銅鉬礦的浮選技術(shù)更新時(shí)間:2017-03-29 點(diǎn)擊:406
以銅為主伴生有鉬的銅鉬礦常以斑巖銅礦床存在于自然界,斑巖銅礦因其儲(chǔ)量大,是目前世界提取銅的重要資源,同時(shí)也是鉬的重要來(lái)源。我國(guó)江西德興銅礦就是一個(gè)特大型斑巖銅礦。
斑巖銅礦的特點(diǎn)是:原礦品位低,常伴生有鉬,一般含銅0.5%~1%,含鉬0.01%~0.03%,嵌布粒度細(xì),多為浸染狀;儲(chǔ)量大,選廠規(guī)模大。
斑巖銅礦的銅礦物,多數(shù)為黃銅礦,其次為輝銅礦,其他銅礦物較少。鉬礦物一般為輝鉬礦。
一、斑巖銅礦浮選工藝的特點(diǎn)
(一)階段磨礦、階段選別。一般都采用粗精礦再磨再選的階段選別流程,即在粗磨(50%~65%-200目)的條件下進(jìn)行銅鉬混合粗選,所得粗精礦再磨(90%~100%-200目)后,進(jìn)一步精選。如金堆城一選廠為獲得優(yōu)級(jí)品鉬精礦,在精選段設(shè)置兩段再磨,第二段再磨細(xì)度達(dá)82%-500目。盡管為了輝鉬礦充分單體解離而再磨得很細(xì),但由于僅是粗精礦,物料少,所以在獲得高質(zhì)量及高回收率的同時(shí),又能節(jié)省能耗。
(二)浮選方法。斑巖銅礦的浮選方法有優(yōu)先浮選、半優(yōu)先混合浮選和混合浮選三種方案,目前用得最多的是混合浮選。
1、優(yōu)先浮選:一是無(wú)鉬后銅,此法最大的缺點(diǎn)是銅礦物被硫化鈉或其他抑制劑抑制后,幾乎不能重新被活化,這對(duì)回收銅極為不利。二是先銅后鉬,由于抑制過(guò)的輝鉬礦難以活化,此法已很少應(yīng)用。
2、半優(yōu)先混合浮選:當(dāng)原礦含鉬品位高時(shí),可先用煤油,不加或少加硫化鈉浮鉬,得到部分銅精礦,再用黃藥混合浮選,得到銅鉬混合精礦,然后再分離。
3、混合浮選:原則是浮凈銅,盡量地把鉬選入銅精礦中。當(dāng)鉬含量太低,浮選無(wú)法分離或可分離而不經(jīng)濟(jì)時(shí),則選廠只產(chǎn)銅鉬混合精礦。浮選輝鉬礦最好的pH值為8.5,根據(jù)礦石中黃鐵礦的含量及抑制它的需要,pH值可以在8.5~12的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。一般用石灰作調(diào)整劑,大約95%的選廠用石灰,對(duì)礦泥較多的礦石,因?yàn)槭覍?duì)礦泥有團(tuán)絮作用,對(duì)輝鉬礦的浮選有影響,用氫氧化鈉或碳酸鈉代替石灰較好,但成本太高。
(三)浮選藥劑
銅鉬混選的捕收劑,最常用的是黃藥,用黑藥、Z-200、煤油等作捕收劑。使用煤油時(shí),應(yīng)注意它與起泡劑的比例,以保持最佳的泡沫狀態(tài)。國(guó)外多數(shù)廠用甲基異丁基甲醇作起泡劑,也有用松油的;國(guó)內(nèi)主要是用松醇油作起泡劑。
二、銅鉬分離
銅鉬混合精礦分離有兩種方案,一是抑銅浮鉬,是最主要的方法。二是抑鉬浮銅,目前只有極少數(shù)選廠采用。
銅鉬分離的主要方法見(jiàn)表1,從表中也可看出,抑銅浮鉬的方法是主要的,這與銅鉬礦物的可浮性有關(guān)。
以下對(duì)這些分離方法作簡(jiǎn)單介紹:
(一)氰化物法:氰化物法對(duì)硫化物有強(qiáng)烈的抑制作用,這是因?yàn)镃N-與重金屬離子Me2+反應(yīng),能生成親水難溶的氰化物Me(CN)2,繼續(xù)添加氰化物,沉淀物與CN-反應(yīng),生成穩(wěn)定的絡(luò)離子Me(CN)42-。CN-也能使硫化礦表面吸附的表收劑膜解吸。
鐵氰及亞鐵氰化物與礦物表面金屬離子能生成親水的沉淀物,使礦物表面形成親水膜而被抑制。這類(lèi)抑制劑可有效抑制硫化銅礦物,但先決條件是銅礦物表面已充分氧化,因此常與氧化劑合用。
(二)硫化物法:硫化鈉用量大時(shí),可抑制除輝鉬礦外幾乎所有的硫化礦物。硫化鈉的抑制作用主要由水解產(chǎn)生HS-造成,HS-一方面排擠吸附在礦物表面的黃藥,同時(shí)自身又吸附在礦物表面,使礦物表面親水。除硫化鈉水外,還有硫氫化鈉與硫化銨等。國(guó)外用得多的是硫氫化鈉,有時(shí)硫氫化鈉與氰水鈉并作用;我國(guó)主要用硫化鈉,其用量通常為1000~3000g/t。硫化銨水解除產(chǎn)生HS-外,還會(huì)產(chǎn)生NH4+。NH4+可與溶液中的鉬礦表面吸附的MoO2-、HmoO4-生成可溶的(NH4)2MoO4而“清洗”輝鉬礦表面,提高可浮性。
