刺槐豆胶在铜硫分离中的抑制作用及机理分析

采用浮选试验、Zeta电位和红外光谱测试, 研究了刺槐豆胶在铜硫浮选分离中的作用, 并分析了其作用机理。结果表明:当pH小于9时, 黄铜矿及黄铁矿可浮性均较好, 难以浮选分离。刺槐豆胶在黄铜矿及黄铁矿表面均发生了吸附, 使二者的电位发生变化, 并产生抑制作用, 但刺槐豆胶对黄铜矿和黄铁矿的抑制强度及吸附方式都不同:刺槐豆胶在黄铜矿表面的吸附方式是化学吸附, 而与黄铁矿是通过物理吸附方式作用。加入刺槐豆胶后, 在pH为3~11条件下, 黄铁矿的浮选回收率均较低; 而当pH小于9时刺槐豆胶对黄铜矿抑制效果差, pH为11时对黄铜矿抑制效果极强。在pH为7时使用刺槐豆胶对铜品位为15.58%的混合矿进行浮选分离后, 获得的铜精矿铜品位为21.67%、回收率为82.13%。该研究为铜硫高效分离提供了一种性能优良的有机抑制剂。      

以羟乙基纤维素为抑制剂浮选分离铜硫

为检验铜硫分离新型抑制剂HEC的有效性,并了解HEC作用效果的影响因素,以丁基黄药为捕收剂,对黄铜矿、黄铁矿纯矿物进行了浮选试验,并以HEC为抑制剂进行了实际矿物浮选试验。结果表明：①丁基黄药对黄铜矿的捕收能力强于黄铁矿,且几乎不受矿浆pH值的影响,在无抑制剂的情况下,高碱环境可抑制黄铁矿的上浮。②HEC可用于铜硫分离,用量为200 mg/L时可显著抑制黄铁矿,但对黄铜矿的抑制能力很弱。③抑制剂HEC适宜在pH=7的环境下浮选分离黄铜矿与黄铁矿的人工混合矿。④在分选内蒙古某铜硫矿石时,以HEC为铜硫分离黄铁矿的抑制剂,可获得铜品位为23.21%、铜回收率为81.75%的铜精矿,以及硫品位为13.20%、硫回收率80.83%的硫精矿,较好地实现了铜硫分离。     

一种新型有机抑制剂的铜硫分离效果

为解决采用无机抑制剂进行铜硫分离时铜硫分离效果差、伴生贵金属流失严重等问题,开发了新型有机抑制剂三羧基甲基-二硫代碳酸钠。单矿物浮选试验结果表明：在pH=9~12、三羧基甲基-二硫代碳酸钠浓度为2.4×10-3 mol/L时,对黄铁矿抑制效果较好、对黄铜矿抑制作用较弱,可以实现低碱条件下的铜硫分离。采用三羧基甲基-二硫代碳酸钠进行黄铁矿、黄铜矿人工混合矿浮选试验,获得了铜品位为31.69%、回收率为91.36%的铜精矿,实现了铜硫有效分离。应用Materials Studio分子模拟软件构建药剂、矿物模型,通过分子模拟方法探讨三羧基甲基-二硫代碳酸钠的作用机理,结果表明,该药剂与黄铁矿、黄铜矿的作用能都为负值,其中与黄铁矿作用能为-98.70 kJ/mol,与黄铜矿作用能为-10.36 kJ/mol,故该药剂对黄铁矿抑制作用更强,对黄铜矿的抑制较差,并通过红外光谱和紫外光谱分析结果得到了验证。     

铜锌硫化矿浮选分离试验研究

通过单矿物浮选试验研究黄铜矿和铜离子活化后的铁闪锌矿在Z-200作用下的浮选行为,以及六偏磷酸钠对它们可浮性的影响。研究结果表明:用Z-200作捕收剂,六偏磷酸钠作抑制剂,黄铜矿和铜离子活化后的铁闪锌矿在pH 8～10范围内具有很好的浮选分离效果;实际矿石浮选试验表明,六偏磷酸钠和硫酸锌组合应用于铜锌分离中,对锌矿物能起到较好的抑制作用,从而达到铜锌分离的目的,但仍存在问题,需要进一步研究与优化。     

