氧化铜矿浮选捕收剂研究进展

2020-11-19

氧化铜矿浮选捕收剂科研成果

全世界铜储量约为 7 亿 t,而在中国铜储量仅约为 0. 三亿 t,占全球储量的 4. 29%。在中国铜矿资源重要遍及在江西省、云南、湖北、青海省、甘肃和安徽等省份,超过70% 的成矿为混合成矿,平均值铜品位为 0. 71% ,具有工业化生产实用价值的铜矿石資源仅为 10% 左右,低品位难处理的氧化铜矿约占 25%,有价铜矿资源急缺制约了工业化生产的发展趋向。

在中国铜产品供需缺口非常大,扩大开放依存度做到 70%[4]。随着着橡胶材料铜矿资源的贫乏和新成矿勘测难易度的扩张,氧化铜矿开发利用变为必然。

1 氧化铜浮选研究现状 氧化铜矿结构松散易破,结合铜成份高,嵌布粒度分析不均匀,水分含量沙量较多,共生矿各种各样成份,从而促进氧化铜回收利用率很低。一般采用酸浸—气象色谱仪剖析—电积法和浮选法处理氧化铜石。前边一种是处理氧化铜铁矿砂最重要的方法,其优点是生产加工降低成本、效率高,浸取剂划得来且来自广,制作工艺和机械设备易控制,缺点并不是合适处理含有纯天然硫化橡胶铜矿物和含有许多 耗酸脉石物的铁矿砂,生产加工时间长,浸取剂消耗大,机械设备腐蚀情况严重等。浮选法较为生态环境保护、成本费用较低、制作工艺较简单,是工业化生产上氧化铜的重要处理方法。

从采矿厂加工工艺角度看,氧化铜矿筛选艰辛重要原因是:

( 1) 氧化铜铁矿砂组成复杂,矿物质成分不固定不变,含铜矿物种类多,共生矿有钴、金、银和硫等合理元素,此外也常含有铁、铝和磷等沉渣;

( 2) 铁矿砂结构样子各种各样,多呈孔状和蜂巢状;

( 3) 氧化铜矿物质结晶粒度分析一般以中细沙为核心,且多与脉石矿物质掺杂和包裹在一起;

( 4) 吸水能力强、易消耗许多 的药品。氧化铜矿物质可浮性与硫化橡胶铜矿物有十分大区别,无法此外浮选回收[7]。氧化铜铁矿砂浮选分为马上浮选和橡胶材料浮选。马上浮选法是最初用于处理氧化铜铁矿砂的方法,铁矿砂不经历硫化钠事前橡胶材料,马上运用捕收剂浮选的方法。捕收剂为高级脂肪酸及其皂类、高级黄药、碳醛类和抗氧剂等,该方法的优点是制作工艺较简单,适合矿物质组成较简单的氧化铁矿砂,缺点是药品成本上升、浮选替代性差,如铁矿砂中碱土金属正离子和重金属离子便于动物活化石英,工业化生产应用受到限制。

橡胶材料浮选是先再加上硫化促进剂变更氧化铜矿物质表面结构,使其可浮性与硫化橡胶铜矿物差不多,再加上捕收剂浮选被橡胶材料后的氧化铜矿物质,到目前为止,橡胶材料浮选法是工业化生产上应用较广泛的氧化铜矿浮选方法,可用硫酸盐氧化铜铁矿砂,如含孔雀石、赤铜矿和蓝铜矿等氧化铜铁矿砂。重要采用黄药或其他巯基类作为捕收剂,用 Na2 S、( NH4 ) 2 S、NaHS 或 CaS 等 作 为 硫 化剂,但是这类方法也存在一些难点,如过少的硫化促进剂对氧化铜浮选会导致不太好伤害,因此硫化促进剂务必分 段 控 制 加 入; 其 次,Na2 S 或 ( NH4 ) 2 S 在 氧 化剂存在下不稳定,很容易产生 H2 S 乙炔气体,对地理环境和人镁和钙沉渣的难选氧化铜矿,常常还需加上硫酸铵乙二胺、噻二 唑、三 乙 醇 胺 和 8 - 羟 基 喹 啉 等 高 效 活 化剂,

