浮选镍硫化矿的捕收剂、浮选药剂和方法

183 编辑：中冶有色技术网来源：中南大学

2024-10-18 16:00:07

权利要求

1.浮选镍硫化矿的捕收剂，其特征在于，包含具有式1结构的捕收剂a;

式1;

所述的R1为C1~C4的烷基。

2.如权利要求1所述的浮选镍硫化矿的捕收剂，其特征在于，还包含捕收剂b，所述的捕收剂b包含具有式2结构、式3结构中的至少一种化合物;

式2;

式3;

所述的R2为C1~C4的烷基;

所述的R3为C8~C16的烷基，所述的M为Na、K或NH4。

3.如权利要求2所述的浮选镍硫化矿的捕收剂，其特征在于，所述的捕收剂b中包含式2化合物和式3化合物。

4.如权利要求3所述的浮选镍硫化矿的捕收剂，其特征在于，捕收剂b中，式2化合物和式3化合物的重量比为1:0.1~10。

5.如权利要求2~4任一项所述的浮选镍硫化矿的捕收剂，其特征在于，所述的捕收剂中，所述的捕收剂a的含量为10wt.%以上。

6.一种浮选镍硫化矿的浮选药剂，其特征在于，包含权利要求1~5任一项所述的捕收剂，还包含抑制剂、活化剂、起泡剂、pH调节剂中的至少一种浮选助剂。

7.如权利要求6所述的浮选镍硫化矿的浮选药剂，其特征在于，所述的抑制剂包括六偏磷酸钠、水玻璃、羧甲基纤维素、糊精、古尔胶、木质素、苛化淀粉、柠檬酸中的至少一种;

所述的活化剂包括硫酸铜、氯化钙、氧化钙、草酸、硫化钠中的至少一种;

所述的pH调节剂包括硫酸铵、碳酸钠、氢氧化钠、硫酸中的至少一种;

所述的起泡剂包括甲基异丁基甲醇、松油醇、甲酚油、聚乙二醇醚中的至少一种。

8.一种浮选镍硫化矿的方法，其特征在于，采用权利要求1~5任一项所述的捕收剂对含镍硫化矿的待选矿物进行浮选，获得含镍硫化矿精矿。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，采用权利要求6~7任一项所述的浮选药剂对含镍硫化矿的待选矿物进行浮选，获得含镍硫化矿精矿。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述的待选矿物为镍含量在1 wt.%以下的低品位镍硫化矿;

浮选阶段的捕收剂的用量为50~200 g/t。

说明书

技术领域

[0001]本发明属于矿物加工领域的浮选药剂技术，具体涉及镍硫化矿特别是低品位硫化镍矿的浮选领域。

背景技术

[0002]低品位镍矿石蚀化程度高，嵌布粒度不均匀，微细粒不易解离，矿物之间嵌布关系复杂。其中的含镍矿物易被粉碎、氧化，且自然可浮性与含铁矿物相似。低品位硫化镍矿的矿石性质对提高镍浮选选别指标极为不利，属于难处理硫化镍矿矿石。低品位硫化镍矿浮选指标的提升是全球镍行业长期以来亟需解决的技术难题。

[0003]浮选捕收剂是提升低品位硫化镍矿镍浮选指标最直接、有效、经济的方法。但目前缺乏针对低品位难处理硫化镍矿的专属捕收剂，绝大部分现用捕收剂沿用了硫化镍富矿或其它硫化矿的捕收剂，如BS-4、C-125、PN-405、Y-89、J-622、BK-206、AS-4和JP-16等。

[0004]例如，公开号为CN115445777A的中国专利文献公开了一种提高低品位硫化铜镍矿的铜镍浮选回收率的方法，具体记载的捕收剂包括丁基黄原酸钠、O-异丙基-N-乙基硫逐氨基甲酸酯和二丁基二硫代磷酸铵。公开号为CN115318447A的中国专利文献公开了一种适用于低品位铜镍矿降低镍精矿中氧化镁含量及提升镍回收率的浮选工艺，具体公开的捕收剂包括丁基黄药和戊基黄药。再如，公开号为CN115301399A的中国专利文献公开了一种高镁低品位硫化铜镍矿的选矿方法，具体公开了一种复合捕收剂，其中，主捕收剂为黄原酸盐，辅助捕收剂为黑药类。

