CN114054214B - 用于复杂难选铜铅硫化矿浮选分离的组合抑制剂及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于复杂难选铜铅硫化矿浮选分离的组合抑制剂，该组合抑制剂包括过硼酸钠、季铵淀粉醚以及羟丙基甲基纤维素。通过将无机抑制剂和有机抑制剂结合，充分发挥了药剂之间的协同作用，加强了对方铅矿的抑制效果，降低了铜铅的互含，铜铅分离效果好；通过加入过硼酸钠溶液，提高了方铅矿表面的氧化位点，使更多季铵淀粉醚和羟丙基甲基纤维素吸附于方铅矿表面，加强了对方铅矿的抑制效果；采取先混合浮选再浮选分离的浮选步骤，可在混合浮选过程最大程度将非目标矿物除去，减少了后续浮选过程的工作量，提高了矿石浮选的工作效率；相对于单一的方铅矿抑制剂和传统抑制剂重铬酸盐来说，具有药剂消耗量少、抑制能力强、无毒环保的优势。

Description

用于复杂难选铜铅硫化矿浮选分离的组合抑制剂及其应用

技术领域

本发明涉及选矿技术领域，尤其涉及一种用于复杂难选铜铅硫化矿浮选分离的组合抑制剂及其应用。

背景技术

铜铅作为重要的有色金属矿产资源，被广泛应用于各行各业，是中国经济发展必不可少的金属元素。铜铅多金属硫化矿的分离一直是选矿界的重要课题之一，由于这类矿石通常致密共生、嵌布粒度较细，而且方铅矿和黄铜矿具有极其相似的可浮性，铜铅多金属硫化矿的分离较为困难。另外，随着现有矿产资源的不断开发和利用，可供我国直接使用的富矿越来越少，现有的矿产资源也面临着贫、细、杂的现状。因此，研究铜铅硫化矿的高效分离具有重要意义。

在自然界中，铅的主要来源是方铅矿，常与黄铜矿、闪锌矿等硫化矿物共生。在方铅矿和其它硫化矿物分离的过程中，方铅矿的抑制剂主要分为两类：无机抑制剂和有机抑制剂。无机抑制剂主要是重铬酸盐类和亚硫酸盐类等，如重铬酸钾，虽可以有效地抑制方铅矿，但对环境有一定的危害；有机抑制剂主要是羧甲基纤维素和腐殖酸钠等大分子药剂，但大分子药剂极易嵌布于粒度极细的铜铅矿中，因而对方铅矿的抑制效果不明显。现有技术中，通过使用组合抑制剂来解决上述问题。然而，现有技术中的组合抑制剂通常都对环境有害、且对矿石的抑制效果有限。

现有技术中，公布号为CN 104772218 A的发明专利申请中公开了一种铜铅混合精矿的浮选分离工艺，是在从原矿分离后的铜铅混合精矿中添加石灰和硫化钠后搅拌2～4min，经过浓密机脱水脱药后添加组合抑制剂和捕收剂，粗选得到铜粗矿和铅粗矿，铜粗矿经精选后得到铜精矿；铅粗矿经扫选后得到铅精矿；组合抑制剂为硫酸、亚硫酸钠以及腐殖酸的组合。然而，上述技术方案中采用的组合抑制剂内存在对环境有害的亚硫酸钠，无法满足无毒环保的要求。

有鉴于此，有必要提出一种改进的无毒环保、抑制效果好的用于复杂难选铜铅硫化矿浮选分离的组合抑制剂，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无毒环保、抑制效果好的用于复杂难选铜铅硫化矿浮选分离的组合抑制剂。

为实现上述发明目的，本发明提供了一种用于复杂难选铜铅硫化矿浮选分离的组合抑制剂，包括过硼酸钠水溶液、季铵淀粉醚水溶液和羟丙基甲基纤维素水溶液，三者的添加比例为质量比为(1～2)：(1.5～3)：(2～4)；所述过硼酸钠水溶液的质量百分数为5～10％，所述季铵淀粉醚水溶液的质量百分数为0.5～1％，所述羟丙基甲基纤维水溶液的质量百分数为0.5～1％。

进一步地，所述季铵淀粉醚和所述羟丙基甲基纤维素均为高分子有机化合物，所述季铵淀粉醚的分子量为5～8万，所述羟丙基甲基纤维素的分子量为8～12万，所述过硼酸钠的纯度为60～90％。