除此之外橡胶材料浮选中会存在矿物泥的较差作用,务必采用洗矿、加上聚合物助凝剂和增粘剂等方法消除其负面影响。因此氧化铜矿浮选的关键是根据不一样氧化铜矿物质特点,选择合适的药品管理制度,制定合理可行的生产工艺流程。目前对氧化铜矿浮选捕收剂的设计开发重要集中两个方面,一是运用构成捕收剂,使不一样种类的捕收剂导致协同效应; 二是新产品研发新型效率高捕收剂。

2 基础捕收剂 氧化铜矿物质捕收剂重要有黄药及其化学物质类、脂肪酸、膦碱类、羟肟碱类、黑药类等正离子捕收剂和一部分抗氧剂及烃原料油。黄药分子式中的旋光性官能团异构对矿物质表面上的金属复合材料具有极强的感召力,而非极性碳链黏附于气泡表面上,使矿物质表面由吸水性变为疏水; 黄药替代性适当,可以考虑到绝大多数氧化铜矿浮选的务必; 价格适当,普遍应用于工业化生产上。美国、原苏联和赞比亚等在我国都采用橡胶材料—黄药法处理氧化铜矿或混合矿。油酸钠是一种广泛的脂肪酸皂类捕收剂,能有效捕收氧化铜矿物质,由于油酸钠与孔雀石表面的碘离子作用产生油酸铜盐沉定,可推动孔雀石表面疏水,从而很容易被浮选回收。油酸钠具有很强的捕收专业能力,但对矿物质的替代性较差、消耗量大、浮选流程长。十二烷基硫酸钠和十二烷基磺酸钠对孔雀石具有很强的捕收作用和较宽的浮选 pH值范围,具有与油酸钠一样的捕收特点。由于十二烷基硫酸钠和十二烷基磺酸钠对含钙脉石矿物质的捕收专业能力比油酸钠弱,可在水硬度里运用,替代性比油酸好。羟肟酸能用于氧化铜矿浮选,苯甲羟肟酸在孔雀石表面造成分析化学吸咐,一端的双配位基与 Cu2   鳌合,造成稳定的五元环螯合物,另一端的烃链疏水,从而使孔雀石疏水上涨。辛基羟肟酸被确定在硫化橡胶铜矿物和氧化铜矿物质浮选中,对氧化铜矿有非常好的浮选使用率,且对橡胶材料铜矿的浮选没有伤害的伤害。由于羟肟酸捕收剂生产成本高,限制了在矿物质浮选中的应用推广。丙烯胺和膦碱类捕收剂也可浮选孔雀石,但替代性差。

总体来说,基础捕收剂在捕收专业能力、替代性和合理化上无法此外考虑到贫细杂氧化铜矿的浮选要求,构成捕收剂的应用和新型捕收剂的设计开发是目前氧化铜矿捕收剂的重要发展前途。   

3 构成捕收剂 由于许多 药品混和运用比单独运用效率高,因此世界各地越来越多的氧化铜选厂采用构成捕收剂。构成捕收剂可分为同型构成捕收剂和异型构成捕收剂两类,其主 要 作 用 机 理 是 共 吸 附、螯 合 和 协 同 作用。黄原聚磷酸盐、羟基酸盐及其构成物对氧化铜矿物质具有极强的感召力和替代性。

1 同型构成捕收剂

3.1. 1 黄药和黑药构成 丁基铵黑药捕收专业能力比丁基黄药弱,但替代性较强,这二种药品构成运用在浮选生产过程中得到 了非常好的预期效果。我国很多 专家学者采用丁基铵黑药和丁基黄药构成捕收剂浮选难选氧化铜矿,不仅获得 较高的铜使用率,而且铜精矿铜品位亦较高,构成药品具体表现源自单独运用丁基黄药的浮选预期效果。针对某低品位高结合率氧化铜矿,采用丁基黄药和异戊基黄药 进 行 浮 选,获 得 的 铜 精 矿 铜 综 合 回 收 率 达86. 55% ,好于单独运用黄药浮选。Dhar P 等感觉丁基铵黑药和异戊基黄药在铜矿物表面上发生了共吸附,从而提高 了矿物质可浮性。而 Corin 等感觉再加上黑药可以造成稳定的碱化塑料泡沫层,从而弥补单独再加上黄药的不足。