某斑岩铜钼矿低碱度铜硫浮选分离研究

为了有效控制石灰高碱工艺对铜硫分离的负面影响,对内蒙古某斑岩型低品位铜钼矿以CTP为硫铁矿抑制剂,进行了铜硫低碱度浮选分离研究。结果表明,在磨矿细度为-200目占65%的情况下,采用1粗3扫3精、中矿顺序返回的闭路流程处理该斑岩型铜钼矿石,可获得铜、钼品位分别为24.57%、6.94%,铜、钼回收率分别为86.58%、81.52%的铜钼混合精矿;此外,还通过纯矿物试验考察了碱度和CTP对黄铜矿、黄铁矿浮选行为的影响,结果表明：高碱度环境对黄铁矿有强烈的抑制作用,但对黄铜矿也有抑制作用;CTP在低碱度环境下能很好地抑制黄铁矿,但对黄铜矿可浮选影响甚微。     

Cu2+活化黄铁矿与黄铜矿的浮选分离

在研究丁黄药体系中黄铜矿、黄铁矿单矿物的天然可浮性,石灰（调节矿浆pH）、亚硫酸氢钠、铜离子对黄铜矿、黄铁矿可浮性的影响,柠檬酸对被Cu²⁺活化的黄铁矿、黄铜矿可浮性的影响,柠檬酸-亚硫酸氢钠-石灰组合抑制剂对被Cu²⁺活化的黄铁矿、黄铜矿可浮性的影响的基础上,采用柠檬酸-亚硫酸氢钠-石灰组合抑制剂对被Cu²⁺活化的黄铁矿-黄铜矿人工混合矿进行浮选分离,得到了铜品位和铜回收率分别为24.12%和88.48%的铜精矿,及硫品位和硫回收率分别为49.69%和72.51%的硫精矿,表明该组合抑制剂对被Cu²⁺活化的黄铁矿具有良好的选择性抑制作用。     

用于铜铅浮选分离的新型组合抑制剂研究

针对铜铅硫化矿可浮性相近和精矿铜铅互含选矿难题,研究新型组合抑制剂（LY和硫代硫酸钠）在不同浮选条件下对黄铜矿和方铅矿的抑制作用,并与传统抑制剂重铬酸钾、羧甲基纤维素、亚硫酸钠等进行了对比。试验结果表明,在矿浆自然pH至弱碱性条件下,新型组合抑制剂（LY和硫代硫酸钠）对方铅矿具有良好的抑制作用,而对黄铜矿抑制作用较弱。人工混合矿物浮选试验取得良好的分离效果。在选矿厂铜铅混合精矿闭路验证试验中,获得的铜精矿含Cu 28.05%、含Pb 6.88%、Cu回收率84.16%、Pb回收率3.79%,铅精矿含Pb 65.54%、含Cu 1.98%,Pb回收率96.21%,Cu回收率15.84%,表明该药剂制度是合理的。      

新型抑制剂RC分离脆硫锑铅矿和磁黄铁矿的研究

研究了新型抑制剂RC在脆硫锑铅矿和磁黄铁矿浮选分离中的作用。浮选结果表明, 新型有机抑制剂RC能有效抑制磁黄铁矿, 对脆硫锑铅矿无明显抑制作用。通过红外光谱分析测定了矿物表面与药剂的吸附产物, 进行了RC抑制机理探讨。     

黄铜矿、黄铁矿电化学调控浮选分离与机理研究

研究了电化学调控下黄铜矿、黄铁矿在以黄药为捕收剂和无捕收剂的条件下的浮选行为以及浮选调整剂,如CaO,CaOCl_2,对黄铁矿浮选的抑制作用。发现黄铜矿,黄铁矿的分离浮选不仅依靠矿浆高pH值和高氧化作用,而且,当使用化学药剂调节矿浆电位时,还与所使用的调整剂的化学组成有关。CaOCl_2能很好地用于铜硫分离,是由于它既能提高矿浆pH值,又能产生强的氧化作用。最后讨论了浮选机理。     

无捕收剂浮选的电化学及量子化学研究

本文给出了有无硫化钠存在时。黄铜矿和黄铁矿的无捕收剂浮进行为。研究表明,黄铜矿自诱导浮选良好,有较宽的电位和pH范围;弱酸性和碱性介质中,黄铁矿自诱导浮选较差,没有电位范围。硫化钠的添加,明显促进了黄铁矿的无捕收剂浮选,黄铁矿有良好的硫化钠诱导浮选。对天然矿石验证试验表明,自诱导浮选技术能够有效分离黄铜矿和黄铁矿。通过HS~-离子吸附量的测定,矿物表面中性硫量提取分析、电化学测试和量子化学计算,较详细研究了黄铜矿和黄铁矿无捕收剂浮选的机理,矿物表面中性硫是主要疏水体。     

