CN114011584A - 一种混合铜矿的铜砷浮选分离抑制剂制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
一种混合铜矿的铜砷浮选分离抑制剂制备方法及应用,包括如下步骤:(1)配制质量浓度为15%的硫酸溶液,水域加热至30‑35℃后,按照混合淀粉:硫酸溶液=1:5的固液比加入配置好的混合淀粉,恒温搅拌反应1.5小时,得到反应液;(2)在反应液中加入硫酸调整pH至6.0‑6.5后,按硫脲:淀粉的质量=1:3加入硫脲,进一步将溶液温度提升至90℃搅拌反应45分钟,反应完成后溶液为无色透明液体;(3)将步骤(2)获得的液体加入氢氧化钠调整pH至8.0‑8.5,搅拌30分钟,采用微滤膜浓缩提纯后,在50‑60℃的温度条件下烘干,即可获得白色的粉末产品。采用本发明所述抑制剂能够在无氰和无氧化剂的中等度碱度条件下在次生铜矿的硫化铜矿浮选中抑制毒砂矿及含砷黄铁矿。
Description
技术领域
本发明涉及一种选矿药剂的制备方法,具体是一种混合铜矿的铜砷浮选分离抑制剂制备方法及应用。
背景技术
砷元素特有的化学及物理特性,对人体、周边环境及金属冶炼都有较大影响,而被定义为有毒有害物质。所以,铜精矿含砷在冶炼过程砷杂质会带来环境污染和增加成本问题,并且铜精矿含砷过高会影响金属精炼,最终会降低产品纯度。然而砷属于亲硫元素,世界范围内几乎所有的铜矿中均含有砷。同时,在铜矿浮选富集过程中,由于毒砂和硫化铜矿可浮性相似,因此在浮选过程中很难将铜精矿的砷脱除。特别在含有次生铜矿的浮选过程中,由于次生铜在磨矿的机械作用下产生大量的铜离子对毒砂起到很好的活化作用,增加了铜砷分离的难度。根据铜资源的特性,在浮选回收黄铜矿工艺中为了获得更好的技术经济指标,通常采用“铜硫砷混浮-再磨-铜硫砷分离浮选”的原则流程。大多数选矿厂采用在高碱度矿浆中加入腐殖酸、亚硫酸钠、次氯酸钠、过氧化氢或***的技术来抑制毒砂和含砷黄铁矿。该工艺主要存在如下问题:石灰用量超10kg/t、矿浆pH12以上;含砷矿物抑制用量过大,且抑砷效果不理想;高碱环境下金和银等伴生贵金属回收率不高;矿山所产生的选矿废水不能达标排放且处理成本高。其中氰化物由于剧毒,目前已经很少使用。腐殖酸钠单独使用效果较差,一般和高锰酸钾、漂白粉联合使用,亚硫酸钠和***单独使用的效果也较差,需要和其它药剂联合使用。另外加入氧化剂后矿浆中捕收剂易于氧化失效,铜回收率会下降,并且大量的氧化剂对选矿设备造成一定腐蚀,降低的设备的使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种混合铜矿的铜砷浮选分离抑制剂制备方法,能够在次生铜矿的硫化铜矿浮选中抑制毒砂矿及含砷黄铁矿,并且是在无氰和无氧化剂的中等度碱度条件下实现毒砂矿和含砷黄铁矿的抑制。
本发明通过以下技术方案实现上述目的:一种混合铜矿的铜砷浮选分离抑制剂制备方法,包括如下步骤:
(1)配制质量浓度为15%的硫酸溶液,水域加热至30-35℃后,按照混合淀粉:硫酸溶液=1:5的固液比加入配置好的混合淀粉,恒温搅拌反应1.5小时,得到反应液;
(2)在反应液中加入硫酸调整pH至6.0-6.5后,按硫脲:淀粉的质量=1:3加入硫脲,进一步将溶液温度提升至90℃搅拌反应45分钟,反应完成后溶液为无色透明液体;
(3)将步骤(2)获得的液体加入氢氧化钠调整pH至8.0-8.5,搅拌30分钟,采用微滤膜浓缩提纯后,在50-60℃的温度条件下烘干,即可获得白色的粉末产品。
所述混合淀粉为木薯淀粉和马铃薯淀粉。
所述混合淀粉按照木薯淀粉:马铃薯淀粉=3:1的比例配制。
本发明的突出优点在于:
采用有机抑制剂抑制毒砂和含砷黄铁矿,原料配备了木薯和马铃薯两种淀粉的组合,通过与硫酸加温水解形成了具有不同链烃长度的多种成分,形成在结构和分子量上不同的官能团,带来以下突出效果。
(1)本发明的毒砂矿及含砷黄铁矿抑制剂可以较好的与矿浆中的铜、铅等可以活化毒砂矿的离子形成较好的络合作用,消除此类离子对毒砂表面的活化;
