本發(fā)明屬于礦物加工技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種銅鉛硫化礦物的抑制劑及用其進行浮選分離的方法。
背景技術(shù)：
黃銅礦和方鉛礦是兩種重要的有色金屬資源，是國民經(jīng)濟建設(shè)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。由于黃銅礦和方鉛礦具有相似的天然可浮性，在自然界礦床中，兩者經(jīng)常致密共生，相互包裹現(xiàn)象嚴(yán)重，再加上近些年來隨著資源開采的加劇，貧、細、雜的資源特征日益凸顯，造成了銅鉛礦物浮選分離的難度加劇，開展銅鉛硫化礦物的分離研究對于提高銅鉛礦產(chǎn)資源的利用率，優(yōu)化后續(xù)的冶金過程具有重要的意義。
在銅鉛浮選分離工藝中，研究較多的浮選流程有：優(yōu)先浮選銅礦物流程、銅鉛礦物混合浮選-混合精礦浮選分離流程等，然而，無論使用哪種流程均會面臨銅鉛分離的問題。因此，選擇合適的銅鉛浮選分離抑制劑顯得尤為重要。目前的抑制劑主要有重鉻酸鹽、氰化物、亞硫酸鹽和cmc等。由于重鉻酸鹽和氰化物均為有劇毒的藥劑，選礦廢水難以處理，對生態(tài)環(huán)境和人體健康有很大的危害，應(yīng)盡量不用或者少用；亞硫酸鹽一般與硫酸鋅配合使用，但是其量少抑制作用不充分，量多又會對方鉛礦與黃銅礦都產(chǎn)生抑制；cmc一般與其他藥劑組合來實現(xiàn)銅鉛分離，但是分離效果不徹底，主要表現(xiàn)為銅、鉛精礦中互含較為嚴(yán)重，造成礦廠蒙受經(jīng)濟損失和資源浪費。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種銅鉛硫化礦物的抑制劑及用其進行浮選分離的方法，以解決現(xiàn)有抑制劑存在的環(huán)境危害大、抑制效果不佳和銅鉛分離效果不徹底的問題。
本發(fā)明提供的這種銅鉛硫化礦物浮選分離的抑制劑，由質(zhì)量濃度為1％-3％的三氯化鐵溶液和質(zhì)量濃度為8％-10％的腐植酸類物質(zhì)溶液混合組成，三氯化鐵(fecl3)溶液和腐植酸類物質(zhì)溶液的質(zhì)量比例為1:(6～10)。
優(yōu)選的，所述腐植酸類物質(zhì)為腐植酸、腐植酸鈉和腐植酸鉀中的一種或一種以上。
優(yōu)選的，所述腐植酸類物質(zhì)為腐植酸鈉(c9h8na2o4)。
優(yōu)選的，所述三氯化鐵(fecl3)溶液的質(zhì)量濃度為2％，腐植酸類物質(zhì)溶液的質(zhì)量濃度為9％。所述三氯化鐵溶液和腐植酸類物質(zhì)溶液的質(zhì)量比例為1:(6～8)。
作為一個總的發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明還提供了一種銅鉛硫化礦物的浮選分離方法，包括以下步驟：
(1)對原礦進行磨礦；
(2)將磨礦進行銅鉛混合浮選，得到銅鉛混合粗精礦；
(3)浮選分離：將銅鉛混合粗精礦進行脫藥，然后加入三氯化鐵(fecl3)溶液和腐植酸類物質(zhì)溶液組成的抑制劑，再添加捕收劑、起泡劑，經(jīng)粗選、精選和掃選作業(yè)得到銅精礦和鉛精礦。
