CN117225597A - 一种分离铜硫化矿的耐低温复合捕收剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种分离铜硫化矿的耐低温复合捕收剂，属于矿物加工学科的浮选药剂领域。该耐低温复合捕收剂按照重量份计包括水相捕收剂40‑60份、油相捕收剂20‑25份、分散助剂10‑20份、乳化剂2‑4份。该耐低温复合捕收剂是以水相捕收液、油相捕收剂、分散助剂和乳化剂混合搅拌而成，分散助剂和乳化剂的加入，形成稳定的分散体系，增强了各相捕收剂之间的协同作用，铜的捕收能力更强，铜回收率相对高；同时引入强化学活性基团，提高复合捕收剂表面活性，改善在低温环境下捕收剂的吸附性和选择性，该复合捕收剂生产工艺简单，主要原料为液体，易于输送和生产，整个生产过程无废液的产生，生产过程较为环保。
Description
技术领域
本发明属于矿物加工学科的浮选药剂领域，具体地，涉及一种分离铜硫化矿的耐低温复合捕收剂。
背景技术
铜是人类使用最早的金属之一，铜硫化矿选矿工艺主要的浮选流程有一段磨矿-浮选-粗精矿再磨工艺流程、两段磨矿-两段(一段)浮选工艺流程、分步优先浮选工艺流程、浮选-混合精矿分离工艺流程和混合浮选工艺流程等，相比较其他浮选工艺流程，混合浮选工艺流程的优势在于原矿可以进行粗磨，及早丢弃大量尾矿，可以减少磨矿及浮选设备的投资，也可以在分离作业时减少药剂用量。
选矿捕收剂的捕收性能、选择性以及用量均受到矿浆温度的影响，传统的一二代捕收剂如黄药、黑药、硫氨酯、白药、乙硫氮等，这些药剂通常在矿浆温度较高时，溶解性和分散性较好，药剂性能也比较优秀，但随着温度的降低，捕收剂在矿浆中的溶解度降低，分散速度变慢，降低其有效浓度和活性，进而降低捕收剂与目标矿物的作用强度，最终会导致捕收能力和选择性下降，金属的回收率会随着降低。尤其是在冬季环境以及高寒地区，捕收剂的低温劣势尤为突出，通常会通过提高矿浆温度或增加捕收剂用量来维持捕收剂的性能，但提高矿浆温度会显著增加能耗和生产成本，而增加捕收剂用量会加大环境污染程度。
发明内容
为了解决背景技术中提到的技术问题，本发明的目的在于提供一种分离铜硫化矿的耐低温复合捕收剂。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种分离铜硫化矿的耐低温复合捕收剂，按照重量份计包括以下原料：
水相捕收剂40-60份、油相捕收剂20-25份、分散助剂10-20份、乳化剂2-4份。
进一步地，水相捕收剂由异丁钠黑药、异丙黄药和丁铵黑药混合而成。
进一步地，异丁钠黑药、异丙黄药和丁铵黑药用量质量比为2-3：1-2：1-2。
进一步地，油相捕收剂为乙基硫氨酯。
进一步地，分散助剂由乙醇和异丙醇混合而成。
进一步地，乙醇和异丙醇用量质量比为1-2：1-2。
进一步地，乳化剂为山梨醇酐单月桂酸酯。
所述一种分离铜硫化矿的耐低温复合捕收剂由以下方法制备：
步骤A1：取水相捕收剂和纯化水投料，控制含水量为20％，施加500-800r/min搅拌，常温下搅拌0.5-1h，得到水相捕收液；
步骤A2：取水相捕收液、油相捕收剂、分散助剂和乳化剂混合投料，施加2000-2500r/min搅拌，常温下搅拌30min，得到一种耐低温复合捕收剂；
本发明的有益效果：
本发明公开一种分离铜硫化矿的耐低温复合捕收剂，该耐低温复合捕收剂是将水相捕收剂和纯化水常温下混合搅拌得到水相捕收液，再加入油相捕收剂、分散助剂和乳化剂常温混合搅拌最终得到一种耐低温复合捕收剂；水相捕收液和油相捕收剂进行复配组成复合捕收剂，相较于传统单一捕收剂，复合捕收剂既能保留各相捕收剂的原有性能，又能通过协同作用对矿物进行浮选，提高浮选效率；分散助剂和乳化剂的加入，形成稳定的分散体系，增强了捕收剂和矿物之间的作用能力，提高了浮选泡沫的稳定性和矿物浮游速度，降低捕收剂的用量；同时引入了强化学活性基团，提高复合捕收剂的表面活性，不仅在常温环境下对铜的捕收能力变强，提高铜的回收率，而且可以改善在低温环境下复合捕收剂的吸附性和选择性；最重要的是该复合捕收剂生产工艺简单，生产原料易于输送和生产，整个生产过程无废液产生，生产过程较为环保。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。
