CN103433147A - 一种用于硫化铜镍矿的浮选药剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种用于硫化铜镍矿的浮选药剂，按重量计，包括以下组份：烃基二硫代氨基甲酸酯35～65份、2#油5～25份、松油醇5～10份、酰肼基二硫代甲酸酯15～20份和二烃基二硫代磷酸盐5～15份。该浮选药剂选择性好，捕收能力强，气泡稳定性好，尤其对硫化铜镍矿物有较强的捕收作用，在pH值7～10范围内，均可实现有用矿物与蛇纹石、橄榄石等脉石矿物的分离，可有效提高精矿品位和回收率。

Description

一种用于硫化铜镍矿的浮选药剂
技术领域
本发明属于矿物浮选领域，具体涉及一种用于硫化铜镍矿的浮选药剂。
背景技术
镍是一种重要的有色金属，在钢铁、电子技术、航天技术等行业有着广泛的应用，近年来，其用量在不断攀升，国内的镍金属已经无法供给国内发展的需求，每年需大量进口国外的镍金属材料。硫化铜镍矿石是提供镍金属材料的重要原料，但随着不断地开采，矿石变得贫、细、杂，不利于处理，给选矿工作带来了新的挑战，因此发展新的选矿技术和新的选矿方法是解决难选矿物的重要手段。
浮选药剂是浮选的重要组成部分，通过改进现有浮选药剂和发展新型浮选药剂是解决矿物难选问题的重要手段之一。现在应用最广泛的硫化铜镍矿捕收剂有黄药、黑药、硫醇等，但这些捕收剂的捕收能力虽然好，但是其选择性都普遍偏低，从而使精矿品位低、氧化镁含量高，且给冶炼带来一系列问题；浮选时使用的活化调整剂有硫酸铜，虽然硫酸铜对硫化铜镍矿有一定的活化作用，但其对浮选精矿品位带来一定的负面影响。这些常规药剂对硫化铜镍矿的浮选普遍存在回收率低、精矿品位低、氧化镁含量高、冬季浮选指标不稳定、药剂用量大、资源利用率不高、对环境污染大等缺点，对硫化铜镍矿无法实现高效、经济、清洁的利用。
发明内容
本发明的目的是解决现有硫化铜镍矿浮选回收率低，精矿品位低、氧化镁含量高的缺点，提供一种提高硫化铜镍矿浮选回收率、精矿品位，降低精矿中氧化镁含量的浮选药剂。
本发明实现上述目的所采用的技术方案如下：
一种用于硫化铜镍矿的浮选药剂，按重量计，包括以下组份：烃基二硫代氨基甲酸酯35～65份、2#油 5～25份、松油醇5～10份、酰肼基二硫代甲酸酯 15～20份和二烃基二硫代磷酸盐5～15份。
进一步，所述用于硫化铜镍矿的浮选药剂，按重量计，包括以下组份：烃基二硫代氨基甲酸酯65份、2#油 5份、松油醇5份、酰肼基二硫代甲酸酯 15份和二烃基二硫代磷酸盐10份。
进一步，所述烃基二硫代氨基甲酸酯的结构通式为：
Figure 2013103568286100002DEST_PATH_IMAGE002
，
其中取代基R1为C1～C5的烷基，或者C3～C6的环烷基，或者C3～C4的烯基，或者是苯基、苄基；取代基R2为—(CH2)2CN、—(CH2)2COOCH3、—CH2COOCH3或者—COOCH2CH3。该类化合物可按专利CN03132774.5合成。
优选的烃基二硫代氨基甲酸酯为N,N-二乙基二硫代氨基甲酸氰乙酯（也即硫氮腈酯）。
进一步，所述酰肼基二硫代甲酸酯的结构通式为：
 