優(yōu)選的，所述步驟(3)中浮選分離過程采用一粗、三精、二掃流程。
優(yōu)選的，所述步驟(3)中粗選作業(yè)的藥劑制度：銅鉛混合粗精礦中添加活性炭800～1000g/t，攪拌6～10min；添加三氯化鐵溶液75～100g/t，攪拌3～5min；添加腐植酸類物質(zhì)600～800g/t，攪拌5～10min；添加乙硫氨酯(z200)30～50g/t作為捕收劑，攪拌3～5min。
優(yōu)選的，所述步驟(3)中精選作業(yè)的藥劑制度：第一次精選作業(yè)添加三氯化鐵溶液40～55g/t，攪拌2～4min；添加腐植酸類物質(zhì)300～400g/t，攪拌3～10min；第二次精選作業(yè)添加三氯化鐵溶液20～30g/t，攪拌2～4min；添加腐植酸類物質(zhì)150～250g/t，攪拌3～10min；第三次精選作業(yè)添加三氯化鐵溶液0～20g/t，攪拌2～4min；添加腐植酸類物質(zhì)0～100g/t，攪拌3～10min，得到銅精礦。
優(yōu)選的，所述步驟(3)中掃選作業(yè)的藥劑制度：第一次掃選作業(yè)添加z20015～30g/t，2#油10～15g/t；第二次掃選作業(yè)添加z20010～15g/t，得到鉛精礦。
本發(fā)明中所述的“g/t”是指藥劑相對于原礦的添加量，如腐植酸鈉的用量是600g/t，是指處理一噸原礦需要加入腐植酸鈉600g。
本發(fā)明的技術(shù)原理：一方面，三氯化鐵具有較好的水溶性，其在水溶液中發(fā)生溶解的同時電離出大量的三價鐵離子，這些鐵離子進入到浮選體系中可以有效地提高礦漿電位，在較高的礦漿電位下，銅鉛混合精礦中鉛礦物表面形成的一些疏水物質(zhì)(捕收劑的鉛鹽pbx2)，但pbx2會發(fā)生氧化分解，形成親水性的pb(oh)2和x2等物質(zhì)，在一定程度上降低了硫化鉛礦物的可浮性。相對于硫化鉛礦物，硫化銅礦物具有更強的電化學(xué)穩(wěn)定性，其表面形成的疏水物質(zhì)cux2在較高的礦漿電位條件下仍然能夠穩(wěn)定存在，所以硫化銅礦物仍然保持了疏水可浮性。另一方面，腐植酸類物質(zhì)是一種天然有機高分子聚合電解質(zhì)，其結(jié)構(gòu)上含有羧基、酚羥基、甲氧基等眾多的功能基團，具有離子交換、絡(luò)合、表面活性等性質(zhì)。腐植酸鈉是一種以腐植酸為主要原料，通過堿提取獲得的一種鈉鹽，腐植酸鈉在硫化銅鉛礦物浮選體系中，首先可以和礦物表面溶解出的金屬離子(如cu2+、pb2+)發(fā)生絡(luò)合作用，一定程度上消除了礦漿中的難免離子對浮選的影響，另外，腐植酸鈉與硫化鉛礦物發(fā)生化學(xué)吸附，形成一層親水性的膠體薄膜罩蓋在鉛礦物的表面，增強其親水性。與此同時，腐植酸鈉和硫化銅礦物的作用相對較弱，通過控制腐植酸鈉的用量，不會對銅礦物的疏水性產(chǎn)生太大的影響。最后，將三氯化鐵和腐植酸鈉兩種藥劑組合使用，可以發(fā)揮藥劑之間的協(xié)同抑制作用，因為當(dāng)腐植酸鈉單獨使用時，藥劑消耗量大且抑制效果不明顯，通過加入適量的三氯化鐵，提高了礦漿的電位，而在較高的礦漿電位條件下，硫化鉛礦物的表面還會發(fā)生一定程度的氧化，有利于促進腐植酸鈉在鉛礦物表面的吸附，增強選擇性抑制效果。