本发明还提供了用于复杂难选铜铅硫化矿浮选分离的组合抑制剂用于铜铅硫化矿的铜铅分离的应用方法，包括如下步骤：

S1、将采取的铜铅硫化矿原矿破碎后进行湿磨，得到原矿矿浆；

S2、将步骤S1中得到的原矿矿浆放入浮选机进行第一次粗选试验，粗选所得浮选泡沫进行两次精选，精选尾矿依次返回上一次作业，粗选所得尾矿进行两次扫选，扫选精矿依次返回上一级，形成闭路循环，两次精选后得到铜铅混合精矿，两次扫选后得到最终尾矿；

S3、将步骤S2中得到的铜铅混合精矿放入浮选机进行第二次粗选试验，粗选所得浮选泡沫进行三次精选，精选过程根据每一次精选的需要，加入所需量的所述组合抑制剂，所述组合抑制剂的活性组分包括过硼酸钠、季铵淀粉醚和羟丙基甲基纤维素，三者的添加比例为质量比为(1～2)：(1.5～3)：(2～4)，精选所得尾矿依次返回上一级，粗选所得尾矿进行一次扫选，扫选精矿依次返回上一级，形成闭路循环，三次精选后得到铜精矿，一次扫选后得到铅精矿。

进一步地，在步骤S3中，粗选过程加入活性炭1500～5000g/t、组合抑制剂500～1000g/t，第一次精选加入组合抑制剂200～300g/t，第二次精选加入组合抑制剂用量为100～200g/t，第三次精选加入组合抑制剂用量为50～100g/t。

进一步地，在步骤S2中，粗选加入水玻璃800～1200g/t、乙基硫氨酯20～50g/t、松醇油20～30g/t；第一次扫选加入乙基硫氨酯10～20g/t、松醇油10～15g/t；第二次扫选加入乙基硫氨酯5～10g/t、松醇油5～10g/t。

进一步地，在步骤S1中，使用石灰将所述矿浆的pH值调整至8～9。

进一步地，在步骤S1中，磨矿细度为-0.074mm的含量占70～80％。

进一步地，在步骤S1中，添加水至所述矿浆浓度为30～40％。

进一步地，在步骤S2中，精选过程不添加任何药剂，在步骤S3中，扫选过程不添加任何药剂。

本发明的有益效果是：

本发明提出了一种用于复杂难选铜铅硫化矿浮选分离的组合抑制剂，该组合抑制剂包括过硼酸钠、季铵淀粉醚以及羟丙基甲基纤维素；采用组合药剂的加药方式，将无机抑制剂和有机抑制剂相结合，并按照过硼酸钠、季铵淀粉醚以及羟丙基甲基纤维素三者的添加比例为质量比为(1～2)：(1.5～3)：(2～4)，将其用于矿石浮选，充分发挥了药剂之间的协同作用，加强了对方铅矿的有效抑制，降低了铜铅的互含，铜铅硫化矿的分离效果好；通过向矿浆溶液中加入过硼酸钠溶液，提高了方铅矿表面的氧化位点，从而使得更多的大分子有机化合物季铵淀粉醚和羟丙基甲基纤维素吸附到方铅矿表面，加强了对方铅矿的抑制效果；采取先混合浮选再浮选分离的浮选步骤，可在混合浮选过程最大程度将非目标矿物除去，减少了后续浮选过程的工作量，提高了矿石浮选的工作效率；相对于单一的方铅矿抑制剂和传统抑制剂重铬酸盐来说，具有药剂消耗量少、抑制能力强、无毒环保的优势，有极好的工业应用前景。

附图说明

图1为本发明的用于复杂难选铜铅硫化矿浮选分离的组合抑制剂用于铜铅硫化矿浮选分离的工艺流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。

另外，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

实施例1

以云南某铜铅多金属硫化矿为对象，原矿含Cu 0.28％、含Pb 2.98％，主要的矿石矿物为黄铜矿、方铅矿、闪锌矿，主要的脉石矿物为方解石、石英、钾长石等；

在本实施例中，方铅矿组合抑制剂为质量浓度5％过硼酸钠溶液、0.5％季铵淀粉醚溶液和0.5％羟丙基甲基纤维素溶液一起添加，添加比例为1：1.5：2.5；

请参阅图1所示，一种用于复杂难选铜铅硫化矿浮选分离的组合抑制剂用于铜铅硫化矿浮选分离，包括如下步骤：

S1、将采取的原矿破碎至-2mm，然后将破碎后的矿石磨细，至矿粒的颗粒细度为-0.074mm占75％时加水调浆，使矿浆浓度为33％；接着，使用石灰将矿浆的pH值调整至8，为后续药剂和矿石的相互作用提供良好的反应环境；

