通过与金属矿物表面金属离子形成络合物的形式发生吸附。但是该类药剂的使用也会对黄铜矿的浮选产生一定程度的影响，选择性较差。因此，寻找一种能有效促进黄铜矿与毒砂分离的高选择性浮选药剂具有重要意义。 [0004] 有鉴于此，特提出本发明。 发明内容[0005] 本发明的目的在于解决现有黄铜矿与毒砂浮选分离难、药剂污染大的问题。该抑制剂能够有效促进黄铜矿与毒砂分离。 [0006] 为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：本发明的一个方面，涉及一种抑制剂，包括以下组分： 碳化三聚氰酸钠和DL‑2‑氨基‑3‑巯基丙酸； 所述碳化三聚氰酸钠和所述DL‑2‑氨基‑3‑巯基丙酸的质量比为1：1 3。 ~ [0007] 所述的抑制剂，能在一定程度上减少捕收剂在毒砂表面的吸附，可以实现在毒砂和黄铜矿表面的选择性吸附，药剂用量低，制备过程简单，选择性好，且抑制剂原料来源广泛，易于工业化使用。 [0008] 本发明的另一个方面，还涉及一种黄铜矿与毒砂浮选分离方法，包括以下步骤：（a）向矿浆中加入所述的抑制剂、捕收剂和起泡剂后进行粗选，得到粗选精矿和粗选尾矿； （b）向所述粗选精矿中加入所述抑制剂和所述捕收剂后进行一次精选，得到一次精矿和一次精选中矿；向所述一次精矿中加入所述抑制剂后进行二次精选，得到二次精矿和二次精选中矿；向所述二次精矿中加入所述抑制剂后进行三次精选，得到铜精矿和三次精选中矿； （c）向所述粗选尾矿中加入所述捕收剂后进行一次扫选，得到一次扫选精矿和一次扫选中矿；向所述一次扫选精矿中加入所述捕收剂后进行二次扫选，得到二次扫选精矿和二次扫选中矿；向所述二次扫选精矿中加入所述捕收剂后进行三次扫选，得到尾矿和三次扫选中矿。 [0009] 所述的黄铜矿与毒砂浮选分离方法，分离方法设置合理，工艺简单，采用特定的抑制剂，能够明显降低铜精矿中砷的含量。 [0010] 与现有技术相比，本发明的有益效果为：（1）本发明提供的抑制剂与传统抑制剂相比，能更大程度的减少捕收剂在毒砂表面的吸附，对于毒砂而言，毒砂表面的铁离子处于缺配体状态，存在着孤对电子，易于组合抑制剂中的‑COOH、‑NH2和‑SH形成反馈Π键。而黄铜矿中的铜离子价电子排布属于d10构型，存在明显惰性，因此无法形成反馈Π键，因此，可以实现在毒砂和黄铜矿表面的选择性吸附。 [0011] （2）本发明提出的抑制剂由碳化三聚氰酸钠和DL‑2‑氨基‑3‑巯基丙酸复配形成的药剂作为砷矿物抑制剂，能将铜精矿中砷的含量降低至0.40%，药剂用量低，制备过程简单，选择性好，且抑制剂原料来源广泛，易于工业化使用。 [0013] 为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 [0014] 图1为本发明提供的黄铜矿与毒砂浮选分离方法的工艺流程图。 具体实施方式[0015] 下面将结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。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。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。 [0016] 本发明的一个方面，涉及一种抑制剂，包括以下组分：碳化三聚氰酸钠和DL‑2‑氨基‑3‑巯基丙酸； 所述碳化三聚氰酸钠和所述DL‑2‑氨基‑3‑巯基丙酸的质量比为1：1 3（例如1：1、~ 1：1.5、1：2、1：2.5或1：3）。 [0017] 所述的抑制剂与传统抑制剂相比，能更大程度的减少捕收剂在毒砂表面的吸附，对于毒砂而言，毒砂表面的铁离子处于缺配体状态，存在着孤对电子，易于组合抑制剂中的‑COOH、‑NH2和‑SH形成反馈Π键。而黄铜矿中的铜离子价电子排布属于d10构型，存在明显惰性，因此无法形成反馈Π键，因此，可以实现在毒砂和黄铜矿表面的选择性吸附。 [0018] 所述的抑制剂由碳化三聚氰酸钠和DL‑2‑氨基‑3‑巯基丙酸复配形成的药剂作为砷矿物抑制剂，能将铜精矿中砷的含量降低至0.40%，药剂用量低，制备过程简单，选择性好，且抑制剂原料来源广泛，易于工业化使用。 [0019] 碳化三聚氰酸钠和DL‑2‑氨基‑3‑巯基丙酸与毒砂表面金属离子可能发生如下反应：2+ + 2(C6H7O6Na)n+Fe =2(C6H7O6)nFe +2Na； 2+ + C3H7NO2S+Fe =C3H5NO2SFe +2H。 [0020] 本发明的另一个方面，还涉及一种黄铜矿与毒砂浮选分离方法，如图1所示，包括以下步骤：（a）向矿浆中加入所述的抑制剂、捕收剂和起泡剂后进行粗选，得到粗选精矿和粗选尾矿； （b）向所述粗选精矿中加入所述抑制剂和所述捕收剂后进行一次精选，得到一次精矿和一次精选中矿；向所述一次精矿中加入所述抑制剂后进行二次精选，得到二次精矿和二次精选中矿；向所述二次精矿中加入所述抑制剂后进行三次精选，得到铜精矿和三次精选中矿； （c）向所述粗选尾矿中加入所述捕收剂后进行一次扫选，得到一次扫选精矿和一次扫选中矿；向所述一次扫选精矿中加入所述捕收剂后进行二次扫选，得到二次扫选精矿和二次扫选中矿；向所述二次扫选精矿中加入所述捕收剂后进行三次扫选，得到尾矿和三次扫选中矿。 [0021] 该黄铜矿与毒砂浮选分离方法，分离方法设置合理，工艺简单，采用特定的抑制剂，能够明显降低铜精矿中砷的含量。 [0022] 优选地，所述矿浆的pH为11 12。在此范围内抑制剂能够稳定发挥作用。~ [0023] 优选地，所述矿浆的浓度为30wt% 35wt%（例如30wt%、31wt%、32wt%、34wt%或~35wt%）。 [0024] 优选地，所述矿浆中‑0.074mm的粒级占比为79.00wt% 87.00wt%（例如79.00wt%、~81.00wt%、83.00wt%、85.00wt%或87.00wt%）。 [0025] 优选地，所述矿浆中矿物的铜品位为0.35%‑0.50%，砷品位为2.05% 2.23%。~ [0026] 优选地，步骤（a），向所述矿浆中加入所述抑制剂的量为每吨所述矿浆添加所述抑制剂2400 2800g（例如2400g、2450g、2500g、2550g、2600g、2650g、2700g、2750g或2800g）。~ [0027] 优选地，步骤（a），向所述矿浆中加入所述捕收剂的量为每吨所述矿浆添加所述捕收剂70 200g（例如70g、90g、110g、130g、150g、170g、190g或200g）。~ [0028] 优选地，步骤（a），向所述矿浆中加入所述起泡剂的量为每吨所述矿浆添加所述起泡剂30 50g（例如30g、35g、40g、45g或50g）。~ [0029] 优选地，步骤（a），所述抑制剂的作用时间为4 6min。~ [0030] 优选地，步骤（a），所述捕收剂的作用时间为2 4min。~ [0031] 优选地，步骤（a），所述起泡剂的作用时间为0.5 1.5min。