(2)本发明的毒砂矿及含砷黄铁矿抑制剂可与毒砂表面铺张,可形成比表面积较大的清水性膜,最终达到对毒砂形成抑制效果,并具有协同作用。
(3)进一步加入硫脲作为选择性官能团并与有机物之间发生部分加成反应,能够在毒砂和含砷黄铁矿表面产生较好的选择性吸附作用。
(4)通过上述无机和有机的相互作用,实现了对毒砂和含砷黄铁矿选择性抑制效果,对矿石性质变化具有较好的适应性。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
实施例1
本发明所述的混合铜矿的铜砷浮选分离抑制剂制备方法,包括如下步骤:
(1)配制质量浓度为15%的硫酸溶液,水域加热至30-35℃后,按照1:5的固液比加入配置好的混合淀粉,恒温搅拌反应1.5小时,得到反应液。其中,混合淀粉为木薯淀粉和马铃薯淀粉,配制比例3:1。
(2)在步骤(1)的反应液中加入硫酸调整pH至6.0-6.5,然后,按硫脲:淀粉的质量=1:3加入硫脲,进一步将溶液温度提升至90℃搅拌反应45分钟,反应完成后溶液为无色透明液体;
(3)将步骤(2)获得的液体加入氢氧化钠调整pH至8.0-8.5,搅拌30分钟左右,采用微滤膜浓缩提纯后,在50-60℃的温度条件下烘干,即可获得白色的粉末产品。
实施例2
本发明所述的混合铜矿的铜砷浮选分离抑制剂制备方法,包括如下步骤:
(1)配制质量浓度为10%的硫酸溶液,水域加热至35-40℃后,按照1:6的固液比加入配置好的混合淀粉,恒温搅拌反应1.5小时,得到反应液。其中,混合淀粉为木薯淀粉和马铃薯淀粉,配制比例2:1。
(2)在步骤(1)的反应液中加入硫酸调整pH至6.0-6.5,然后,按硫脲:淀粉的质量=1:3加入硫脲,进一步将溶液温度提升至90℃搅拌反应45分钟,反应完成后溶液为无色透明液体;
(3)将步骤(2)获得的液体加入氢氧化钠调整pH至8.0-8.5,搅拌30分钟左右,采用微滤膜浓缩提纯后,在50-60℃的温度条件下烘干,即可获得白色的粉末产品。
实施例3
本发明所述的混合铜矿的铜砷浮选分离抑制剂制备方法,包括如下步骤:
(1)配制质量浓度为20%的硫酸溶液,水域加热至35-40℃后,按照1:4的固液比加入配置好的混合淀粉,恒温搅拌反应1.5小时,得到反应液。其中,混合淀粉为木薯淀粉和马铃薯淀粉,配制比例1:1。
(2)在步骤(1)的反应液中加入硫酸调整pH至6.5-7.0,然后,按硫脲:淀粉的质量=1:3加入硫脲,进一步将溶液温度提升至90℃搅拌反应45分钟,反应完成后溶液为无色透明液体;
(3)将步骤(2)获得的液体加入氢氧化钠调整pH至8.0-8.5,搅拌45分钟左右,采用微滤膜浓缩提纯后,在50-60℃的温度条件下烘干,即可获得白色的粉末产品。
实施例4
本实施例为本发明所述的混合铜矿的铜砷浮选分离抑制剂制备方法制备得到的抑制剂的一个应用实例。
1、矿石原料:
云南某矿山铜砷矿,矿石性质:硫化铜矿含量为0.13%、次生铜含量0.075%,砷2.51%,硫含量为6.84%。矿石中主要矿物为黄铜矿、黄铁矿、砷黄铁矿、微量砷黝铜矿,非金属矿物主要有石英、方解石等。
2、药剂制度及操作条件:原矿石磨矿到-200目65%,调整矿浆浓度40-45%、石灰调节pH7 左右,加入乙黄药80g/t,进行铜硫砷混合浮选。将获得混合精矿,加入本发明所述的铜砷分离抑制剂150g/t及石灰2kg/t,再磨至-325目90%,然后调节矿浆pH至10.5进行精选一分离浮选作业,精选二再次加入本发明所述的铜砷分离抑制剂50g/t作用5分钟后进行浮选,精扫选一和扫选二不需要加入任何药剂。经处理后可以获得铜品位16.5%,含砷1.07%,铜回收率 86.6%的浮选指标。
实施例5
本实施例为本发明所述的混合铜矿的铜砷浮选分离抑制剂制备方法制备得到的抑制剂的另一应用实例。
1、矿石原料:
江西某铜多金属矿,矿石性质:硫化铜0.44%、次生铜0.18%,砷含量为0.25%,硫含量为7.33%。矿石中铜矿物主要以方黄铜矿形式存在、砷主要为毒砂和砷黝铜矿存在,硫主要以黄铁矿和少量白铁矿存在。脉石矿物主要有方解石、石英、褐铁矿等。