Figure 2013103568286100002DEST_PATH_IMAGE004
，
其中取代基R1为C1～C10的烷基，或者C3～C6的环烷基，或者C3～C4的烯基，或者是苯基、苄基；取代基R2为—(CH2)2CN、—(CH2)2COOCH3、—CH2COOCH3或者—COOCH2CH3。所述酰肼基二硫代甲酸酯的合成是按申请人之前的专利CN101250147B所公开的方法进行。
优选的酰肼基二硫代甲酸酯为丙腈基戊酰肼二硫代甲酸酯、丙腈基己酰肼二硫代甲酸酯或丙腈基庚酰肼二硫代甲酸酯。 
进一步，所述二烃基二硫代磷酸盐的结构通式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE006
，
其中通式中M+为Na+、K+或NH4 +，R1为脂肪烃基或芳香烃基，R2为脂肪烃基或芳香烃基。
优选的二烃基二硫代磷酸盐为二丁基二硫代磷酸铵、二丁基二硫代磷酸钠、二丁基二硫代磷酸钾、二戊基二硫代磷酸铵、二戊基二硫代磷酸钠或二戊基二硫代磷酸钾。
进一步，上述用于硫化铜镍矿的浮选药剂还含有由硫酸铜和硫酸铵组成的调整剂。
进一步，所述调整剂中硫酸铜和硫酸铵的重量比为1：（1～10）。
硫酸铜和硫酸铵的优选重量比为1：（1～4）。
硫氮腈酯和酰肼基二硫代甲酸酯是非离子型硫化矿物捕收剂，同时具有一定的起泡性，并有较强的选择性，其中硫氮睛酯已经广泛应用于铜、镍等硫化矿、多金属硫化矿石及伴生金银浮选，并取得了良好的效果；酰肼基二硫代甲酸酯申请人之前研制的一种新型硫化铜镍矿捕收剂，并已经成功进行了多次工业试验，浮选指标表现良好，但是这两种非离子型捕收剂在水中的分散性和溶解性较差，这不利于对矿物的捕收；二烃基二硫代磷酸盐也是一种很好的硫化矿物捕收剂，选择性比黄药好，在水中的溶解性较好，但与上述两种非离子型捕收剂相比，其选择性较差，并且具有一定的起泡性；2#油和松油醇是常用起泡剂，其中2#油的价格比较便宜，在浮选中有非常广泛的应用，同时也具有一定的捕收性能，但其对提高精矿品位的作用不大，本发明通过多次试验发现，松油醇的添加对提高精矿品位有非常大的作用。本发明通过将硫氮腈酯、酰肼基二硫代甲酸酯和二烃基二硫代磷酸盐溶解在2#油和松油醇中，从而增加硫氮睛酯和酰肼基二硫代甲酸酯在水中的分散性和溶解性，同时使起泡剂中溶解了捕收剂，增加了气泡的捕收能力，并形成一种均匀的亮黄色油状浮选药剂。这种组合药剂不仅提高了硫氮腈酯和酰肼基二硫代甲酸酯在水中的分散性和溶解性，同时还增强了泡沫的稳定性和泡沫对硫化铜镍矿的选择性，从而发挥了各种组分的协同效应，在pH值7～10范围内，均可实现有用矿物与蛇纹石、橄榄石等脉石矿物的分离，可有效提高精矿品位和回收率。
附图说明
图1为开路浮选试验流程。
图2为工业浮选试验流程。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步详细说明。
实施例1
按重量计，硫氮腈酯35份、2#油 25份、松油醇5份、丙腈基戊酰肼基二硫代甲酸酯 20份和二异丁基二硫代磷酸铵15份。
实施例2
按重量计，硫氮腈酯40份、2#油 10份、松油醇10份、丙腈基己酰肼基二硫代甲酸酯 20份和二异戊基二硫代磷酸铵10份。
实施例3
按重量计，硫氮腈酯55份、2#油 15份、松油醇5份、丙腈基庚酰肼基二硫代甲酸酯 15份和二正丁基二硫代磷酸铵10份。
实施例4
按重量计，硫氮腈酯50份、2#油 10份、松油醇10份、丙腈基己酰肼基二硫代甲酸酯 20份和二正丁基二硫代磷酸铵10份。
实施例5
按重量计，硫氮腈酯65份、2#油 5份、松油醇5份、丙腈基己酰肼基二硫代甲酸酯 15份和二正丁基二硫代磷酸钠10份。
实施例6
按重量计，硫氮腈酯65份、2#油 5份、松油醇5份、丙腈基己酰肼基二硫代甲酸酯 15份和二正丁基二硫代磷酸铵10份。
实施例1-6采取的是开路浮选试验，试验流程及药剂用量制度见图1（调整剂为硫酸铜与硫酸铵的重量比为1：1组成），开路浮选试验结果见表1。由表1中数据可以看出：本发明的药剂浮选的精矿镍、铜品位分别在6.06%和4.23%以上，镍、铜回收率分别在81%和76%以上，这说明本发明的浮选药剂是一种较好的硫化铜镍矿的浮选药剂。
表1  开路浮选实验结果
Figure 2013103568286100002DEST_PATH_IMAGE007
。
实施例7
捕收剂：按重量计，硫氮腈酯65份、2#油 5份、松油醇5份、丙腈基己酰肼基二硫代甲酸酯 15份和二正丁基二硫代磷酸铵10份。调整剂：硫酸铜与硫酸铵的重量比为1：4。
以实施例7的浮选药剂进行工业浮选试验，在西北某选矿厂进行，试验流程见图2，药剂制度见表2（对比试验，其它药剂及各药剂使用量均不变，只是捕收剂、调整剂用选矿厂传统用药进行替代），工艺条件为：一段分级溢流细度-0.0074mm占65%以上、粗选浓度为36±1%，二段分级溢流细度-0.0074mm占80%以上、粗选浓度为26±1%。以本发明的浮选药剂进行工业试验，总共进行10个班次，处理69438吨矿石，工业试验浮选结果见表3，精矿镍、铜品位累计平均为9.06%和5.92%，一段精矿氧化镁6.26%，镍、铜回收率累计平均分别为86.83%和79.40%。与选矿厂传统药剂相比，精矿镍、铜品位分别高0.87和0.75个百分点，精矿氧化镁低0.51个百分点，镍、铜回收率分别高1.06和1.78个百分点。这说明本发明的浮选药剂选择性好，捕收性强，是一种非常好的硫化铜镍矿的浮选药剂。
Figure DEST_PATH_IMAGE008
。
。