與傳統(tǒng)的技術(shù)相比，本發(fā)明具有的優(yōu)勢為：
(1)本發(fā)明將無機抑制劑三氯化鐵和有機抑制劑腐植酸類物質(zhì)按照一定的比例組合使用，可以發(fā)揮藥劑之間的協(xié)同作用，該組合藥劑可以有效的對硫化鉛礦物選擇性抑制，對硫化銅礦物影響較小，達到了銅鉛分離的目的。
(2)本發(fā)明中的腐植酸鈉是一種綠色環(huán)保型選礦藥劑，成本低，可以生物降解，不會對現(xiàn)場生產(chǎn)人員的身體健康造成危害，同時它還可以吸附浮選溶液中的一些重金屬離子，有效的降低了選礦廢水的處理成本和處理難度。
(3)該組合藥劑現(xiàn)場工藝操作簡單，與傳統(tǒng)的藥劑制度相比，精礦產(chǎn)品的質(zhì)量可以得到保證，可以提高資源的綜合回收率，從而促進礦山企業(yè)實現(xiàn)清潔生產(chǎn)，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。
附圖說明
圖1為本發(fā)明抑制劑進行銅鉛硫化礦物浮選分離的工藝流程圖。
具體實施方式
下面將對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部實施例，基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
本發(fā)明提供的這種銅鉛硫化礦物浮選分離的抑制劑，由質(zhì)量濃度為1％-3％的三氯化鐵溶液和質(zhì)量濃度為8％-10％的腐植酸類物質(zhì)溶液混合組成，三氯化鐵(fecl3)溶液和腐植酸類物質(zhì)溶液的質(zhì)量比例為1:(6～10)。
在發(fā)明人的試驗中，實驗結(jié)果表明：三氯化鐵(fecl3)溶液的質(zhì)量濃度為2％，腐植酸類物質(zhì)溶液的質(zhì)量濃度為9％，三氯化鐵(fecl3)溶液和腐植酸類物質(zhì)溶液的質(zhì)量比例為1:(6～8)時，銅鉛硫化礦物的浮選分離效果更好。
本發(fā)明抑制劑在實際使用時先添加三氯化鐵溶液，然后添加腐植酸類物質(zhì)溶液。
在發(fā)明人反復(fù)的試驗中，結(jié)果表明：所述腐植酸類物質(zhì)為腐植酸鈉(c9h8na2o4)時，銅鉛硫化礦物的浮選分離效果更好。
本發(fā)明一種銅鉛硫化礦物的浮選分離方法，包括以下步驟：
(1)對原礦進行磨礦，得到預(yù)定細度的磨礦；
(2)將磨礦進行銅鉛混合浮選，得到銅鉛混合粗精礦；
(3)浮選分離：將銅鉛混合粗精礦進行脫藥，然后加入三氯化鐵(fecl3)溶液和腐植酸類物質(zhì)溶液組成的抑制劑，再添加捕收劑、起泡劑，經(jīng)粗選、精選和掃選作業(yè)得到銅精礦和鉛精礦。
優(yōu)選的，所述步驟(1)中原礦經(jīng)磨礦后細度至-0.074mm占75％～90％。
優(yōu)選的，所述步驟(2)中銅鉛混合浮選的藥劑制度為：丁基黃藥15～30g/t、z20030～40g/t作為捕收劑；2#油15～30g/t為起泡劑；硫酸鋅400～600g/t、硫化鈉150～200g/t和碳酸鈉500～600g/t作為抑制劑。