[0005]综上，目前贫矿浮选工业缺少高效、高选择性捕收剂，延用常规的黄药类捕收剂容易导致镍金属资源利用率低等问题。

发明内容

[0006]针对现有捕收剂对镍捕收能力不理想，难于适配低品位镍硫化矿浮选要求的问题，本发明提供了一种浮选镍硫化矿的捕收剂，旨在改善镍的捕收能力，使其适配低品位镍硫化矿浮选要求。

[0007]本发明第二目的在于，提供用于浮选镍硫化矿的包含所述捕收剂的浮选药剂。

[0008]本发明第三目的在于，提供利用所述捕收剂以及包含所述捕收剂的浮选药剂用于浮选镍硫化矿的方法。

[0009]高品位的镍硫化矿容易实现高选择地浮选，然而，低品位的镍硫化矿其自身品位低，且和大量的脉石矿物存在复杂的嵌布共生关系，浮选的难度成倍增加，针对该问题，本发明经过深入研究，提供了如下的解决方案：

浮选镍硫化矿的捕收剂，包含具有式1结构的捕收剂a;

[0010]所述的R1为C1~C4的烷基。

[0011]本发明研究表明，所述的式1结构的化合物对镍硫化矿具有优异的特异性捕收能力，将其用作镍硫化矿的捕收剂，能够有效改善镍硫化矿的捕收率和选择性。此外，研究表明，所述的式1还特别适配低品位镍硫化矿的浮选要求，可改善低品位镍硫化矿的捕收能力。

[0012]本发明所述的浮选镍硫化矿的捕收剂，还包含捕收剂b，所述的捕收剂b包含具有式2结构、式3结构中的至少一种化合物;

[0013]

[0014]所述的R2为C1~C4的烷基;

所述的R3为C8~C16的烷基，所述的M为Na、K或NH4。

[0015]本发明中，创新地将捕收剂a和捕收剂b联合，可进一步实现协同，能够强化镍硫化矿的捕收能力和选择性，特别是可以进一步强化低品位镍矿的捕收能力和选择性。

[0016]优选地，所述的捕收剂b中包含式2化合物和式3化合物。本发明研究还表明，当所述的捕收剂b包含式2和式3，进一步和捕收剂a组成三元捕收体系，可以进一步实现成分间的协同，可进一步强化镍的捕收效果，特别是能够强化低品位镍矿的捕收能力。

[0017]进一步优选地，捕收剂b中，式2化合物和式3化合物的重量比为1:0.1~10，进一步可以为1:0.5~2。

[0018]本发明中，所述的浮选镍硫化矿的捕收剂，所述的捕收剂a的含量为10wt.%以上，进一步可以为10~90wt.%，优选为20~80wt.%，更进一步优选为25~50wt.%。捕收剂b的含量可以为10~90wt.%，进一步可以为75~50wt.%。

[0019]本发明还提供了一种浮选镍硫化矿的浮选药剂，其包含本发明所述的捕收剂，还包含抑制剂、活化剂、起泡剂、pH调节剂中的至少一种浮选助剂。

[0020]本发明所述的浮选药剂，其除了包含本发明所述的捕收剂外，其他的成分以及用量均可以基于常规的原理和手段进行调整。

[0021]例如，所述的抑制剂可以是常规的，例如可包括六偏磷酸钠、水玻璃、羧甲基纤维素、糊精、古尔胶、木质素、苛化淀粉、柠檬酸中的至少一种。

[0022]所述的活化剂可以是常规的，例如可包括硫酸铜、氯化钙、氧化钙、草酸、硫化钠中的至少一种。

[0023]所述的pH调节剂可以是常规的，例如可包括硫酸铵、碳酸钠、氢氧化钠、硫酸中的至少一种。

[0024]所述的起泡剂可以是常规的，例如可包括甲基异丁基甲醇(MIBC)、松油醇、甲酚油、聚乙二醇醚中的至少一种。

[0025]本发明中，所述的浮选药剂中的各成分在使用前相互独立存在，或者以部分混合或者全部混合的形式存在。此外，各成分的用量也可根据浮选需要和效率进行合理的调整。

