一种组合抑制剂在铜钼混合精矿浮选分离中的应用 |
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| 申请号 | CN202410317188.6 | 申请日 | 2024-03-20 | 公开(公告)号 | CN117960392A | 公开(公告)日 | 2024-05-03 |
| 申请人 | 中南大学; | 发明人 | 江锋; 李星玮; 张前程; 孙伟; 唐鸿鹄; 孙磊; 刘润清; 彭建; 罗远家; 何帅; 钟俊杰; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及矿物浮选药剂领域，具体涉及一种组合 抑制剂 在 铜 钼混合精矿浮选分离中的应用。本发明首先添加硫化钠/硫氢化钠对铜钼混合精矿进行脱药；随后添加组合抑制剂抑制 黄铜 矿；再添加捕收剂、起泡剂，粗选获得钼粗精矿和铜粗精矿；钼粗精矿经精选后获得钼精矿，铜粗精矿经扫选后获得铜精矿。所述组合抑制剂的由草酰二肼+巯基苯酸类有机物组成，以每吨铜钼混合精矿计，粗选草酰二肼+巯基苯酸类有机物的总用量为0.5～8kg/t。本发明能有效提高铜钼浮选分离效率，减少抑制剂用量，具有绿色高效、清洁环保、适用性强等优点，可实现铜钼混合精矿高效分离。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种组合抑制剂在铜钼混合精矿浮选分离中的应用，其特征在于：所述应用包括下述几个步骤： |
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| 说明书全文 | 一种组合抑制剂在铜钼混合精矿浮选分离中的应用技术领域[0001] 本发明涉及矿物浮选领域，具体涉及一种组合抑制剂在铜钼混合精矿浮选分离中的应用，属于铜钼矿物分选技术领域。 背景技术[0002] 钼作为一种十分重要的稀有金属和战略储备资源，具有良好导电性、加工稳定性及高温高强度的性能，在电子产品制造、化工、冶金、国防以及日常生活各个领域中都有应用。铜金属在现代化工业中也有着广泛的应用。但是铜钼矿石的分离一直是困扰矿物分选的一大难题。铜钼分离方法主要分为两类：一类为磁选工艺，该方法的原理是黄铜矿和辉钼矿具有磁性差异，控制一定的磁场强度，即可对两者进行分离；另一类为浮选分离，传统的铜钼浮选分离方法有：(1)氰化物法，作用机理是‑CN能吸附在黄铜矿表面，减少捕收剂的吸附，且与黄铜矿形成络合物，增加矿物的亲水性，从而使黄铜矿受到抑制。氰化物法具有用量少，效果好等特点，但是氰化物有剧毒，对生产安全和环境保护具有极高的要求。(2)诺克‑2 ‑斯法，该类抑制剂的抑制机理是诺克斯溶于水会解离出PO2S3 和PO3S，这些离子会在铜表面生成亲水难溶的硫代磷酸铜，而对辉钼矿没有明显效果。尽管该抑制剂具有抑制效果好，用量少等优点，但是由于诺克斯在合成中有毒且对环境有较大污染，使得该抑制剂应用有‑ ‑ 限。(3)硫化物法,其作用机理是由于Na2S和NaHS溶于水产生HS ,HS可以将铜矿物由疏水性改变为亲水性，从而达到铜钼分离的目的。但是其用量的，且使用大量的硫化钠会造成环境污染。以上但是无机抑制剂的方法，还有一些使用有机抑制剂的方法，以及近年来出来的许多新型抑制剂。 [0003] 由于铜钼金属的广泛应用，现存铜钼分离方法存在的诸多问题，导致我国铜钼混合精矿分离的效果不佳。因此急需寻找一种无毒无害，使用简便，分选效果强的选择性抑制剂及浮选分离工艺。 