在發(fā)明人的試驗中，實驗結(jié)果表明：添加腐植酸類物質(zhì)溶液后攪拌10min，有利于組合藥劑與礦物充分作用，增強對方鉛礦的抑制效果。
所述步驟(3)中浮選分離過程的優(yōu)選方案：
粗選作業(yè)的藥劑制度：銅鉛混合粗精礦中添加活性炭800～1000g/t，攪拌6～10min；添加三氯化鐵溶液75～100g/t，攪拌3～5min；添加腐植酸類物質(zhì)600～800g/t，攪拌5～10min；添加乙硫氨酯(z200)30～50g/t作為捕收劑，攪拌3～5min。
精選作業(yè)的藥劑制度：第一次精選作業(yè)添加三氯化鐵溶液40～55g/t，攪拌2～4min；添加腐植酸類物質(zhì)300～400g/t，攪拌3～10min；第二次精選作業(yè)添加三氯化鐵溶液20～30g/t，攪拌2～4min；添加腐植酸類物質(zhì)150～250g/t，攪拌3～10min；第三次精選作業(yè)添加三氯化鐵溶液0～20g/t，攪拌2～4min；添加腐植酸類物質(zhì)0～100g/t，攪拌3～10min，得到銅精礦。
掃選作業(yè)的藥劑制度：第一次掃選作業(yè)添加z20015～30g/t，2#油10～15g/t；第二次掃選作業(yè)添加z20010～15g/t，得到鉛精礦。
在銅鉛硫化礦物浮選分離過程中，使用硫酸調(diào)節(jié)礦漿ph為5.0～7.0時，銅鉛硫化礦物的浮選分離效果更好。
以下是發(fā)明人在試驗中的部分實施例：
實施例1
湖南某銅鉛鋅復(fù)雜多金屬硫化礦，原礦中銅含量為0.34％，鉛的含量為
1.23％，原礦品位較低，而且不同的礦物之間交代共生，相互包裹，有用礦物的嵌布粒度不均勻，有的呈現(xiàn)微細粒嵌布，物相分析表明，原礦中的銅和鉛主要以黃銅礦、輝銅礦、斑銅礦、硫化鉛等硫化礦的形式存在，脈石礦物主要以石英為主，還有少量的綠泥石和方解石等。針對該礦石的工藝礦物學(xué)特點，采用先銅鉛混合浮選得到混合精礦然后再銅鉛分離的工藝回收其中的有價金屬，具體流程如圖1所示，包括以下步驟：
(1)對原礦進行磨礦，磨礦后細度至-0.074mm占84.5％；
(2)將磨礦進行銅鉛混合浮選，采用的藥劑制度為：丁基黃藥20g/t、z20035g/t作為捕收劑；2#油20g/t為起泡劑；硫酸鋅500g/t、硫化鈉180g/t和碳酸鈉550g/t作為抑制劑；
(3)銅鉛混合粗精礦中添加活性炭900g/t，攪拌8min；添加三氯化鐵溶液85g/t，攪拌3min；添加腐植酸鈉700g/t，攪拌10min；添加乙硫氨酯40g/t作為捕收劑，攪拌3min進行銅鉛分離粗選作業(yè)；
(4)將粗選精礦進行3次精選作業(yè)得到銅精礦，第一次精選作業(yè)添加三氯化鐵溶液45g/t，攪拌2min；添加腐植酸鈉350g/t，攪拌10min；第二次精選作業(yè)添加三氯化鐵溶液25g/t，攪拌2min；添加腐植酸鈉200g/t，攪拌10min；第三次精選作業(yè)添加三氯化鐵溶液5g/t，攪拌2min；添加腐植酸鈉40g/t，攪拌10min，得到銅精礦；
(5)將粗選尾礦進行2次掃選作業(yè)得到鉛精礦，第一次掃選作業(yè)添加z20020g/t，攪拌2min；添加2#油15g/t，攪拌2min；第二次掃選作業(yè)添加z20010g/t，攪拌2min，得到鉛精礦。