S2、将步骤S1中得到的矿浆进行混合浮选试验，本次浮选试验包括：1次粗选、2次精选以及2次扫选，得到铜铅混合精矿和尾矿；

粗选过程：向步骤S1中得到的矿浆加入硅酸盐抑制剂水玻璃850g/t、捕收剂乙基硫氨酯30g/t以及起泡剂松醇油20g/t，搅拌3min后进行粗选，粗选时间为3min，得到粗铜铅精矿和粗尾矿；

扫选过程：第一次扫选时，向粗尾矿中加入乙基硫氨酯10g/t、松醇油10g/t，搅拌3min后进行扫选，扫选2min，第二次扫选时，接着加入乙基硫氨酯5g/t、松醇油5g/t，搅拌3min后进行扫选，扫选时间为2min，两次扫选的精矿依次返回上一级，形成闭路循环，最终得到尾矿；

精选过程：该过程不添加任何药剂，直接将粗选过程得到的粗铜铅精矿搅拌3min后进行精选，精选2min，得到铜铅混合精矿I；再将铜铅混合精矿I搅拌3min，精选时间为2min，最终得到铜铅混合精矿II，且铜铅混合精矿II的中矿重复返回精选过程，形成闭路循环；

S3、将步骤S2中得到的铜铅混合精矿进行浮选分离试验，本次浮选试验包括：1次粗选，3次精选，1次扫选，得到铜精矿和铅精矿；

粗选过程：向铜铅混合精矿II中加入活性炭2000g/t，搅拌3min，去除矿物表面残留的药剂，加入组合抑制剂500g/t，搅拌3min后进行粗选，粗选时间为3min，得到铜粗精矿和铅粗精矿；

扫选过程：该过程不添加任何药剂，直接将粗选过程得到的铅粗精矿搅拌3min后进行扫选，扫选时间为2min，得到铅精矿，铅精矿的中矿返回上一级，形成闭路循环；

精选过程：向粗选过程得到的铜粗精矿加入组合抑制剂200g/t，搅拌3min后进行第一次精选，精选时间为2min；接着，加入组合抑制剂100g/t，搅拌3min后进行第二次精选，精选时间为2min；然后，加入组合抑制剂50g/t，搅拌3min后进行第三次精选，精选时间为2min，最终得到铜精矿，第二次和第三次精选的精矿依次返回上一级，形成闭路循环，浮选分离结果见表1。

对比例1

对比例1与实施例1相比，不同之处仅在于：以重铬酸钾作为抑制剂，其它步骤与实施例1的基本相同，在此不再赘述，浮选分离结果见表1。

表1实施例1与对比例中铜铅混合精矿浮选分离结果

从表1中的试验结果可以看出，应用本发明的组合抑制剂可以很好地实现铜铅分离，铜铅精矿中的互含较低。与传统的重铬酸钾抑铅浮铜相比，本技术方案中的分离方法与重铬酸钾对铜铅分离的效果相当，并且，本发明使用的组合抑制剂具有无毒环保的优势。

实施例2

以四川某铜铅金属硫化矿为对象，原矿含Cu 0.45％、含Pb 3.24％，铜主要以黄铜矿的形式存在、铅主要以方铅矿的形式存在，嵌布粒度较细；

在本实施例中，方铅矿组合抑制剂为质量浓度5％过硼酸钠溶液、0.5％季铵淀粉醚溶液和0.5％羟丙基甲基纤维素溶液一起添加，添加比例为1.5：2：2.5；与实施例1相比，不同之处仅在于：步骤S3中粗选过程中组合抑制剂用量为600g/t，其它步骤与实施例1的基本相同，在此不再赘述，浮选分离结果见表2。

表2实施例2中铜铅混合精矿浮选分离结果

从表2中的试验结果可以看出，应用本发明的组合抑制剂能很好地实现铜铅分离，铜铅互含较低，回收率较高。

实施例3

以湖南某铜铅金属硫化矿为对象，原矿含Cu 0.19％、含Pb 2.37％，铜主要赋存在黄铜矿中、铅主要赋存在方铅矿中；

在本实施例中，方铅矿组合抑制剂为质量浓度5％过硼酸钠溶液、0.5％季铵淀粉醚溶液和0.5％羟丙基甲基纤维素溶液一起添加，添加比例为1：2：3；与实施例1相比，不同之处仅在于：步骤S2中粗选过程中加入水玻璃1200g/t，步骤S3中粗选过程中加入活性炭3000g/t，组合抑制剂800g/t，第一次精选加入组合抑制剂250g/t，第二次精选加入组合抑制剂150g/t，其它步骤与实施例1的基本相同，在此不再赘述，浮选分离结果见表3。

