本發(fā)明涉及一種組合捕收劑在低品位氧化銅礦浮選中的應(yīng)用，屬于選礦浮選藥劑。

背景技術(shù)：

1、銅是一種戰(zhàn)略金屬資源，銅及其合金由于具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、耐磨性而被廣泛應(yīng)用于機(jī)械冶金、能源石化、電子電氣以及國(guó)防建設(shè)等領(lǐng)域。目前銅冶煉原料80％以上都是硫化銅礦，隨著全球范圍內(nèi)對(duì)銅金屬需求量的不斷增加以及優(yōu)質(zhì)銅礦資源被不斷開采殆盡，低品位氧化銅礦作為重要的銅礦石資源之一，其高效回收與利用是對(duì)銅資源的重要補(bǔ)充。中國(guó)是世界上最大的銅消費(fèi)國(guó)，然而，我國(guó)目前的氧化銅礦利用率不足10％，對(duì)外依存度較高。許多研究者通過強(qiáng)化低品位難選氧化銅礦石選冶技術(shù)研究,提高資源的利用率和回收率，以此來提高我國(guó)銅資源的自給率。

2、低品位氧化銅礦具有氧化率高、結(jié)合率高、礦物組成復(fù)雜以及易浮脈石含量高等特點(diǎn)，導(dǎo)致其回收利用率較低。現(xiàn)階段常用的兩大類低品位氧化銅礦的選礦方法為化學(xué)選礦法和浮選法?；瘜W(xué)選礦工藝包括酸浸法、氨浸法、離析-浮選法以及細(xì)菌浸出等，由于化學(xué)選礦法的成本較高且往往無法滿足安全和環(huán)保要求，具備高回收率且處理量大，能夠低成本獲取高品位精礦的浮選法是目前最重要的分離回收工藝。直接浮選法是最早用于處理氧化銅礦石的方法，礦石不經(jīng)過硫化鈉預(yù)先硫化，直接使用高級(jí)脂肪酸及其皂類、高級(jí)黃藥、硫醇類和螯合劑等進(jìn)行浮選，但是該方法藥劑成本高、浮選選擇性差，只適合礦物組成較簡(jiǎn)單的氧化礦石。目前工業(yè)上最常用、最廣泛的浮選低品位氧化銅礦的方法為硫化-黃藥浮選法，但由于氧化銅礦解理面具有較大的表面張力和缺陷，導(dǎo)致其表面性質(zhì)不穩(wěn)定。因此，氧化銅與硫化劑作用形成的硫化膜并不均勻、穩(wěn)定，通常硫化后銅礦表面存在硫化區(qū)、半硫化區(qū)和不硫化區(qū)。單一捕收劑黃藥通常易吸附在硫化區(qū)，在半硫化區(qū)和不硫化區(qū)難以吸附，容易脫落，這導(dǎo)致傳統(tǒng)氧化銅礦的硫化-黃藥浮選工藝浮選回收率低，對(duì)于易浮的氧化銅礦回收率僅60％～70％，而難浮氧化銅回收率甚至小于50％。

3、近年來，由于許多藥劑混合使用比單獨(dú)使用效率高，因此越來越多的研究者采用組合捕收劑浮選捕收低品位氧化銅礦。組合捕收劑可分為同型組合捕收劑和異型組合捕收劑兩大類，其主要作用機(jī)理是共吸附、螯合和協(xié)同作用。黃原酸鹽、羥基酸鹽及其組合物對(duì)氧化銅礦物具有很強(qiáng)的親和力和選擇性，如z200、羥肟酸鈉以及水楊羥肟酸等，其中z200因具有用量小、效率高以及綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)已被用于工業(yè)生產(chǎn)中。因此，深入研究直接浮選法中的常用氧化銅礦捕收劑與其他類型捕收劑混用的作用機(jī)理，開發(fā)出新型組合捕收劑，以擴(kuò)大捕收劑的種類和應(yīng)用范圍，滿足日益復(fù)雜的低品位銅礦資源的浮選回收。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明針對(duì)硫化-黃藥浮選法對(duì)低品位氧化銅礦存在捕收劑難以穩(wěn)定吸附、浮選回收率低以及精礦品質(zhì)差等問題，提供一種藥劑用量小、回收效率高的環(huán)保型氧化銅礦浮選組合捕收劑。本發(fā)明先添加脈石抑制劑水玻璃和六偏磷酸鈉，后加入硫化鈉硫化低品位氧化銅礦物，能夠改變礦物表面性質(zhì)以及礦漿溶液組分，然后再添加組合捕收劑苯甲基-n,n-二甲基二硫代氨基甲酸和戊基黃藥，通過發(fā)揮兩種捕收劑的協(xié)同作用，促進(jìn)低品位氧化銅礦表面疏水，最后再加入起泡劑松醇油對(duì)其進(jìn)行浮選回收。