2、药剂制度及操作条件:原矿石磨矿到-200目65%,加入水将浓度调整到40%左右,加入石灰1kg/t、丁基钠黄药30g/t、Z200捕收剂15g/t、MIBC30g/t进行铜硫砷混合浮选。获得的铜硫砷混合精矿加入本发明所述的铜砷分离抑制剂80g/t进行二次磨矿,磨至细度至 -325目80%,加石灰调整矿浆pH至10.5进行铜、砷分离精一浮选,精选二加入本发明所述的铜砷分离抑制剂40g/t及石灰1kg/t,精选三加入本发明所述的铜砷分离抑制剂20g/t,精扫选一和精扫选二分别加入Z200铜捕收剂10g/t,可以获得铜品位18.3%、含砷1.02%,铜回收率90.21%的浮选指标。
Claims (5)
1.一种混合铜矿的铜砷浮选分离抑制剂制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)配制质量浓度为15%的硫酸溶液,水域加热至30-35℃后,按照混合淀粉:硫酸溶液=1:5的固液比加入配置好的混合淀粉,恒温搅拌反应1.5小时,得到反应液;
(2)在反应液中加入硫酸调整pH至6.0-6.5后,按硫脲:淀粉的质量=1:3加入硫脲,进一步将溶液温度提升至90℃搅拌反应45分钟,反应完成后溶液为无色透明液体;
(3)将步骤(2)获得的液体加入氢氧化钠调整pH至8.0-8.5,搅拌30分钟,采用微滤膜浓缩提纯后,在50-60℃的温度条件下烘干,即可获得白色的粉末产品。
2.根据权利要求1所述的混合铜矿的铜砷浮选分离抑制剂制备方法,其特征在于,所述混合淀粉为木薯淀粉和马铃薯淀粉。
3.根据权利要求1或2所述的混合铜矿的铜砷浮选分离抑制剂制备方法,其特征在于,所述混合淀粉按照木薯淀粉:马铃薯淀粉=3:1的比例配制。
4.权利要求1制备得到的抑制剂在铜砷浮选分离中的应用,其特征在于,包括如下步骤和控制技术条件:
矿石原料
云南某矿山铜砷矿,矿石性质:硫化铜矿含量为0.13%、次生铜含量0.075%,砷2.51%,硫含量为6.84%。矿石中主要矿物为黄铜矿、黄铁矿、砷黄铁矿、微量砷黝铜矿,非金属矿物主要有石英、方解石;
药剂制度及操作条件
将原矿石磨矿到-200目65%,调整矿浆浓度40-45%、石灰调节pH7左右,加入乙黄药80g/t,进行铜硫砷混合浮选,将获得混合精矿,加入所述的铜砷浮选分离抑制剂150g/t及石灰2kg/t,再磨至-325目90%,然后调节矿浆pH至10.5进行精选一分离浮选作业,精选二再次加入所述的铜砷浮选分离抑制剂50g/t作用5分钟后进行浮选,精扫选一和扫选二不需要加入任何药剂,经处理后可以获得铜品位16.5%,含砷1.07%,铜回收率86.6%的浮选指标。
5.权利要求1制备得到的抑制剂在铜砷浮选分离中的应用,其特征在于,包括如下步骤和控制技术条件:
矿石原料
江西某铜多金属矿,矿石性质:硫化铜0.44%、次生铜0.18%,砷含量为0.25%,硫含量为7.33%,矿石中铜矿物主要以方黄铜矿形式存在、砷主要为毒砂和砷黝铜矿存在,硫主要以黄铁矿和少量白铁矿存在。脉石矿物主要有方解石、石英、褐铁矿,
药剂制度及操作条件:
将原矿石磨矿到-200目65%,加入水将浓度调整到40%左右,加入石灰1kg/t、丁基钠黄药30g/t、Z200捕收剂15g/t、MIBC30g/t进行铜硫砷混合浮选,获得的铜硫砷混合精矿加入所述的铜砷浮选分离抑制剂80g/t进行二次磨矿,磨至细度至-325目80%,加石灰调整矿浆pH至10.5进行铜、砷分离精一浮选,精选二加入所述的铜砷浮选分离抑制剂40g/t及石灰1kg/t,精选三加入所述的铜砷浮选分离抑制剂20g/t,精扫选一和精扫选二分别加入Z200铜捕收剂10g/t,获得铜品位18.3%、含砷1.02%,铜回收率90.21%的浮选指标。
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