发明内容[0004] 针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种低毒无害、选择性抑制效果强、分选效果好的黄铜矿组合抑制剂及其在浮选工艺中的应用。 [0005] 本发明一种组合抑制剂在铜钼混合精矿浮选分离中的应用，其应用包括以下几个步骤： [0006] (1)先对铜钼混合精矿进行脱药处理，再添加组合抑制剂抑制黄铜矿，随后添加辉钼矿捕收剂、起泡剂，一次粗选得到的精矿为钼粗精矿，尾矿为铜粗精矿；所述组合抑制剂由草酰二肼、巯基苯甲酸类有机物按质量比1～5：1～5组成； [0007] (2)钼粗精矿进行精选，每次精选均添加组合抑制剂，最终精选精矿为钼精矿；铜粗精矿进行扫选，扫选尾矿为铜精矿。 [0008] 作为优选方案，本发明一种组合抑制剂在铜钼混合精矿浮选分离中的应用，所述组合抑制剂以每吨铜钼混合精矿计，在铜钼混合精矿浮选分离粗选中组合抑制剂的总用量为0.5～8kg/t、优选为0.5～5kg/t。所述组合抑制剂由草酰二肼、巯基苯甲酸类有机物按质量比1～5：1～5组成。 [0009] 作为优选方案，本发明一种组合抑制剂在铜钼混合精矿浮选分离中的应用，组合抑制剂中草酰二肼和巯基苯甲酸类有机物的质量比为1～5：1～5、进一步优选为1～2:3～1。作为进一步的优选，巯基苯甲酸类有机物选自二巯基对苯二甲酸、2‑巯基苯甲酸、3‑巯基苯甲酸、4‑巯基苯甲酸、4‑巯基苯基乙酸中的至少一种。 [0010] 作为进一步的优选方案，组合抑制剂中，二巯基对苯二甲酸的质量大于草酰二肼的质量。即组合抑制剂中草酰二肼和二巯基对苯二甲酸的质量比为1:1.1～2.5。 [0011] 作为优选方案，本发明一种组合抑制剂在铜钼混合精矿浮选分离中的应用，所述浮选包括一次粗选、数次精选和数次扫选。 [0012] 作为优选方案，本发明一种组合抑制剂在铜钼混合精矿浮选分离中的应用，包括以下步骤： [0013] (A)先添加5～20kg/t的硫化钠和/或硫氢化钠对铜钼混合精矿进行脱药，再添加组合抑制剂抑制黄铜矿，随后添加捕收剂、起泡剂，一次粗选得到的精矿为钼粗精矿，尾矿为铜粗精矿；组合抑制剂的用量为0.5‑8kg/t；优选为0.5～5kg/t； [0014] (B)钼粗精矿进行2～5次精选，每次精选均添加组合抑制剂，精选精矿为钼精矿；铜粗精矿进行1～3次扫选，每次扫选添加捕收剂，扫选尾矿为铜精矿。 [0017] 所述起泡剂为2号油或MIBC，粗选用量为50～200g/t。 [0018] 作为优选方案，本发明一种组合抑制剂在铜钼混合精矿浮选分离中的应用，每次精选，组合抑制剂的用量为粗选用量的0.05～8倍。 [0019] 精选时，第N次精选组合抑制剂用量为第N‑1次组合抑制剂用量的0.3～0.6倍。所述N大于等于2。在工业上应用时，N的取值范围为3‑5。 [0020] 作为进一步的优选，第一次精选时，组合抑制剂用量大于等于1.2kg/t。 [0021] 在本发明中，当组合抑制剂中，二巯基对苯二甲酸的质量大于草酰二肼的质量(即组合抑制剂中草酰二肼和二巯基对苯二甲酸的质量比为1:1.1～2.5)时，在脱药粗选时，其用量可以做到小于1kg/t；配合后期精选的用药制度(如第一精选组合抑制剂的用量大于等于1.2g/t)可以实现Mo的品位和回收率显著提升，同时还能提升Cu的回收率。 [0022] 作为优选方案，本发明一种组合抑制剂在铜铅混合精矿浮选分离中的应用，其特征在于：扫选中捕收剂的用量为粗选用量的0.1～0.5倍。 [0023] 本发明用于铜钼浮选分离，具有如下优点： [0024] 其一，组合捕收剂中适量草酰二肼的氨基配合适量二巯基对苯二甲酸的巯基协同作用于黄铜矿表面的铜位点，强化抑制黄铜矿的效果。 [0025] 其二，适量且适当比例的草酰二肼、二巯基对苯二甲酸的协同，可以增加其与黄铜矿表面的吸附位点并增加其吸附强度，进而可以减少抑制剂的用量，且能达到优异的分离效果。 [0026] 其三，该组合抑制剂对钼矿物几乎没有抑制作用，选择性好，适用性强。 具体实施方式[0030] 以下结合实施例子再进一步说明本发明，而非限制本发明。 [0031] 实施例1 [0032] 试验原料(铜钼混合精矿)中铜含量为22.20wt％，钼含量为1.11wt％，工艺矿物学研究结果表明该样品中的主要金属矿物为黄铜矿、黄铁矿、辉钼矿。采用本发明提供的一种组合抑制剂在铜钼混合精矿浮选分离中的应用，对该矿样进行实验室小型闭路试验，试验具体步骤如下： [0033] 1)以每吨铜钼混合精矿计，先添加10kg/t的硫化钠脱药，再添加草酰二肼和二巯基对苯二甲酸的质量比为1:1的组合抑制剂，用量为5kg/t，搅拌3min； [0034] 2)随后添加0.5kg/t的煤油和100g/t的MIBC，进行一次粗选； [0035] 3)粗选后的粗尾矿进行两次扫选，扫选1添加0.25g/t的煤油，扫选2添加0.1g/t的煤油，扫选尾矿作铜精矿； [0036] 4)粗选后的粗精矿进行三次精选，精选1添加1kg/t的组合抑制剂，精选2添加0.5kg/t的组合抑制剂，精选3添加0.25kg/t的组合抑制剂，精选精矿作钼精矿。 [0037] 试验结果见表1。 [0038] 从试验结果可以看出，采用本发明提供的组合抑制剂及其使用方法，实验室小型闭路试验可获得钼品位46.55％的钼精矿，钼回收率为92.96％；铜精矿中铜品位为22.65％，含钼仅为0.08％，铜回收率为99.76％。 [0039] 表1 [0040] [0041] 实施例2 [0042] 试验原料(铜钼混合精矿)中铜含量为27.52％，钼含量为2.11％，工艺矿物学研究结果表明该样品中的主要金属矿物为黄铜矿、辉钼矿、黄铁矿及少量的辉铜矿。采用本发明提供的一种组合抑制剂在铜钼混合精矿浮选分离中的应用，对该矿样进行实验室小型闭路试验，试验具体步骤如下： [0043] 1)以每吨铜钼混合精矿计，先添加20kg/t的硫氢化钠脱药，再添加草酰二肼和二巯基对苯二甲酸的质量比为2:1的组合抑制剂，用量为4kg/t，搅拌3min； [0044] 2)随后添加0.5kg/t的煤油和150g/t的2号油，进行一次粗选； [0045] 3)粗选后的粗尾矿进行两次扫选，扫选1添加0.25g/t的煤油，扫选2添加0.15g/t的煤油，扫选尾矿作铜精矿； [0046] 4)粗选后的粗精矿进行三次精选，精选1添加1.5kg/t的组合抑制剂，精选2添加0.7kg/t的组合抑制剂，精选3添加0.3kg/t的组合抑制剂，精选精矿作钼精矿。 [0047] 试验结果见表2。 [0048] 从试验结果可以看出，采用本发明提供的组合抑制剂及其使用方法，实验室小型闭路试验可获得钼品位48.46％的钼精矿，钼回收率为95.01％；铜精矿中铜品位为28.59％，含钼仅为0.11％，铜回收率为99.60％。 [0049] 表2 [0050] [0051] 实施例3 [0052] 试验原料(铜钼混合精矿)中铜含量为2.14％，钼含量为45.59％，工艺矿物学研究结果表明该样品中的主要金属矿物为辉钼矿、黄铜矿及少量的黄铁矿。