硫化铅锌矿的浮选方法及闪锌矿组合抑制剂与流程

575 编辑：中冶有色技术网来源：中南大学

2023-10-08 10:35:51

[0001]

本发明属于硫化矿浮选药剂领域，涉及一种硫化铅锌矿的浮选方法及闪锌矿组合抑制剂。

背景技术：

[0002]

铅、锌是非常重要的有色金属，方铅矿和闪锌矿是铅、锌的主要载体矿物。在成矿过程中，方铅矿通常与闪锌矿共生或伴生，形成共/伴生关系紧密的硫化铅锌矿。然而，二者均具有较好的天然可浮性，无论是在优先浮选还是混合浮选流程中，都需要添加抑制剂才能实现方铅矿与闪锌矿的选择性分离。

[0003]

现有技术中，硫酸锌是最常见的闪锌矿抑制剂，常用的组合抑制剂还包括碳酸钠+硫酸锌，亚硫酸钠+硫酸锌，福美钠+硫酸锌等。但是，以上几种药剂制度中，药剂用量较大，药剂成本高，最重要的是对闪锌矿的抑制不够彻底，仍有部分闪锌矿上浮。有机抑制剂具有来源广，价格低，用量少，抑制作用强并可天然降解的特性，得到越来越多的关注，并成为选矿药剂发展的一个热点趋势。探索研究高选择性的闪锌矿有机抑制剂，对改善硫化铅锌矿选矿药剂制度，降低硫酸锌和石灰的用量，对减小选矿成本和保护环境具有重要意义。

技术实现要素：

[0004]

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种硫化铅锌矿的浮选方法及闪锌矿组合抑制剂，该方法采用的闪锌矿组合抑制剂对闪锌矿浮选有较强的选择性抑制作用，并可天然降解，对环境无污染，能够用于硫化铅锌矿浮选并实现方铅矿和闪锌矿的高效分离。

[0005]

本发明提供以下技术方案：一种硫化铅锌矿的浮选方法，包括：

[0006]

将原矿进行磨矿，得到预定细度的矿浆；

[0007]

向预定细度的矿浆中加入石灰进行调浆，得到调浆后的矿浆；

[0008]

以硫酸铜+果胶作为闪锌矿组合抑制剂，对调浆后的矿浆进行铅浮选作业，得到铅精矿和铅浮选尾矿；

[0009]

对铅浮选尾矿进行锌浮选作业，得到锌精矿和尾矿。

[0010]

优选的方案，闪锌矿组合抑制剂中硫酸铜与果胶的重量比为1:1～1:6，果胶的结构式如下所示：

[0011][0012]

本发明以硫酸铜+果胶作为闪锌矿组合抑制剂，果胶多存在于植物细胞壁和细胞内层，取自于柑橘、柠檬、柚子、苹果等果皮。研究发现，在硫化铅锌矿浮选过程中，硫酸铜可吸附在闪锌矿表面，且果胶在闪锌矿表面的吸附量随铜离子的出现而显著增加，吸附的果

胶分子可强烈抑制闪锌矿的浮选。在方铅矿表面，虽有少量果胶吸附，但是黄药可以与其发生竞争吸附，因此方铅矿的浮选不受果胶的抑制作用。

[0013]

优选的方案，铅浮选作业过程中，闪锌矿组合抑制剂先于浮选捕收剂和起泡剂加入。

[0014]

进一步，硫酸铜先于果胶加入。

[0015]

进一步，浮选捕收剂采用黄药类捕收剂，如乙黄药。

[0016]

进一步，起泡剂采用2号油或者mibc。

[0017]

优选的方案，闪锌矿组合抑制剂的总用量为20～200g/t；具体的用量可视原矿中的锌品位而定。

[0018]

进一步，闪锌矿组合抑制剂的总用量为50～100g/t。

[0019]