Claims (10)

1.一种用于硫化铜镍矿的浮选药剂，其特征在于，按重量计，包括以下组份：烃基二硫代氨基甲酸酯35～65份、2#油 5～25份、松油醇5～10份、酰肼基二硫代甲酸酯 15～20份和二烃基二硫代磷酸盐5～15份。
2.根据权利要求1所述用于硫化铜镍矿的浮选药剂，其特征在于，按重量计，包括以下组份：烃基二硫代氨基甲酸酯65份、2#油 5份、松油醇5份、酰肼基二硫代甲酸酯 15份和二烃基二硫代磷酸盐10份。
3.根据权利要求1或2所述用于硫化铜镍矿的浮选药剂，其特征在于，所述烃基二硫代氨基甲酸酯的结构通式为：
，
其中取代基R1为C1～C5的烷基，或者C3～C6的环烷基，或者C3～C4的烯基，或者是苯基、苄基；取代基R2为—(CH2)2CN、—(CH2)2COOCH3、—CH2COOCH3或者—COOCH2CH3。
4.根据权利要求3所述用于硫化铜镍矿的浮选药剂，其特征在于，所述烃基二硫代氨基甲酸酯为N,N-二乙基二硫代氨基甲酸氰乙酯。
5.根据权利要求1或2所述用于硫化铜镍矿的浮选药剂，其特征在于，所述酰肼基二硫代甲酸酯的结构通式为：
Figure 925789DEST_PATH_IMAGE004
，
其中取代基R1为C1～C10的烷基，或者C3～C6的环烷基，或者C3～C4的烯基，或者是苯基、苄基；取代基R2为—(CH2)2CN、—(CH2)2COOCH3、—CH2COOCH3或者—COOCH2CH3。
6.根据权利要求5所述用于硫化铜镍矿的浮选药剂，其特征在于，所述酰肼基二硫代甲酸酯为丙腈基戊酰肼基二硫代甲酸酯、丙腈基己酰肼基二硫代甲酸酯或丙腈基庚酰肼基二硫代甲酸酯。
7.根据权利要求1或2所述用于硫化铜镍矿的浮选药剂，其特征在于，所述二烃基二硫代磷酸盐的结构通式为：
Figure 705526DEST_PATH_IMAGE006
，
其中通式中M+为Na+、K+或NH4 +，R1为脂肪烃基或芳香烃基，R2为脂肪烃基或芳香烃基。
8.根据权利要求7所述用于硫化铜镍矿的浮选药剂，其特征在于，所述二烃基二硫代磷酸盐为二丁基二硫代磷酸铵、二丁基二硫代磷酸钠、二丁基二硫代磷酸钾、二戊基二硫代磷酸铵、二戊基二硫代磷酸钠或二戊基二硫代磷酸钾。
9.根据权利要求1或2所述用于硫化铜镍矿的浮选药剂，其特征在于，所述用于硫化铜镍矿的浮选药剂还含有由硫酸铜和硫酸铵组成的调整剂。
10.根据权利要求9所述用于硫化铜镍矿的浮选药剂，其特征在于，所述调整剂中硫酸铜和硫酸铵的重量比为1：（1～10）。
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