采用本发明提供的一种组合抑制剂在铜钼混合精矿浮选分离中的应用，对该矿样进行实验室小型闭路试验，试验具体步骤如下： [0053] 1)以每吨铜钼混合精矿计，先添加5kg/t的硫氢化钠脱药，再添加草酰二肼和二巯基对苯二甲酸的质量比为1:2的组合抑制剂，用量为0.5kg/t，搅拌3min； [0054] 2)随后添加1kg/t的煤油和200g/t的2号油，进行一次粗选； [0055] 3)粗选后的粗尾矿进行两次扫选，扫选1添加0.5g/t的煤油，扫选2添加0.25g/t的煤油，扫选尾矿作铜精矿； [0056] 4)粗选后的粗精矿进行三次精选，精选1添加2.5kg/t的组合抑制剂，精选2添加1.2kg/t的组合抑制剂，精选3添加0.6kg/t的组合抑制剂，精选精矿作钼精矿。 [0057] 试验结果见表3。 [0058] 从试验结果可以看出，采用本发明提供的组合抑制剂及其使用方法，实验室小型闭路试验可获得钼品位49.75％的钼精矿，含铜仅为0.27％，钼回收率为99.79％；铜精矿中铜品位为22.16％，含钼仅为1.12％，铜回收率为88.47％。 [0059] 表3 [0060] [0061] 实施例4 [0062] 针对实施例3中的矿样，其他条件和实施例3一致，不同之处在于：组合抑制剂中草酰二肼和二巯基对苯二甲酸的质量比为1:1.5。 [0063] 试验结果见表4。 [0064] 从试验结果可以看出，采用本发明提供的组合抑制剂及其使用方法，实验室小型闭路试验可获得钼品位50.16％的钼精矿，含铜仅为0.25％，钼回收率为99.77％；铜精矿中铜品位为21.03％，含钼仅为1.16％，铜回收率为89.43％。 [0065] 表4 [0066] [0067] 实施例5 [0068] 针对实施例3中的矿样，其他条件和实施例3一致，不同之处在于：组合抑制剂中草酰二肼和二巯基对苯二甲酸的质量比为1:3。 [0069] 试验结果见表5。 [0070] 从试验结果可以看出，采用本发明提供的组合抑制剂及其使用方法，实验室小型闭路试验可获得钼品位49.52％的钼精矿，含铜仅为0.28％，钼回收率为99.81％；铜精矿中铜品位为22.27％，含钼仅为1.06％，铜回收率为87.87％。 [0071] 表5 [0072] [0073] 实施例6 [0074] 针对实施例3中的矿样，其他条件和实施例3一致，不同之处在于： [0075] 1)以每吨铜钼混合精矿计，先添加5kg/t的硫氢化钠脱药，再添加草酰二肼和二巯基对苯二甲酸的质量比为1:2的组合抑制剂，用量为0.75kg/t，搅拌3min； [0076] 2)随后添加1kg/t的煤油和200g/t的2号油，进行一次粗选； [0077] 3)粗选后的粗尾矿进行两次扫选，扫选1添加0.5g/t的煤油，扫选2添加0.25g/t的煤油，扫选尾矿作铜精矿； [0078] 4)粗选后的粗精矿进行三次精选，精选1添加1.25kg/t的组合抑制剂，精选2添加0.6kg/t的组合抑制剂，精选3添加0.3kg/t的组合抑制剂，精选精矿作钼精矿。 [0079] 试验结果见表6。 [0080] 从试验结果可以看出，采用本发明提供的组合抑制剂及其使用方法，实验室小型闭路试验可获得钼品位50.01％的钼精矿，含铜仅为0.22％，钼回收率为99.76％；铜精矿中铜品位为21.55％，含钼仅为1.20％，铜回收率为90.88％。 [0081] 表6 [0082] [0083] [0084] 对比例1 [0085] 针对实施例1中的矿样，保持流程结构和其他药剂制度不变的条件下，将组合抑制剂中的草酰二肼去除，对该矿进行实验室小型闭路试验，试验具体步骤如下： [0086] 1)以每吨铜钼混合精矿计，先添加10kg/t的硫化钠脱药，再添加二巯基对苯二甲酸，用量为5kg/t，搅拌3min； [0087] 2)随后添加0.5kg/t的煤油和100g/t的MIBC，进行一次粗选； [0088] 3)粗选后的粗尾矿进行两次扫选，扫选1添加0.25g/t的煤油，扫选2添加0.1g/t的煤油，扫选尾矿作铜精矿； [0089] 4)粗选后的粗精矿进行三次精选，精选1添加1kg/t的二巯基对苯二甲酸，精选2添加0.5kg/t的二巯基对苯二甲酸，精选3添加0.25kg/t的二巯基对苯二甲酸，精选精矿作钼精矿。 [0090] 试验结果见表7。 [0091] 从试验结果可以看出，组合抑制剂去除草酰二肼后，实验室小型闭路试验可获得钼品位42.48％的钼精矿，钼回收率为86.86％，含铜为5.12％；铜精矿中铜品位为22.57％，含钼为0.15％，铜回收率为99.47％。对比发现，组合抑制剂去除草酰二肼后对铜的抑制效果明显减弱，获得的钼精矿品位较低、含铜较高、钼回收率较低。 [0092] 表7 [0093] [0094] 对比例2 [0095] 针对实施例1中的矿样，保持流程结构和其他药剂制度不变的条件下，将组合抑制剂中的二巯基对苯二甲酸去除，对该矿进行实验室小型闭路试验，试验具体步骤如下： [0096] 1)以每吨铜钼混合精矿计，先添加10kg/t的硫化钠脱药，再添加草酰二肼，用量为5kg/t，搅拌3min； [0097] 2)随后添加0.5kg/t的煤油和100g/t的MIBC，进行一次粗选； [0098] 3)粗选后的粗尾矿进行两次扫选，扫选1添加0.25g/t的煤油，扫选2添加0.1g/t的煤油，扫选尾矿作铜精矿； [0099] 4)粗选后的粗精矿进行三次精选，精选1添加1kg/t的草酰二肼，精选2添加0.5kg/t的草酰二肼，精选3添加0.25kg/t的草酰二肼，精选精矿作钼精矿。 [0100] 试验结果见表8。 [0101] 从试验结果可以看出，组合抑制剂去除二巯基对苯二甲酸后，实验室小型闭路试验可获得钼品位41.88％的钼精矿，钼回收率为87.76％，含铜为6.27％；铜精矿中铜品位为22.50％，含钼为0.14％，铜回收率为99.34％。对比发现，组合抑制剂去除二巯基对苯二甲酸后对铜的抑制效果明显减弱，获得的钼精矿中含铜较高，同时钼回收率下降。 [0102] 表8 [0103] [0104] 对比例3 [0105] 其他条件和实施例1一致，不同之处在于： [0106] 4)粗选后的粗精矿进行三次精选，精选1添加1kg/t的草酰二肼，精选2添加0.5kg/t的草酰二肼，精选3添加0.25kg/t的草酰二肼，精选精矿作钼精矿。 [0107] 试验结果见表9。 [0108] 从试验结果可以看出，仅精选作业去除二巯基后同样影响了对铜的抑制效果，同时钼回收率也有所下降。 [0109] [0110] 对比例4 [0111] 其他条件和实施例1一致，不同之处在于： [0112] 1)以每吨铜钼混合精矿计，先添加10kg/t的硫化钠脱药，再添加草酰二肼作为抑制剂，用量为5kg/t，搅拌3min； [0113] 试验结果见表10。 [0114] 从试验结果可以看出，仅粗选作业去除二巯基后也铜抑制效果产生了明显影响，同时钼回收率也有所下降。 [0115] 表10 [0116] |
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