其中，丁基黃藥的配制濃度為1wt％水溶液，z-200和2#油為直接加入，硫酸鋅、硫化鈉、碳酸鈉和重鉻酸鉀配制成濃度為5wt％水溶液，新型組合抑制劑由質(zhì)量濃度為2％的三氯化鐵溶液和質(zhì)量濃度為9％的腐植酸鈉溶液混合而成。
在銅鉛硫化礦物浮選分離過程中，礦漿的酸堿度控制在ph＝5.0～7.0，浮選分離結(jié)果如表1所示，實驗結(jié)果表明：本發(fā)明工藝的銅精礦品位為30.47％，銅回收率為89.16％；鉛精礦品位為50.34％，鉛回收率為98.42％。
對比例1
針對實施例1中的原礦，發(fā)明人利用傳統(tǒng)的重鉻酸鉀和本發(fā)明中的組合抑制劑進行了對照試驗，按照圖1所示的流程進行銅鉛硫化礦物的浮選分離，工藝條件和實施例1保持一致，浮選試驗的結(jié)果如表1：
表1試驗結(jié)果對比
從表1可以看出，重鉻酸鉀工藝的的銅精礦品位為21.13％，銅回收率為87.59％；鉛精礦品位為59.80％，鉛回收率為97.89％。通過實驗結(jié)果表明，應(yīng)用新型的組合抑制劑三氯化鐵+腐植酸鈉，可以達到和傳統(tǒng)抑制劑重鉻酸鉀相近或更優(yōu)的指標(biāo)，且本發(fā)明工藝的銅精礦品位和銅回收率更高，銅鉛精礦中的互含比例進一步降低。因此，本發(fā)明的新型組合抑制劑可以有效地提高了精礦質(zhì)量。
實施例2
安徽某原礦中銅的含量為0.51％，鉛的含量為0.96％，銅鉛嵌布粒度較細，共生關(guān)系復(fù)雜，針對該原礦，采用先銅鉛混合浮選得到混合精礦，然后采用一粗三精兩掃的流程進行分離，具體工藝流程如圖1所示，包括以下步驟：
(1)對原礦進行磨礦，磨礦后細度至-0.074mm占86.5％；
(2)將磨礦進行銅鉛混合浮選，采用的藥劑制度為：丁基黃藥20g/t、z20035g/t作為捕收劑；2#油20g/t為起泡劑；硫酸鋅500g/t、硫化鈉180g/t和碳酸鈉550g/t作為抑制劑；
(3)銅鉛混合粗精礦中添加活性炭1000g/t，攪拌8min；添加三氯化鐵溶液100g/t，攪拌3min；添加腐植酸鈉800g/t，攪拌5min；添加乙硫氨酯50g/t作為捕收劑，攪拌3min進行銅鉛分離粗選作業(yè)；
(4)將粗選精礦進行3次精選作業(yè)得到銅精礦，第一次精選作業(yè)添加三氯化鐵溶液55g/t，攪拌2min；添加腐植酸鈉400g/t，攪拌3min；第二次精選作業(yè)添加三氯化鐵溶液30g/t，攪拌2min；添加腐植酸鈉250g/t，攪拌3min；第三次精選作業(yè)添加三氯化鐵溶液15g/t，攪拌2min；添加腐植酸鈉100g/t，攪拌3min，得到銅精礦；
(5)將粗選尾礦進行2次掃選作業(yè)得到鉛精礦，第一次掃選作業(yè)添加z20030g/t，攪拌2min；添加2#油15g/t，攪拌2min；第二次掃選作業(yè)添加z20010g/t，攪拌2min，得到鉛精礦。
其中，丁基黃藥的配制濃度為1wt％水溶液，z-200和2#油為直接加入，硫酸鋅、硫化鈉、碳酸鈉和重鉻酸鉀配制成濃度為5wt％水溶液，新型組合抑制劑由質(zhì)量濃度為3％的三氯化鐵溶液和質(zhì)量濃度為8％的腐植酸鈉溶液混合而成。