表3实施例3中铜铅混合精矿浮选分离结果

从表3中的试验结果可以看出，应用本发明的组合抑制剂能很好地实现铜铅分离，铜铅互含较低，回收率较高。

实施例4至实施例7

以云南某铜铅多金属硫化矿为对象，原矿含Cu 0.28％、含Pb 2.98％，主要的矿石矿物为黄铜矿、方铅矿、闪锌矿，主要的脉石矿物为方解石、石英、钾长石等；在本实施例中，方铅矿组合抑制剂为质量浓度5％过硼酸钠溶液、0.5％季铵淀粉醚溶液和0.5％羟丙基甲基纤维素溶液一起添加；与实施例1相比，不同之处仅在于：过硼酸钠溶液、季铵淀粉醚溶液以及羟丙基甲基纤维素溶液三者的加入质量比不相同，其它步骤与实施例1的基本相同，在此不再赘述，浮选分离结果见表4。

表4实施例1-7中过硼酸钠溶液、季铵淀粉醚溶液以及羟丙基甲基纤维素溶液三者的加入质量比及该条件下铜的回收率

从表4中的试验结果可以看出，当过硼酸钠、季铵淀粉醚和羟丙基甲基纤维素，三者的添加比例为质量比为(1～2)：(1.5～3)：(2～4)时，三者组合而成的组合抑制剂对铜铅硫化矿中的方铅矿的抑制效果最佳，铜铅分离效果最好。

本领域技术人员应当理解，本发明中涉及到的过硼酸钠溶液的质量百分数还可为6％、7％或10％，季铵淀粉醚溶液的质量百分数还可为0.6％、0.7％或1％，羟丙基甲基纤维素溶液的质量百分数还可为0.6％、0.7％或1％，此处不以此为限，只需根据实际需要适量添加即可。

下面对本发明的技术原理进行说明：

本发明采取先混合浮选再分离的浮选步骤对铜铅硫化矿进行浮选，混合浮选过程加入水玻璃、捕收剂乙基硫氨酯以及松醇油使目标矿物与非目标矿物最大程度分离，减少了后续作业的处理量，得到铜铅混合精矿。接着，使用本发明提出的组合抑制剂对上述铜铅混合精矿进行浮选分离。浮选分离中，过硼酸钠溶液、季铵淀粉醚溶液以及羟丙基甲基纤维素溶液三者的添加比例为质量比为(1～2)：(1.5～3)：(2～4)，三者的混合溶液一起作用于矿石表面，对方铅矿产生抑制作用，从而实现对铜铅硫化矿的浮选。由于季铵淀粉醚和羟丙基甲基纤维素为方铅矿的抑制剂，浮选环境中，方铅矿表面在矿浆中被溶解氧或过氧化氢轻微氧化，并在矿粒表面产生少量的氧化位点，抑制剂吸附于氧化位点上，但此时抑制剂的吸附量极小，不能阻止捕收剂在方铅矿表面的吸附，抑制剂对方铅矿的抑制效果不明显。组合抑制剂中的过硼酸钠作为氧化辅助剂使用，当过硼酸钠存在时，可增加矿粒表面的氧化位点，使抑制剂吸附于更多的氧化位点上，同时，抑制剂的长链在矿物表面形成亲水膜，防止捕收剂吸附于方铅矿表面。实验结果表明，当过硼酸钠、季铵淀粉醚、羟丙基甲基纤维素三者以上述比例添加时，可实现对方铅矿的有效抑制，利于将铜铅硫化矿中的铅选出，且不影响铜的浮出。当组合抑制剂中的过硼酸钠的含量过少时，方铅矿表面的氧化位点过少，方铅矿表面吸附的季铵淀粉醚和羟丙基甲基纤维素有限，对方铅矿的抑制效果不明显。当组合抑制剂中的过硼酸钠的含量过高时，方铅矿表面的氧化位点过多，方铅矿表面吸附的季铵淀粉醚和羟丙基甲基纤维素过量，矿物的可浮性过低，不利于浮选工作的进行；同时，过量的过硼酸钠影响矿浆的pH值，进而影响浮选环境；此外，过硼酸钠含量过高对方铅矿的抑制效果不明显，不利于铜铅的分离，且会对铜的回收率和品位产生影响。