3.1. 2 黄药和抗氧剂构成 黄药与羟肟酸( 盐) 构成是较广泛的氧化铜矿采矿厂的捕收剂,已广泛在选厂使有。周源针对某难选氧化铜铁矿砂,运用异丁基黄药和羟肟聚磷酸盐作为构成捕收剂时,在保证 铜精矿铜品位波动并不算太大的必要条件下,铜使用率提高   7. 82% 。在东川氧化铜矿浮选时,实验筛出异戊基黄药与羟肟酸构成,提高 了浮选标。在含 70% 硫化铜和 30% 氧化铜的混合矿浮选中,构成运用 AM28 正辛基羟氨酸盐与黄药获得成功地回收了硫化铜和氧化铜矿物质,粗钛精矿铜使用率做到95. 5% 。这类构成捕收剂已在工业化生产上获得成功浮选孔雀石和蓝铜矿。在内蒙古某含银混和铜矿处理时,硫化铜浮选中采用 Z200 和丁基黄药为构成捕收剂,氧化铜浮选中采用 Na2 S 为调理剂、羟肟酸钠缓释片缓释胶囊与丁基黄药为构成捕收剂,可以获得 铜品位为 19. 18% 、铜使用率为 95. 78% 、银品位为 2 308 g /t、银使用率为81. 03% 的铜精矿。采用硫化钠作为硫化促进剂,丁黄药和水杨羟肟酸作构成捕收剂浮选氧化率高、铜矿物种类多、可浮性区别大、粘土矿物成份高的难选氧化铜矿,获得 氧化铜钛精矿含铜 35. 06% ,铜的使用率 54. 25% ,铜总使用率保证 85. 41% 。在青海省某低品位难选氧化铜矿处理时,用丁黄药和羟肟酸钠缓释片缓释胶囊作构成捕收剂获得 铜精矿铜品位 25. 35% 、铜使用率 73. 91% 非常好选别指标。科研了辛基羟肟酸钠缓释片缓释胶囊和丁基黄药构成捕收剂对孔雀石浮选行为的伤害,发现丁基黄药和基羟肟酸钠缓释片缓释胶囊在孔雀石表面发生了分析化学共吸附,从而提高 了浮选使用率。用苯甲羟肟酸与基黄药作为构成捕收剂浮选孔雀石时,可使孔雀石使用率保证 95% 以上。丁基黄药吸咐在孔雀石表面上已被橡胶材料的地域,而苯甲羟肟酸易与表面上未被橡胶材料地域中碘离子作用造成环状羟肟酸铜螯合物。在低氧化率混和铜矿石浮选中,选择单独设计开发的新型鳌合类捕收剂 ZH 与黄药构成,或与 Y89 构成作为构成捕收剂,提高 了钛精矿铜品和铜使用率。针对青海某低品位、高氧化率、嵌布粒度分析细、砂量量大的氧化铜矿,采用新型效率高构成捕收剂羟肟酸和 BS202 获得 了高品质的采矿厂指标,铜矿铜品位保证 19% 以上,使用率超过 70% 。对新疆省氧化率做到 78. 81% 的泥化情况严重的氧化铜铁矿砂,采用戊基黄药和抗氧剂 B130、黑药和松醇油作为构成捕收剂,最终得到 铜品位 19. 47% 、使用率78. 19%的铜精矿。采用单独设计开发的氧化铜效率高捕收剂 HCC、异戊基钠黄药和异戊基钾黄药三种构成捕收剂( 其质量比为 1∶3∶2) ,工业生产中获得 的铜精矿使用率为 81. 32% ,浮选指标好于 HCC 与异戊基钠黄药二种构成捕收剂的预期效果。COBA 是一种效率高鳌合型捕收剂,替代性好,对人造石英石、伊利石和瓷土等脉石矿物质无捕收性,COBA 与矿物质表面上的铜分子结构造成两环螯合物。COBA 与油酸钠互相配合运用浮选孔雀石,单矿物质的使用率超出 90%。


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