图1为应用例1捕收剂选矿开路实验流程图；
图2为应用例2捕收剂选矿开路实验流程图。
具体实施方式
在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
实施例1
一种分离铜硫化矿的耐低温复合捕收剂，按照重量份计包括以下原料：
水相捕收剂40kg、纯化水10kg、油相捕收剂20kg、分散助剂10kg和乳化剂2kg。
步骤A1：取异丁钠黑药20kg、异丙黄药10kg、丁铵黑药10kg和纯化水10kg加入到搅拌釜中，施加500r/min搅拌，常温下搅拌0.5h，得到水相捕收液；
步骤A2：取水相捕收液40kg、油相捕收剂20kg、乙醇5kg、异丙醇5kg和乳化剂2kg加入到搅拌釜中，施加2500r/min搅拌，常温下搅拌30min，得到一种耐低温复合捕收剂。
实施例2
一种分离铜硫化矿的耐低温复合捕收剂，按照重量份计包括以下原料：
水相捕收剂60kg、纯化水15kg、油相捕收剂25kg、分散助剂20kg和乳化剂4kg。
步骤A1：取异丁钠黑药30kg、异丙黄药15kg、丁铵黑药15kg和纯化水15kg加入到搅拌釜中，施加800r/min搅拌，常温下搅拌1h，得到水相捕收液；
步骤A2：取水相捕收液60kg、油相捕收剂25kg、乙醇10kg、异丙醇10kg和乳化剂4kg加入到搅拌釜中，施加2000r/min搅拌，常温下搅拌30min，得到一种耐低温复合捕收剂。
实施例3
一种分离铜硫化矿的耐低温复合捕收剂，按照重量份计包括以下原料：
水相捕收剂40kg、纯化水10kg、油相捕收剂25kg、分散助剂20kg和乳化剂4kg。
步骤A1：取异丁钠黑药20kg、异丙黄药15kg、丁铵黑药5kg和纯化水10kg加入到搅拌釜中，施加500r/min搅拌，常温下搅拌0.5h，得到水相捕收液；
步骤A2：取水相捕收液40kg、油相捕收剂25kg、乙醇10kg、异丙醇10kg和乳化剂4kg加入到搅拌釜中，施加2500r/min搅拌，常温下搅拌30min，得到一种耐低温复合捕收剂。
实施例4
一种分离铜硫化矿的耐低温复合捕收剂，按照重量份计包括以下原料：
水相捕收剂40kg、纯化水10kg、油相捕收剂25kg、分散助剂20kg和乳化剂4kg。
步骤A1：取异丁钠黑药20kg、异丙黄药5kg、丁铵黑药15kg和纯化水10kg加入到搅拌釜中，施加500r/min搅拌，常温下搅拌0.5h，得到水相捕收液；
步骤A2：取水相捕收液40kg、油相捕收剂25kg、乙醇10kg、异丙醇10kg和乳化剂4kg加入到搅拌釜中，施加2000r/min搅拌，常温下搅拌30min，得到一种耐低温复合捕收剂。
实施例5
一种分离铜硫化矿的耐低温复合捕收剂，按照重量份计包括以下原料：
水相捕收剂60kg、纯化水15kg、油相捕收剂25kg、分散助剂10kg和乳化剂4kg。
步骤A1：取异丁钠黑药30kg、异丙黄药15kg、丁铵黑药15kg和纯化水15kg加入到搅拌釜中，施加800r/min搅拌，常温下搅拌0.5h，得到水相捕收液；
步骤A2：取水相捕收液60kg、油相捕收剂25kg、乙醇5kg、异丙醇5kg和乳化剂4kg加入到搅拌釜中，施加2500r/min搅拌，常温下搅拌30min，得到一种耐低温复合捕收剂。
实施例6
一种分离铜硫化矿的耐低温复合捕收剂，按照重量份计包括以下原料：
水相捕收剂60kg、纯化水15kg、油相捕收剂20kg、分散助剂10kg和乳化剂2kg。