综上所述，本发明提供的包括过硼酸钠、季铵淀粉醚以及羟丙基甲基纤维素的用于复杂难选铜铅硫化矿浮选分离的组合抑制剂，通过将无机抑制剂和有机抑制剂相结合，并按照一定添加比例用于矿石浮选，充分发挥了药剂之间的协同作用，加强了对方铅矿的有效抑制，降低了铜铅的互含，铜铅分离效果好；通过加入过硼酸钠溶液，提高了方铅矿表面的氧化位点，从而使得更多大分子有机化合物季铵淀粉醚和羟丙基甲基纤维素吸附到方铅矿表面，加强了对方铅矿的抑制效果；采取先混合浮选再浮选分离的浮选步骤，可在混合浮选过程最大程度将非目标矿物除去，减少了后续浮选过程的工作量，提高了矿石浮选的工作效率；相对于单一的方铅矿抑制剂和传统抑制剂重铬酸盐来说，具有药剂消耗量少、抑制能力强、无毒环保的优势。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种用于复杂难选铜铅硫化矿浮选分离的组合抑制剂，其特征在于，所述组合抑制剂包括过硼酸钠水溶液、季铵淀粉醚水溶液和羟丙基甲基纤维素水溶液，三者的添加比例为质量比为(1～2)：(1.5～3)：(2～4)；所述过硼酸钠水溶液的质量百分数为5～10％，所述季铵淀粉醚水溶液的质量百分数为0.5～1％，所述羟丙基甲基纤维素水溶液的质量百分数为0.5～1％。

2.根据权利要求1所述的用于复杂难选铜铅硫化矿浮选分离的组合抑制剂，其特征在于，所述季铵淀粉醚和所述羟丙基甲基纤维素均为高分子有机化合物，所述季铵淀粉醚的分子量为5～8万，所述羟丙基甲基纤维素的分子量为8～12万，所述过硼酸钠的纯度为60～90％。

3.一种权利要求1-2中任一权利要求所述的用于复杂难选铜铅硫化矿浮选分离的组合抑制剂的应用，用于复杂难选铜铅硫化矿的铜铅分离，包括如下步骤：

S1、将采取的铜铅硫化矿原矿破碎后进行湿磨，得到原矿矿浆；

S2、将步骤S1中得到的原矿矿浆放入浮选机进行第一次粗选试验，粗选所得浮选泡沫进行两次精选，精选尾矿依次返回上一次作业，粗选所得尾矿进行两次扫选，扫选精矿依次返回上一级，形成闭路循环，两次精选后得到铜铅混合精矿，两次扫选后得到最终尾矿；

S3、将步骤S2中得到的铜铅混合精矿放入浮选机进行第二次粗选试验，粗选所得浮选泡沫进行三次精选，精选过程根据每一次精选的需要，加入所需量的组合抑制剂，所述组合抑制剂的活性组分包括过硼酸钠、季铵淀粉醚和羟丙基甲基纤维素，三者的添加比例为质量比为(1～2)：(1.5～3)：(2～4)，精选所得尾矿依次返回上一级，粗选所得尾矿进行一次扫选，扫选精矿依次返回上一级，形成闭路循环，三次精选后得到铜精矿，一次扫选后得到铅精矿。

4.根据权利要求3所述的用于复杂难选铜铅硫化矿浮选分离的组合抑制剂的应用，其特征在于，在步骤S3中，粗选过程加入活性炭1500～5000g/t、组合抑制剂500～1000g/t，第一次精选加入组合抑制剂200～300g/t，第二次精选加入组合抑制剂用量为100～200g/t，第三次精选加入组合抑制剂用量为50～100g/t。

5.根据权利要求3所述的用于复杂难选铜铅硫化矿浮选分离的组合抑制剂的应用，其特征在于，在步骤S2中，粗选加入水玻璃800～1200g/t、乙基硫氨酯20～50g/t、松醇油20～30g/t；第一次扫选加入乙基硫氨酯10～20g/t、松醇油10～15g/t；第二次扫选加入乙基硫氨酯5～10g/t、松醇油5～10g/t。

6.根据权利要求3所述的用于复杂难选铜铅硫化矿浮选分离的组合抑制剂的应用，其特征在于，在步骤S1中，使用石灰将所述矿浆的pH值调整至8～9。

7.根据权利要求3所述的用于复杂难选铜铅硫化矿浮选分离的组合抑制剂的应用，其特征在于，在步骤S1中，磨矿细度为-0.074mm的含量占70～80％。

8.根据权利要求3所述的用于复杂难选铜铅硫化矿浮选分离的组合抑制剂的应用，其特征在于，在步骤S1中，添加水至所述矿浆浓度为30～40％。

9.根据权利要求3所述的用于复杂难选铜铅硫化矿浮选分离的组合抑制剂的应用，其特征在于，在步骤S2中，精选过程不添加任何药剂，在步骤S3中，扫选过程不添加任何药剂。

Images