硫化铜矿新型捕收剂PZO的浮选性能与机理

为检验广州有色金属研究院研制的新型硫化铜矿浮选捕收剂PZO在铜硫分离中的选择性,比较了PZO、丁基黄药和丁铵黑药在不同矿浆pH值、不同用量条件下分别浮选黄铜矿和黄铁矿单矿物的效果,并借助紫外可见分光光谱仪、红外光谱仪对PZO在黄铜矿、黄铁矿表面的吸附量和作用机理进行了研究。结果显示：①在试验pH范围内,丁基黄药、丁铵黑药、PZO对黄铜矿的捕收能力均强于对黄铁矿。②矿浆的酸碱度对黄铜矿可浮性的影响均较小,且黄铜矿回收率的高点在弱酸或弱碱性环境下,黄铁矿在酸性环境下的可浮性明显强于在碱性环境。③3种捕收剂的选择性强弱顺序为PZO＞丁铵黑药＞丁基黄药,在pH=8.5时,黄铜矿与黄铁矿的回收率差值可达68.19个百分点。④PZO是一种酯类浮选药剂,与黄铁矿相比,其更容易在黄铜矿表面吸附,且以化学吸附为主。以上结果表明,PZO在pH=8.5的环境下可高效分离黄铜矿与黄铁矿。     

乙硫氮作捕收剂时有机调整剂加药顺序对典型硫化矿物浮选的影响

研究了乙硫氮作为捕收剂时有机大分子调整剂糊精、腐殖酸钠、阳离子瓜尔胶和DP115(改性聚丙烯酰胺有机大分子)不同加药顺序对典型硫化矿物黄铜矿、方铅矿、闪锌矿和黄铁矿浮选行为的影响。单矿物浮选试验结果表明,有机大分子调整剂与捕收剂乙硫氮的加药顺序对硫化矿物浮选的影响不同。与调整剂先加相比,乙硫氮先加时,糊精对黄铜矿、方铅矿和闪锌矿浮选的抑制作用更强;腐殖酸钠对黄铜矿和方铅矿浮选的抑制作用不同程度增强,腐殖酸钠用量较低时对闪锌矿浮选的抑制作用减弱,而用量较高时则强烈抑制闪锌矿;阳离子瓜尔胶对黄铜矿和方铅矿浮选的抑制作用减弱,对闪锌矿浮选的抑制作用略强;DP115对黄铜矿浮选的抑制作用减弱,DP115用量低时对方铅矿浮选的抑制作用相当而对闪锌矿浮选的抑制作用减弱,用量较高时对方铅矿浮选的抑制作用更强而对闪锌矿浮选的抑制作用相当;糊精、腐殖酸钠、阳离子瓜尔胶和DP115对黄铁矿浮选的影响很小。研究结果可为部分硫化矿通过改变有机大分子调整剂与捕收剂的加药顺序提高矿物浮选分离的选择性和效率提供借鉴。     

一种新型辉钼矿抑制剂及其在铜钼浮选分离中的机理研究

针对目前铜钼浮选分离所使用的传统黄铜矿抑制剂存在毒性大、对环境污染严重等问题,开发出新型辉钼矿的抑制剂以实现铜钼的有效分离具有重要的意义。本文拟开发黄腐酸(FA)作为新型高效的辉钼矿抑制剂,通过单矿物浮选试验和人工混合矿浮选试验探究抑制剂浓度、矿浆pH、捕收剂浓度等因素对黄铜矿和辉钼矿可浮性及铜钼分离效果的影响,并采用FTIR和Zeta电位表征手段探究FA在黄铜矿和辉钼矿表面的吸附行为。浮选试验结果表明,FA在pH为4~12的范围内能够有效地抑制辉钼矿的浮选,而对黄铜矿的浮选影响不大;FA能够显著地扩大辉钼矿和黄铜矿之间可浮性的差异。在pH为9,FA浓度为200mg/L,SIBX浓度为20mg/L条件下,人工混合矿试验取得了较好的结果,黄铜矿回收率高达70.20%,辉钼矿回收率仅有16.83%。FTIR和Zeta电位结果表明,FA能够克服静电斥力吸附在辉钼矿表面,并且FA与SIBX在黄铜矿表面存在竞争吸附,SIBX能够取代黄铜矿表面已吸附的FA,使其表面恢复疏水性,而SIBX几乎不影响FA在辉钼矿表面的吸附,使辉钼矿表面保持亲水性,从而能够实现铜钼的有效分离。     