步骤A1：取异丁钠黑药30kg、异丙黄药15kg、丁铵黑药15kg和纯化水15kg加入到搅拌釜中，施加800r/min搅拌，常温下搅拌1h，得到水相捕收液；
步骤A2：取水相捕收液60kg、油相捕收剂20kg、乙醇5kg、异丙醇5kg和乳化剂2kg加入到搅拌釜中，施加2000r/min搅拌，常温下搅拌30min，得到一种耐低温复合捕收剂。
实施例7
一种分离铜硫化矿的耐低温复合捕收剂，按照重量份计包括以下原料：
水相捕收剂60kg、纯化水15kg、油相捕收剂20kg、分散助剂20kg和乳化剂2kg。
步骤A1：取异丁钠黑药30kg、异丙黄药15kg、丁铵黑药15kg和纯化水15kg加入到搅拌釜中，施加800r/min搅拌，常温下搅拌1h，得到水相捕收液；
步骤A2：取水相捕收液60kg、油相捕收剂20kg、乙醇15kg、异丙醇5kg和乳化剂2kg加入到搅拌釜中，施加2000r/min搅拌，常温下搅拌30min，得到一种耐低温复合捕收剂。
实施例8
一种分离铜硫化矿的耐低温复合捕收剂，按照重量份计包括以下原料：
水相捕收剂60kg、纯化水15kg、油相捕收剂20kg、分散助剂20kg和乳化剂2kg。
步骤A1：取异丁钠黑药30kg、异丙黄药15kg、丁铵黑药15kg和纯化水15kg加入到搅拌釜中，施加800r/min搅拌，常温下搅拌1h，得到水相捕收液；
步骤A2：取水相捕收液60kg、油相捕收剂20kg、乙醇5kg、异丙醇15kg和乳化剂2kg加入到搅拌釜中，施加2500r/min搅拌，常温下搅拌30min，得到一种耐低温复合捕收剂。
对比例1：
市售硫氨酯(烟台君邦选矿材料有限公司)
应用例1
取实施例1-8中的耐低温捕收剂与对比例1中的硫氨酯应用于江西某铜矿。
通过工艺矿物学研究表明，该铜硫化矿的矿石中金属矿物主要有黄铜矿、斑铜矿、黄铁矿等，脉石矿物主要有石英、白云石、方解石、斜长石、水云母石和绿帘石等。矿石主要化学成分及含量如表1所示：
表1
| 成分 | Cu | S | Fe | Mn | As | Sb |
| 含量/％ | 3.81 | 4.29 | 6.13 | 0.12 | 0.0017 | 0.021 |
| 成分 | SiO2 | CaO | Zn | P | Ag* | Au* |
| 含量/％ | 72.34 | 8.16 | 2.94 | 0.05 | 0.02 | 0.0001 |
Ag*、Au*的含量为g/t。
选矿工艺具体为：
取500g矿样通过粉碎得到细度为74μm占比为65％的磨矿，加入石灰做调整剂，用量为1000g/t，调节PH为7.5±0.5，加入实施例1-8中耐低温复合捕收剂和硫氨酯分别对磨矿进行捕收，用量为65g/t，搅拌5min后，加入起泡剂(BK201，矿冶集团)，用量为20g/t，搅拌3min后，人工刮泡5min，浮选结束后，泡沫产品作为精矿，槽内产品作为尾矿，然后对精矿中Cu品位及回收率进行分析，进而评价药剂浮选效果。选矿结果如表2所示：
表2
由表2数据可知，在其他浮选条件相同时，硫氨酯对铜硫化矿浮选结果：精矿中铜的品位为19.42％，硫的品位为12.36％；铜的回收率为90.62％，硫的回收率为57.71％，实施例1-8中制备的耐低温捕收剂对铜硫化矿浮选结果：精矿中铜的品位为17.59％-18.72％，硫的品位为5.94％-6.32％，铜的回收率为82.06％-87.33％，硫的回收率为27.71％-29.48％，说明常温浮选条件下，实施例1-8中制备的耐低温捕收剂和硫氨酯均对铜有较强的捕收能力，但实施例1-8中制备的耐低温捕收剂对铜的捕收能力略低于硫氨酯。
应用例2
取应用例1中的浮选工艺，在环境温度为-3℃时，再次用实施例1-8的耐低温捕收剂与对比例1中的硫氨酯对应用例1中的江西某铜矿进行浮选实验，然后对精矿中Cu品位及回收率进行分析，进而评价药剂浮选效果。选矿结果如表3所示：