(三)硫代硫酸鹽和硫酸鹽法:硫硫酸鹽及硫酸鹽能與多種金屬離子結(jié)合成穩(wěn)定的絡(luò)合物,這種混合物能夠有效抑制黃銅礦和黃鐵礦及閃鋅礦。有文獻(xiàn)報(bào)道,這種組合抑制低且無(wú)環(huán)境污染,是很有前途的有效抑制劑。
(四)諾克斯藥劑:諾克斯(Nokes)藥劑是20世紀(jì)50年代由諾克斯等人研制的一種非鉬硫化礦的抑制劑,它包括磷諾克斯P-Nokes(LR-744)和砷諾克斯As-Nokes(ANa-mol-D)兩種,抑制作用比Na2S強(qiáng)。抑制機(jī)理是解吸礦物表面的捕收劑,同時(shí)在礦物表面生成親水難溶的硫代磷銅或硫代砷酸銅,使礦物受到抑制。
P-Nokes是由五硫化二磷與苛性鈉反應(yīng)制成的硫代磷酸鹽,其反應(yīng)式為:
P2S5+10NaOH=Na3PO2S2+Na3PO3S+2Na2S+5H2O
As-Nokes是由砒霜(As2O3)與Na2S反應(yīng)制成的硫化代砷酸鹽,其反應(yīng)式為:
As2O3+3Na2S+2H2O=Na3AsO2S2+Na3AsO3S2+2H2↑
(五)化學(xué)氧化劑法:利用氧化劑過(guò)氧化氫、次氯酸鈉等使銅、鐵硫化礦物表面氧化,并使吸附在礦物表面的捕收劑氧化被破壞。與氧化劑相配合的抑制劑主要是亞鐵氰化鈉。鐵氰化鈉及鋅氰化鈉等。由于氧化劑有很強(qiáng)腐蝕性,這一方法的廣泛使用受到限制。
(六)低分子有機(jī)抑制劑:低分子有機(jī)抑制劑由烷烴(短鏈)、親固基和親水基組成,常見(jiàn)的有巰基乙酸(鈉)HSCH2COOH(Na)、巰基乙醇HSCH2CHOH、四甲基硫代脲嘧啶以及Pilips石油公司推出的以?shī)W方(Orfom)為商品牌號(hào)的D系列產(chǎn)品。這類(lèi)有機(jī)抑制劑的抑制機(jī)理是親固基吸附在硫化礦物表面,即-SH基、-NH2基吸附在礦物表面,親水的-COOH基、-OH基朝向水,在礦物表面形成親水膜,使礦物受到抑制。這類(lèi)藥劑成本偏高,大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用尚困難。
(七)加溫抑制法:用礦漿加溫的方法來(lái)強(qiáng)化抑制劑的抑制效果。作用機(jī)理是加溫可以使礦物表面吸附的捕收劑膜分解、氧化和解吸;同時(shí),利用各非鉬硫化礦物表面氧化速度快,輝鉬礦表面不易氧化的性質(zhì)擴(kuò)大其可浮性的差異。
加溫時(shí)的溫度低于沸點(diǎn),一般為60~90℃。加溫方式有三種:蒸汽通入礦漿直接加溫,蒸汽經(jīng)熱交換器間接加溫,礦漿和蒸汽通入高壓釜內(nèi)加壓加溫。加溫前先將礦漿濃縮,加溫后再調(diào)漿、加藥分選。
(八)充氮工藝:硫化物與諾克斯藥劑使用中,S2-、SH-是還原劑,很容易被礦漿中所充空氣中的氧所氧化,使大量的藥劑沒(méi)有參與對(duì)銅礦物的抑制就白白浪費(fèi)。采用充氮?dú)獯婵諝饪杀苊膺@些反應(yīng),實(shí)踐證明銅-鉬分離中采用氮?dú)獯婵諝庾鳉馀萁橘|(zhì),可節(jié)省銅抑制劑50%~75%。
三、銅鉬分離的步驟:
銅鉬分離的步驟如下:
(一)混合精礦分離之前,進(jìn)行濃縮脫藥,一般濃縮到45%~60%固體。
(二)加藥或加藥的同時(shí)加溫處理混合精礦,使混合精礦表面的捕收劑解吸,或使銅礦物表面氧化。
(三)浮鉬。一般補(bǔ)加烴油類(lèi)捕收劑,有時(shí)還要補(bǔ)加起泡劑和調(diào)整劑。
(四)鉬精礦如不合要求,還要再磨再精選。
四、銅鉬礦浮選實(shí)例
江西德興銅鉬礦屬大型斑巖銅礦床,礦石中金屬礦物主要有黃鐵礦、黃銅礦和輝鉬礦,其次是輝銅礦、銅藍(lán)、銀金礦等。非金屬礦物主要有石英、云母等。礦石中有用礦物嵌布粒度較細(xì),黃銅礦、黃鐵礦、輝銅礦共生密切,呈細(xì)粒不均勻嵌布。
根據(jù)礦石性質(zhì),選廠采用階段磨浮流程,原礦在粗磨的的條件下,進(jìn)行銅鉬硫的混合浮選,然后將粗精礦再磨進(jìn)行銅鉬硫的分離浮選,分別得銅鉬硫三種精礦產(chǎn)品,金銀貴金屬主要富集在銅精礦中。選廠磨浮原則流程如圖1所示,最終選別指標(biāo)見(jiàn)表1。
由于對(duì)鉬精礦的質(zhì)量要求很高,其精礦含鉬要在45%~47%以上。雖然輝鉬礦可浮性好,但原礦品位很低,一般在0.01%~0.06%,富集比常達(dá)幾千倍,因此,要多次精選,一般為6~10次。
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