本发明中所述的“g/t”是指药剂相对于原矿的添加量，例如果胶的用量是50g/t，是指处理一吨原矿需要加入果胶50g。

[0020]

本发明技术方案的原理为：

[0021]

本发明采用的果胶是一种天然多糖成分，可从植物细胞中提取，来源广、价格低，而且可天然降解，对环境无污染，是一种清洁药剂。此外，对矿浆ph适应能力较强，在酸性，中性和碱性条件下对闪锌矿都具有较好的选择性。因此，在硫化铅锌矿浮选过程中可仅使用少量石灰抑制黄铁矿的浮选，无需大量使用石灰来抑制闪锌矿，有利于降低药剂成本并缓解管道堵塞的问题。

[0022]

果胶作为一种大分子多糖，其聚合度为n，且每个单体上都含有羟基和羧基基团，这些基团能够与矿物表面的金属离子作用，生成络合物，进而造成药剂的化学吸附。在铅锌分离过程中，通过使用硫酸铜进行预处理，进而使铜离子吸附在闪锌矿表面，并且生成铜的氧化物和氢氧化物。这些物质的生成，增加了果胶的作用位点，进而使果胶能够在闪锌矿表面化学成键并吸附，且吸附强度较大。继续添加捕收剂黄药时，由于捕收剂作用位点的减少以及果胶的空间位阻效应，黄药的吸附量很小，以至于闪锌矿不能被捕收，浮选回收率低。果胶在方铅矿表面为物理吸附，虽然有一定量的果胶吸附在方铅矿表面，但是其吸附强度较弱，黄药存在时二者发生竞争吸附，与未加果胶时相比，黄药在方铅矿表面的吸附量变化不大，因而方铅矿的浮选几乎不受影响，进而实现方铅矿与闪锌矿的选择性分离。

[0023]

本发明的有益技术效果：

[0024]

本发明的目的在于提供一种硫化铅锌矿的浮选方法及闪锌矿组合抑制剂，该方法采用的闪锌矿组合抑制剂对闪锌矿浮选有较强的选择性抑制作用。以硫酸铜+果胶作为闪锌矿组合抑制剂，果胶取自于柑橘、柠檬、柚子、苹果等果皮，成本低廉，并可天然降解，对环境无污染。果胶作为一种可天然降解的清洁药剂，在浮选过程中用量较少，并可实现铅锌的高效分离，得到优异的浮选指标。

附图说明

[0025]

图1为果胶作用前后方铅矿和闪锌矿表面动电位变化。

[0026]

图2为方铅矿在不同药剂制度下的动电位。

[0027]

图3为闪锌矿在不同药剂制度下的动电位。

[0028]

图4为果胶在方铅矿和闪锌矿表面吸附前后的红外光谱。

[0029]

图5为本发明实施例1浮选方法的工艺流程图。

具体实施方式

[0030]

下面通过实施例来进一步说明本发明的具体实施方式，但本发明的具体实施方式不局限于以下实施例。

[0031]

本发明提供一种硫化铅锌矿的浮选方法，包括以下步骤：

[0032]

(1)将原矿进行磨矿，得到预定细度的矿浆；

[0033]

(2)向预定细度的矿浆中加入石灰进行调浆，得到调浆后的矿浆；

[0034]

(3)以硫酸铜+果胶作为闪锌矿组合抑制剂，对调浆后的矿浆进行铅浮选作业，得到铅精矿和铅浮选尾矿；

[0035]

(4)对铅浮选尾矿进行锌浮选作业，得到锌精矿和尾矿。

[0036]

采用的闪锌矿组合抑制剂硫酸铜+果胶，能够用于硫化铅锌矿浮选并实现方铅矿和闪锌矿的高效分离，其作用机理如下所示：

[0037]

1.动电位

[0038]

如图1所示，果胶作用后方铅矿和闪锌矿表面的动电位均发生变化，其中方铅矿表面的动电位下降而闪锌矿表面的动电位上升，二者均朝向果胶的动电位变化。试验结果表明，果胶在方铅矿和闪锌矿表面均有吸附，并影响了矿物表面的动电位。