[0026]本发明还提供了一种浮选镍硫化矿的方法，其采用本发明所述的捕收剂对含镍硫化矿的待选矿物进行浮选，获得含镍硫化矿精矿。

[0027]进一步地，所述的浮选镍硫化矿的方法，其可采用本发明所述的浮选药剂对含镍硫化矿的待选矿物进行浮选，获得含镍硫化矿精矿。

[0028]本发明中，浮选阶段除了选用本发明所述的捕收剂外，其他的成分以及操作均可以是常规的。

[0029]本发明中，所述的浮选方法可以适用于任意镍品位的待选矿物，但出于浮选价值最大化考量，所述的待选矿物特别选自镍含量在1 wt.%以下(例如可以为0.1~0.9 wt.%，进一步可以为0.3~0.8 wt.%)的低品位镍硫化矿。

[0030]本发明中，浮选阶段的药剂的用量可基于常规的原理进行合理调控，例如，考虑到效果和成本，浮选阶段的捕收剂的用量可以为50~200 g/t，进一步为60~180 g/t。

[0031]再如，浮选阶段的浮选助剂包含抑制剂和活化剂，其中，抑制剂用量为80~200 g/t，进一步可以为100~180 g/t。活化剂用量为100~1200g/t，进一步可以为150~300g/t。

[0032]再如，浮选阶段的pH没有特别要求，例如可以为6~9。

[0033]有益效果

[0034]本发明研究表明，所述的式1结构的化合物对镍硫化矿具有优异的特异性捕收能力，将其用作镍硫化矿的捕收剂，能够有效改善镍硫化矿的捕收率和选择性，此外，进一步将其和捕收剂b联合，可以进一步实现分子间的联合协同，可进一步强化镍的浮选能力，特别是能够改善低品位镍硫化矿的浮选效果。

附图说明

[0035]图1为实施例1的浮选流程图。

具体实施方式

[0036]本发明中，所述的式1化合物以式1-A为典型列举，其具体的结构为：

[0037]所述的式2化合物以式2-A为典型列举，其具体的结构为：

[0038]所述的式3化合物以式3-A为典型列举，其具体的结构为：

[0039]对比结构化合物，其具体的结构为：

[0040]本发明所述的待选矿物可以是任意品位的硫化镍矿物，但为了进一步验证本发明捕收剂的捕收能力，本发明特别选用低品位的硫化镍矿，例如，作为可选的方案，以下选用的低品位的镍硫化矿为金川二矿区贫矿矿石，其含量如下各案例。

[0041]本发明中，可基于常规的浮选手段和原理，利用本发明所述的捕收剂对矿物进行浮选，例如，作为可选的一个实施方案，其浮选过程可如下：

[0042]实施例

[0043]采用两段闭路的浮选流程验证本发明捕收剂的效果，图1为闭路浮选流程图。步骤为：

步骤1、磨矿，每次闭路浮选，称取800 g低品位硫化镍矿石(Ni的品位为0.67±0.08wt.%)，磨矿至70%的矿物颗粒粒径小于0.074 mm。

[0044]步骤2、一段浮选作业中，加药顺序为抑制剂六偏磷酸钠、活化剂硫酸铜和捕收剂(见如下的各案例)，加药量和调浆时间如图1所示。加药完毕后，进行12分钟扫选、7分钟精选和4分钟精选，获得精矿1。

[0045]步骤3、在二段浮选作业中，对一段矿浆进行再磨，使85%的矿物颗粒粒径小于0.074 mm，再进行加药。加药顺序为抑制剂六偏磷酸钠、活化剂硫酸铜和捕收剂，加药量和调浆时间如图1所示。加药完毕后，通过6分钟精选和3分钟精选得到精矿2;通过6分钟扫选和4分钟扫选得到尾矿。闭路浮选共得到精矿1、精矿2和尾矿三个产品。

[0046]步骤4、结果与分析。每组闭路浮选循环2次后达到平衡，实施例结果为循环3-5次的各项所得平均值。每个实施案例均进行两组浮选闭路实验，分别使用捕收剂，其它条件完全一致。参照两组实验获得的精矿1与精矿2的镍品位/回收率，对比本发明捕收剂的捕收效果。

[0047]在上述图1的浮选基础上，调整各案例的捕收剂以及条件，步骤以及结果分别为：

[0048]实施例1-单一捕收剂方案

捕收剂为单一的捕收剂，实验组分别为：

A组：捕收剂为式1-A;

对比组a：捕收剂为式2-A;

对比组b：捕收剂为式3-A;

对比组c：捕收剂为式4-A;

对比组d：捕收剂为乙基黄原酸钠;

各组的结果见表1：