新型抑制剂在低碱条件下实现铜硫高效分离的试验研究

针对铜硫浮选分离过程中,大量添加石灰引起的管道堵塞、矿浆环境差等问题,开发了一种新型黄铁矿抑制剂BY,应用于缅甸某硫化铜矿浮选试验并获得了良好的指标。该矿石含铜1.40%、硫8.95%,主要含铜矿物为黄铜矿,含硫矿物为黄铁矿和磁黄铁矿。采用抑制剂BY通过一粗两精一扫的浮选工艺流程,获得的铜精矿Cu品位为25.13%、回收率为93.47%,S品位为33.97%、回收率为19.93%。与石灰相比,精矿中铜品位和回收率分别提高了0.99和0.16个百分点,硫品位和回收率分别降低了1.01和2.14个百分点,闭路试验粗选pH值可由12降低至9.7,可实现低碱环境中铜硫的高效分离。     

黄铜矿与磁黄铁矿浮选分离行为及机理研究

通过黄铜矿与磁黄铁矿的单矿物浮选试验,研究矿浆pH、捕收剂丁黄药、抑制剂石灰对其浮选行为的影响。利用红外光谱、循环伏安测试技术,研究其浮选分离的机理。单矿物浮选试验结果表明黄铜矿和磁黄铁矿浮选分离的最佳条件为pH=10,丁黄药浓度为20 mg/L,石灰浓度为300 mg/L。红外光谱测试结果表明丁黄药在矿物表面氧化生成双黄药并通过化学吸附吸附在矿物表面,石灰在磁黄铁矿表面生成氢氧化钙和硫酸钙组成的钙膜。循环伏安测试表明在未添加丁黄药时黄铜矿表面氧化生成疏水的硫单质和硫化铜,磁黄铁矿表面会生成亲水的氢氧化物。     

乙硫氮作捕收剂时无机调整剂加药顺序对典型硫化矿物浮选的影响

研究了乙硫氮作捕收剂时无机调整剂硫酸锌、亚硫酸钠、硫化钠和硫酸铜不同加药顺序对典型硫化矿物黄铜矿、方铅矿、闪锌矿和黄铁矿浮选行为的影响。结果表明,调整剂与捕收剂的加药顺序对硫化矿物浮选的影响不同。与调整剂先加时相比,乙硫氮先加时,硫酸锌对黄铜矿和方铅矿浮选的抑制作用减弱;硫酸锌、低用量硫酸铜、亚硫酸钠或硫化钠对闪锌矿浮选以及硫酸铜对黄铜矿和方铅矿浮选的抑制作用更强;硫酸锌或硫酸铜对黄铁矿浮选以及较高用量硫酸铜对闪锌矿浮选的活化作用相当;亚硫酸钠或硫化钠对黄铜矿、方铅矿和黄铁矿浮选的影响很小。研究结果可为部分硫化矿通过改变调整剂与捕收剂的加药顺序提高矿物浮选分离效率提供借鉴。     

The separation of chalcopyrite and chalcocite from pyrite in cleaner flotation after regrinding

In this study, the differences between the separation of chalcopyrite and chalcocite from pyrite in cleaner flotation after regrinding were investigated. In the rougher flotation prior to regrinding, high chalcopyrite and chalcocite recovery were obtained in conjunction with high pyrite flotation recovery due to the activation of pyrite by copper ions during primary grinding. The rougher flotation concentrate was reground in a rod mill before cleaner flotation. It was found that chalcopyrite and chalcocite exhibited different flotation behavior and also affected pyrite flotation differently in cleaner flotation. The mechanism underpinning these phenomena was investigated by a range of techniques including the polarization of mineral electrodes, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analyses and ethylene diamine tetraacetic acid (EDTA) extraction. It was found that the flotation behavior of both copper minerals and their effect on pyrite flotation after regrinding were governed by their electrochemical activities and galvanic coupling with pyrite.