[0039]

图2表明果胶作用后的方铅矿表面，仍会发生黄药的吸附并致使其动电位的进一步下降。与方铅矿不同，经果胶作用后再添加捕收剂黄药时，闪锌矿表面的动电位几乎不变，即仅有微量的黄药吸附(如3所示)。

[0040]

2.红外光谱

[0041]

果胶在方铅矿和闪锌矿表面吸附前后的红外光谱如图4所示。结果表明，果胶作用后，闪锌矿表面有新峰的生成，且同果胶分子相比伴随有峰的位移，即果胶在闪锌矿表面发生化学吸附。同闪锌矿相比，果胶在方铅矿表面作用后并未形成新峰，证明果胶分子在方铅矿表面为物理吸附。

[0042]

以下通过具体实施例对本发明技术方案进行详细的阐述。

[0043]

实施例1

[0044]

对陕西省某铅锌矿进行浮选研究，其中主要金属矿物为闪锌矿、方铅矿和黄铁矿，其中锌品位为3.28％，铅品位为1.35％，硫品位为7.4％，属于低硫铅锌矿。其余金属矿物含量较低。脉石矿物主要为石英和方解石等。

[0045]

采用本发明所述的锌抑制剂对陕西某铅锌矿进行浮选，如图5所示，包括以下步骤：

[0046]

(1)磨矿：将原矿进行磨矿，磨至-0.074mm占80％的细度；

[0047]

(2)调浆：加入石灰1000g/t，搅拌3min，得到调浆后的矿浆；

[0048]

(3)铅浮选：加入闪锌矿组合抑制剂100g/t，2min后加入捕收剂乙黄药40g/t与2号油起泡剂20g/t进行铅粗选；浮选铅粗精矿经过两次精选得到铅精矿；经一次扫选得到铅浮选尾矿；

[0049]

(4)锌浮选：铅浮选尾矿中加入石灰500g/t，硫酸铜200g/t，丁黄药20g/t，2号油10g/t经过一次粗选，两次精选，一次扫选，得到锌精矿和尾矿；

[0050]

本实施例采用的闪锌矿组合抑制剂为硫酸铜+果胶，硫酸铜与果胶的重量比为1：3。

[0051]

对比例1-5

[0052]

采用常规硫酸锌、碳酸钠+硫酸锌、亚硫酸钠+硫酸锌、石灰、果胶作为闪锌矿抑制剂，按照以上流程进行浮选试验，得到的浮选结果列于表1。

[0053]

表1浮选结果

[0054][0055]

由表1可知，硫酸铜+果胶对闪锌矿的抑制效果稍优于几种常见的闪锌矿抑制剂。铅精矿品位均在62％-63％左右，回收率相差不大，表明组合抑制剂(硫酸铜+果胶)同其它几种闪锌矿抑制剂一样，均不会抑制方铅矿的浮选。组合抑制剂用量为100g/t时，锌精矿品位为53.5％，回收率为94.1％。结果表明组合抑制剂(硫酸铜+果胶)对闪锌矿的抑制作用最强，且经果胶抑制的闪锌矿能够在后续浮选流程中被硫酸铜活化浮选。仅用硫酸锌做闪锌矿抑制剂时，浮选效果最差，锌精矿品位和回收率仅为49.5％和87.2％。这是因为硫酸锌做抑制剂时，用量较大，抑制作用较弱，且分离作业效率不高，在相同的浮选段数(分离次数)内其浮选指标较差。碳酸钠+硫酸锌是一种较好的闪锌矿组合抑制剂，有研究认为其能够生成碳酸锌胶体，并选择性吸附在闪锌矿表面，故而对闪锌矿有较好的选择性抑制作用。石灰是一种最为常见的黄铁矿抑制剂，但是在高用量条件下也可以抑制闪锌矿浮选。根据浮选电化学理论，当石灰用量足量时，矿浆ph大于12时，矿浆电位超出捕收剂在闪锌矿表面吸附的范围，故而石灰抑制了捕收剂在矿物表面的吸附，矿物浮选受到抑制。