在銅鉛硫化礦物浮選分離過程中，礦漿的酸堿度控制在ph＝5.0～7.0，浮選分離結(jié)果如表2所示，實驗結(jié)果表明：本發(fā)明工藝的銅精礦品位為20.01％，銅回收率為90.66％；鉛精礦品位為45.91％，鉛回收率為96.56％。
對比例2
針對實施例2中的原礦，利用傳統(tǒng)的重鉻酸鉀進行了對照試驗，按照圖1所示的流程進行銅鉛混合粗精礦的浮選分離，具體工藝條件和實施例2保持一致，浮選試驗的結(jié)果如表2：
表2試驗結(jié)果對比
通過實驗結(jié)果表明，利用組合抑制劑三氯化鐵+腐植酸鈉進行混合精礦分離，可以得到與重鉻酸鉀相近的指標(biāo)，并且鉛精礦的品位可以得到保證，說明新的組合抑制劑具有較好的抑制效果，能夠減少或者替代重鉻酸鉀在銅鉛分離時應(yīng)用。
實施例3
貴州某原礦中銅的含量為0.78％，鉛的含量為1.42％，銅鉛嵌布粒度較細，共生關(guān)系復(fù)雜，針對該原礦，采用先銅鉛混合浮選得到混合精礦，然后采用一粗三精兩掃的流程進行分離，具體工藝流程如圖1所示，包括以下步驟：
(1)對原礦進行磨礦，磨礦后細度至-0.074mm占82.5％；
(2)將磨礦進行銅鉛混合浮選，采用的藥劑制度為：丁基黃藥20g/t、z20035g/t作為捕收劑；2#油20g/t為起泡劑；硫酸鋅500g/t、硫化鈉180g/t和碳酸鈉550g/t作為抑制劑；
(3)銅鉛混合粗精礦中添加活性炭800g/t，攪拌6min；添加三氯化鐵溶液75g/t，攪拌3min；添加腐植酸鈉600g/t，攪拌5min；添加乙硫氨酯30g/t作為捕收劑，攪拌3min進行銅鉛分離粗選作業(yè)；
(4)將粗選精礦進行3次精選作業(yè)得到銅精礦，第一次精選作業(yè)添加三氯化鐵溶液40g/t，攪拌2min；添加腐植酸鈉300g/t，攪拌3min；第二次精選作業(yè)添加三氯化鐵溶液20g/t，攪拌2min；添加腐植酸鈉150g/t，攪拌3min；第三次精選作業(yè)為空白精選，得到銅精礦；
(5)將粗選尾礦進行2次掃選作業(yè)得到鉛精礦，第一次掃選作業(yè)添加z20015g/t，攪拌2min；添加2#油15g/t，攪拌2min；第二次掃選作業(yè)添加z20010g/t，攪拌2min，得到鉛精礦。
其中，丁基黃藥的配制濃度為1wt％水溶液，z-200和2#油為直接加入，硫酸鋅、硫化鈉、碳酸鈉和重鉻酸鉀配制成濃度為5wt％水溶液，新型組合抑制劑由質(zhì)量濃度為1％的三氯化鐵溶液和質(zhì)量濃度為8％的腐植酸鈉溶液混合而成。
在銅鉛硫化礦物浮選分離過程中，礦漿的酸堿度控制在ph＝5.0～7.0，浮選分離結(jié)果如表2所示，實驗結(jié)果表明：本發(fā)明工藝的銅精礦品位為33.12％，銅回收率為88.93％；鉛精礦品位為57.73％，鉛回收率為95.67％。
對比例3
針對實施例3中的原礦，利用傳統(tǒng)的重鉻酸鉀進行了對照試驗，按照圖1所示的流程進行銅鉛混合粗精礦的浮選分離，具體工藝條件和實施例3保持一致，浮選試驗的結(jié)果如表3：
表3試驗結(jié)果對比
通過實驗結(jié)果表明，針對貴州的銅鉛硫化礦，用三氯化鐵+腐植酸鈉的組合抑制劑，具有銅精礦品位高，鉛精礦品位損失小等優(yōu)勢，整體的選礦指標(biāo)可以達到和重鉻酸鉀作抑制劑時的相同效果。