表3
由表3数据可知，在其他浮选条件相同时，在江西某铜矿环境温度为-3℃时，硫氨酯对铜硫化矿浮选结果：精矿中铜的品位为15.37％，硫的品位为17.41％，铜的回收率为45.37％，硫的回收率为59.38％，实施例1-8中制备的耐低温捕收剂对铜硫化矿浮选结果：精矿中铜的品位为17.54％-18.65％，硫的品位为5.87％-6.27％，铜的回收率为61.87％-67.26％，硫的回收率为31.82％-39.56％，说明在低温条件下，硫氨酯对铜的捕收能力和选择性均下降，而实施例1-8制备的耐低温捕收剂对铜的捕收能力和选择性均优于硫氨酯。
应用例3
取实施例1-8中的耐低温捕收剂与对比例1中的硫氨酯应用于环境温度-5℃的西藏某铜矿中
通过工艺矿物学研究表明，该铜硫化矿的矿石中金属矿物主要有黄铁矿、其余依次为黄铁矿、铜蓝、斑铜矿等，脉石矿物主要有石英、云母白、方解石及黏土类等，矿石主要化学成分及含量如表4所示：
表4
Ag*、Au*的含量为g/t。
选矿工艺为：
选矿工艺具体为：取500g矿样通过粉碎得到细度为74μm占比为65％的磨矿，加入石灰做调整剂，用量为1000g/t，调节PH为7.5±0.5，加入实施例1-8中耐低温捕收剂和硫氨酯分别对磨矿进行捕收，用量为45g/t，搅拌5min后，加入起泡剂(BK201，矿冶集团)，用量为25g/t，搅拌3min后，人工刮泡5min，浮选结束后，泡沫产品作为精矿，槽内产品作为尾矿，然后对精矿中Cu品位及回收率进行分析，进而评价药剂浮选效果。选矿结果如表5所示：
表5
由表5数据可知，在其他浮选条件相同时，硫氨酯对铜硫化矿浮选结果：精矿中铜的品位为14.32％，硫的品位为17.13％，铜的回收率为40.21％，硫的回收率为58.24％，实施例1-8中制备的耐低温捕收剂对铜硫化矿浮选结果：精矿中铜的品位为20.13％-22.58％，硫的品位为17.14％-18.87％，铜的回收率为63.79％-68.25％，硫的回收率为32.07％-36.45％，说明在低温条件下，硫氨酯对铜的捕收能力和选择性均下降，而实施例1-8制备的耐低温捕收剂对铜的捕收能力和选择性均优于硫氨酯。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种分离铜硫化矿的耐低温复合捕收剂，其特征在于，按照重量份计包括以下原料：水相捕收剂40-60份、油相捕收剂20-25份、分散助剂10-20份、乳化剂2-4份。
2.根据权利要求1所述的一种分离铜硫化矿的耐低温复合捕收剂，其特征在于，水相捕收剂由异丁钠黑药、异丙黄药和丁铵黑药混合而成。
3.根据权利要求2所述的一种分离铜硫化矿的耐低温复合捕收剂，其特征在于，异丁钠黑药、异丙黄药和丁铵黑药用量质量比为2-3：1-2：1-2。
4.根据权利要求1所述的一种分离铜硫化矿的耐低温复合捕收剂，其特征在于，油相捕收剂为乙基硫氨酯。
5.根据权利要求1所述的一种分离铜硫化矿的耐低温复合捕收剂，其特征在于，分散助剂由乙醇和异丙醇混合而成。
6.根据权利要求5所述的一种分离铜硫化矿的耐低温复合捕收剂，其特征在于，乙醇和异丙醇用量质量比为1-2：1-2。
7.根据权利要求1所述的一种分离铜硫化矿的耐低温复合捕收剂，其特征在于，乳化剂为山梨醇酐单月桂酸酯。
8.根据权利要求1所述的一种分离铜硫化矿的耐低温复合捕收剂，其特征在于，制备方法如下：
步骤A1：取水相捕收剂和纯化水混合投料，控制含水量为20％，常温下搅拌0.5-1h，得到水相捕收液；
步骤A2：取水相捕收液、油相捕收剂、分散助剂和乳化剂混合投料，常温下搅拌30min，得到一种耐低温复合捕收剂。
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