[0056]

以上结果表明，组合抑制剂(硫酸铜+果胶)抑锌浮铅效果明显，虽然其他几种常见的抑制剂均可有效抑制闪锌矿浮选，但是其他几种药剂存在抑制剂作用较弱、用量大、对环境影响较大的缺陷。果胶作为一种可天然降解的有机物，对环境影响小，用量少，是一种清洁高效新型闪锌矿抑制剂。

[0057]

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术构思前提下所得到的改进和变

换也应视为本发明的保护范围。技术特征：

1.一种硫化铅锌矿的浮选方法，其特征在于，包括：将原矿进行磨矿，得到预定细度的矿浆；向预定细度的矿浆中加入石灰进行调浆，得到调浆后的矿浆；以硫酸铜+果胶作为闪锌矿组合抑制剂，对调浆后的矿浆进行铅浮选作业，得到铅精矿和铅浮选尾矿；对铅浮选尾矿进行锌浮选作业，得到锌精矿和尾矿。2.根据权利要求1所述硫化铅锌矿的浮选方法，其特征在于，硫酸铜与果胶的重量比为1:1～1:6，果胶的结构式如下所示：3.根据权利要求1或2所述硫化铅锌矿的浮选方法，其特征在于，铅浮选作业过程中，闪锌矿组合抑制剂先于浮选捕收剂和起泡剂加入。4.根据权利要求3所述硫化铅锌矿的浮选方法，其特征在于，硫酸铜先于果胶加入。5.根据权利要求3所述硫化铅锌矿的浮选方法，其特征在于，浮选捕收剂采用黄药类捕收剂。6.根据权利要求5所述硫化铅锌矿的浮选方法，其特征在于，黄药类捕收剂采用乙黄药。7.根据权利要求3所述硫化铅锌矿的浮选方法，其特征在于，起泡剂采用2号油或者mibc。8.根据权利要求1或2所述硫化铅锌矿的浮选方法，其特征在于，闪锌矿组合抑制剂总用量为20～200g/t。9.根据权利要求8所述硫化铅锌矿的浮选方法，其特征在于，闪锌矿组合抑制剂的总用量为50～100g/t。10.一种闪锌矿组合抑制剂，其特征在于，该组合抑制剂为硫酸铜+果胶，硫酸铜与果胶的重量比为1:1～1:6，果胶的结构式如下所示：

技术总结

本发明公开了一种硫化铅锌矿的浮选方法及闪锌矿组合抑制剂，包括：将原矿进行磨矿，得到预定细度的矿浆；向预定细度的矿浆中加入石灰进行调浆，得到调浆后的矿浆；以硫酸铜+果胶作为闪锌矿组合抑制剂，对调浆后的矿浆进行铅浮选作业，得到铅精矿和铅浮选尾矿；对铅浮选尾矿进行锌浮选作业，得到锌精矿和尾矿；该方法采用的闪锌矿组合抑制剂对闪锌矿浮选有较强的选择性抑制作用，其中，果胶取自于柑橘、柠檬、柚子、苹果等果皮，成本低廉，并可天然降解，对环境无污染，果胶作为一种可天然降解的清洁药剂，在浮选过程中用量较少，并可实现铅锌的高效分离，得到优异的浮选指标。得到优异的浮选指标。得到优异的浮选指标。

技术研发人员：王长涛刘润清孙伟荆念文谢菲菲胡岳华

受保护的技术使用者：中南大学

技术研发日：2020.09.30

技术公布日：2021/1/23

声明：

“硫化铅锌矿的浮选方法及闪锌矿组合抑制剂与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。

我是此专利(论文)的发明人(作者)