~ [0032] 优选地，向所述粗选精矿中加入所述抑制剂的量为每吨所述矿浆添加所述抑制剂300 1400g（例如300g、400g、500g、600g、700g、800g、900g、1000g、1100g、1200g、1300g或~ 1400g）。 [0033] 优选地，向所述粗选精矿中加入所述捕收剂的量为每吨所述矿浆添加所述捕收剂35 100g（例如35g、45g、55g、65g、75g、85g、95g或100g）。 ~ [0034] 优选地，向所述一次精矿中加入所述抑制剂的量为每吨所述矿浆添加所述抑制剂150 700g（例如150g、250g、350g、450g、550g、650g或700g）。 ~ [0035] 优选地，向所述二次精矿中加入所述抑制剂的量为每吨所述矿浆添加所述抑制剂75 350g（例如75g、95g、115g、135g、155g、175g、195g、215g、235g、255g、275g、295g、315g、~ 335g或350g）。 [0036] 优选地，所述一次精选中，所述抑制剂的作用时间为4 6min。~ [0037] 优选地，所述一次精选中，所述捕收剂的作用时间为2 4min。~ [0038] 优选地，所述二次精选中，所述抑制剂的作用时间为4 6min。~ [0039] 优选地，所述三次精选中，所述抑制剂的作用时间为4 6min。~ [0040] 优选地，向所述粗选尾矿中加入所述捕收剂的量为每吨所述矿浆添加所述捕收剂30 50g（例如30g、35g、40g、45g或50g）。 ~ [0041] 优选地，向所述一次扫选精矿中加入所述捕收剂的量为每吨所述矿浆添加所述捕收剂100 200g（例如110g、120g、130g、140g、150g、160g、170g、180g、190g或200g）。~ [0042] 优选地，向所述二次扫选精矿中加入所述捕收剂的量为每吨所述矿浆添加所述捕收剂10 20g（例如10g、12g、14g、16g、18g或20g）。~ [0044] 优选地，所述起泡剂包括：松醇油和/或樟脑油。 [0045] 下面将结合具体的实施例和对比例对本发明的实施方案进行详细描述。 [0046] 实施例1本实施例提供的抑制剂的制备方法包括：将碳化三聚氰酸钠和DL‑2‑氨基‑3‑巯基丙酸在40℃条件下置于搅拌桶中，按照质量比为1：1配制成抑制剂，搅拌5min，抑制剂配置浓度为0.5wt%。 [0047] 实施例2本实施例提供的抑制剂的制备方法包括：将碳化三聚氰酸钠和DL‑2‑氨基‑3‑巯基丙酸在50℃条件下置于搅拌桶中，按照质量比为1：2配制成复合药剂,搅拌反应10min，抑制剂配置浓度为1.5wt%。 [0048] 实施例3本实施例提供的抑制剂的制备方法包括：将碳化三聚氰酸钠和DL‑2‑氨基‑3‑巯基丙酸在45℃条件下置于搅拌桶中，按照质量比1：3配制成复合药剂，搅拌反应10min，抑制剂配置浓度为2wt%。 [0049] 实施例4本实施例提供的黄铜矿与毒砂浮选分离方法，矿物原料选自江西某铜砷矿物，其 主要矿物为黄铜矿、毒砂、黄铁矿和石英等。原矿中铜品位为0.50%，砷品位为2.14%。浮选作业统一采用机械搅拌式浮选机，无需外加补入空气，均为自然吸气，采用实施例1的抑制剂。 [0050] 具体包括如下步骤：（1）将破碎后的矿物通过磨矿分级后，配制成浓度为30wt%的矿浆，矿浆中‑ 0.074mm的粒级占比为79.00wt%； （2）对浮选矿浆利用超声波进行预先处理，以脱除矿物表面氧化膜，超声波处理的频率为30kHz，功率为650KW，超声处理时间为5min； （3）利用氧化钙调节矿浆pH为11，向矿浆中加入2500g/t的抑制剂，与矿浆作用 5min，之后加入150g/t的叔丁基黄原酸丙烯脂和45g/t的松醇油，分别作用3min和1min后进行粗选，得到粗选精矿和粗选尾矿； （4）向粗选精矿中加入抑制剂和叔丁基黄原酸丙烯脂后进行一次精选，得到一次精矿和一次精选中矿；抑制剂的添加量为1250g/t，作用时间为5min，叔丁基黄原酸丙烯脂的添加量为75g/t，作用时间为3min；一次精选中矿回到上一级进行粗选； （5）向一次精矿中加入抑制剂后进行二次精选，得到二次精矿和二次精选中矿；抑制剂的添加量为625g/t，作用时间为5min；二次精选中矿回到上一级进行一次精选； （6）向二次精矿中加入抑制剂后进行三次精选，得到铜精矿和三次精选中矿；抑制剂的添加量为312.5g/t，作用时间为5min；三次精选中矿回到上一级进行二次精选； （7）向粗选尾矿中加入捕收剂后进行一次扫选，得到一次扫选精矿和一次扫选中矿；捕收剂的添加量为30g/t；一次扫选中矿回到上一级进行粗选； （8）向一次扫选精矿中加入捕收剂后进行二次扫选，得到二次扫选精矿和二次扫选中矿；捕收剂的添加量为100g/t；二次扫选中矿回到上一级进行一次扫选； （9）向二次扫选精矿中加入捕收剂后进行三次扫选，得到尾矿和三次扫选中矿，捕收剂的添加量为10g/t；三次扫选中矿回到上一级进行二次扫选。 [0051] 最终获得铜精矿中铜品位为24.15%，铜的回收率为96.82%，铜精矿产品中砷的含量为0.55%的选别指标。 [0052] 实施例5本实施例提供的黄铜矿与毒砂浮选分离方法，矿物原料选自贵州某铜砷矿物，其 主要矿物为黄铜矿、毒砂、黄铁矿和石英等。原矿中铜品位为0.44%，砷品位为2.23%。浮选作业统一采用机械搅拌式浮选机，无需外加补入空气，均为自然吸气，采用实施例2的抑制剂。 [0053] 具体包括如下步骤：（1）将破碎后的矿物通过磨矿分级后，配制成浓度为33wt%的矿浆，矿浆中‑ 0.074mm的粒级占比为83.50wt%； （2）对浮选矿浆利用超声波进行预先处理，以脱除矿物表面氧化膜，超声波处理的频率为35kHz，功率为650KW，超声处理时间为7min； （3）利用氧化钙调节矿浆pH为12，向矿浆中加入2800g/t的抑制剂，与矿浆作用 5min，之后加入110g/t的叔丁基黄原酸丙烯脂和30g/t的松醇油，分别作用3min和1min后进行粗选，得到粗选精矿和粗选尾矿； （4）向粗选精矿中加入抑制剂和叔丁基黄原酸丙烯脂后进行一次精选，得到一次精矿和一次精选中矿；抑制剂的添加量为1400g/t，作用时间为5min，叔丁基黄原酸丙烯脂的添加量为55g/t，作用时间为3min；一次精选中矿回到上一级进行粗选； （5）向一次精矿中加入抑制剂后进行二次精选，得到二次精矿和二次精选中矿；抑制剂的添加量为700g/t，作用时间为5min；二次精选中矿回到上一级进行一次精选； （6）向二次精矿中加入抑制剂后进行三次精选，得到铜精矿和三次精选中矿；抑制剂的添加量为350g/t，作用时间为5min；三次精选中矿回到上一级进行二次精选； （7）向粗选尾矿中加入捕收剂后进行一次扫选，得到一次扫选精矿和一次扫选中矿；捕收剂的添加量为40g/t；一次扫选中矿回到上一级进行粗选； （8）向一次扫选精矿中加入捕收剂后进行二次扫选，得到二次扫选精矿和二次扫选中矿；捕收剂的添加量为150g/t；二次扫选中矿回到上一级进行一次扫选； （9）向二次扫选精矿中加入捕收剂后进行三次扫选，得到尾矿和三次扫选中矿，捕收剂的添加量为15g/t；三次扫选中矿回到上一级进行二次扫选。 [0054] 最终获得铜精矿中铜品位为23.41%，铜的回收率为94.36%，铜精矿产品中砷的含量为0.41%的选别指标。 [0055] 实施例6本实施例提供的黄铜矿与毒砂浮选分离方法，矿物原料选自广西某铜砷矿物，其 主要矿物为黄铜矿、毒砂、黄铁矿和石英和萤石等。原矿中铜品位为0.35%，砷品位为2.05%。 浮选作业统一采用机械搅拌式浮选机，无需外加补入空气，均为自然吸气，采用实施例3的抑制剂。 [0056] 具体包括如下步骤：（1）将破碎后的矿物通过磨矿分级后，配制成浓度为35wt%的矿浆，矿浆中‑ 0.074mm的粒级占比为86.80wt%； （2）对浮选矿浆利用超声波进行预先处理，以脱除矿物表面氧化膜，超声波处理的频率为45kHz，功率为650KW，超声处理时间为10min； （3）利用氧化钙调节矿浆pH为11，向矿浆中加入2400g/t的抑制剂，与矿浆作用 5min，之后加入200g/t的叔丁基黄原酸丙烯脂和50g/t的松醇油，分别作用3min和1min后进行粗选，得到粗选精矿和粗选尾矿； （4）向粗选精矿中加入抑制剂和叔丁基黄原酸丙烯脂后进行一次精选，得到一次精矿和一次精选中矿；抑制剂的添加量为1200g/t，作用时间为5min，叔丁基黄原酸丙烯脂的添加量为100g/t，作用时间为3min；一次精选中矿回到上一级进行粗选； （5）向一次精矿中加入抑制剂后进行二次精选，得到二次精矿和二次精选中矿；抑制剂的添加量为600g/t，作用时间为5min；二次精选中矿回到上一级进行一次精选； （6）向二次精矿中加入抑制剂后进行三次精选，得到铜精矿和三次精选中矿；抑制剂的添加量为300g/t，作用时间为5min；三次精选中矿回到上一级进行二次精选； （7）向粗选尾矿中加入捕收剂后进行一次扫选，得到一次扫选精矿和一次扫选中矿；捕收剂的添加量为50g/t；一次扫选中矿回到上一级进行粗选； （8）向一次扫选精矿中加入捕收剂后进行二次扫选，得到二次扫选精矿和二次扫选中矿；捕收剂的添加量为200g/t；二次扫选中矿回到上一级进行一次扫选； （9）向二次扫选精矿中加入捕收剂后进行三次扫选，得到尾矿和三次扫选中矿，捕收剂的添加量为20g/t；三次扫选中矿回到上一级进行二次扫选。 [0057] 最终获得铜精矿中铜品位为24.85%，铜的回收率为95.69%，铜精矿产品中砷的含量为0.40%的选别指标。 [0058] 对比例1本对比例与实施例6的区别仅在于，步骤（3）加入的抑制剂不同，抑制剂包括质量比为1：1的次氯酸钠和亚硫酸钠，用量为3150g/t。 [0059] 最终获得铜精矿中铜品位为23.85%，铜的回收率为85.97%，铜精矿产品中砷的含量为0.79%的选别指标。 [0060] 对比例2本对比例与实施例6的区别仅在于，步骤（3）加入的抑制剂不同，抑制剂中未添加DL‑2‑氨基‑3‑巯基丙酸。 [0061] 对比例3本对比例与实施例6的区别仅在于，步骤（3）加入的抑制剂不同，碳化三聚氰酸钠和DL‑2‑氨基‑3‑巯基丙酸的质量比为1：3。 [0062] 对比例4本对比例与实施例6的区别仅在于，步骤（3）向矿浆中加入2000g/t的抑制剂。 [0063] 表1 不同试验条件下的黄铜矿与毒砂浮选分离效果 [0064] 综上所述，通过表1中实验数据可知，与常规铜砷浮选分离方法相比，采用本发明提出的抑制剂处理后的铜精矿中砷含量出现了明显降低，远远低于对比例的选别指标，说明本发明提供得分离抑制剂能有效实现对砷矿物得选择性吸附，降低其可浮性。 |
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