2、本發(fā)明低品位氧化銅礦的浮選流程為一粗三掃三精，將經(jīng)過碎磨處理和隔粗后的合格粒級(jí)礦漿送入浮選機(jī)中，然后調(diào)節(jié)到合適的礦漿濃度，先加入脈石抑制劑抑制脈石和分散礦泥，再加活化劑硫化鈉對(duì)其進(jìn)行預(yù)先硫化，然后加入組合捕收劑對(duì)其疏水化改性，最后加入起泡劑進(jìn)行回收。

3、具體步驟如下：

4、(1)碎磨：將低品位氧化銅礦破碎、磨細(xì)至-74μm粒級(jí)的質(zhì)量百分含量占70％～80％，磨礦后的礦漿采用32目的振動(dòng)篩進(jìn)行隔粗處理；

5、(2)粗選：將步驟(1)中-32目的合格粒級(jí)礦漿運(yùn)輸?shù)匠錃馐礁∵x機(jī)中，調(diào)漿至礦漿質(zhì)量百分濃度為20％～40％，向調(diào)漿后的礦漿中依次加入脈石抑制劑、活化劑、組合捕收劑和起泡劑進(jìn)行一次粗選作業(yè)，得到一次粗選精礦和一次粗選尾礦；

6、(3)掃選：向步驟(2)一次粗選尾礦中依次加入活化劑、組合捕收劑和起泡劑進(jìn)行一次掃選作業(yè)，得到一次掃選精礦和一次掃選尾礦；一次掃選精礦返回并入一次粗選作業(yè)，在一次掃選尾礦中依次加入活化劑、組合捕收劑和起泡劑進(jìn)行二次掃選作業(yè)，得到二次掃選精礦和二次掃選尾礦；二次掃選精礦返回并入一次掃選作業(yè)，在二次掃選尾礦中依次加入活化劑、組合捕收劑和起泡劑進(jìn)行三次掃選作業(yè)，得到三次掃選精礦和三次掃選尾礦；三次掃選精礦返回并入二次掃選作業(yè)，三次掃選尾礦為氧化銅尾礦；

7、(4)精選：向步驟(2)一次粗選精礦中依次加入組合捕收劑、起泡劑進(jìn)行一次精選作業(yè)，得到一次精選精礦和一次精選尾礦；一次精選尾礦返回并入一次粗選作業(yè)，在一次精選精礦中依次加入組合捕收劑、起泡劑進(jìn)行二次精選作業(yè)，得到二次精選精礦和二次精選尾礦；二次精選尾礦返回并入一次精選作業(yè)，將二次精選精礦進(jìn)行三次空白精選作業(yè)，得到三次精選精礦和三次精選尾礦；三次精選尾礦返回并入二次精選作業(yè)，三次精選精礦為氧化銅精礦。

8、步驟(1)中的低品位氧化銅礦中銅品位為0.40％～0.70％，主要有用礦物包括孔雀石、硅孔雀石，低品位氧化銅礦中含有透輝石、方解石、滑石、石英、斜綠泥石、云母中的至少一種或多種脈石礦物。

9、步驟(2)中脈石抑制劑為水玻璃和六偏磷酸鈉，活化劑為硫化鈉，組合捕收劑為苯甲基-n,n-二甲基二硫代氨基甲酸和戊基黃藥，起泡劑為松醇油。礦漿中加入的水玻璃和六偏磷酸鈉的質(zhì)量比為3:1，礦漿中加入的苯甲基-n,n-二甲基二硫代氨基甲酸和戊基黃藥的質(zhì)量比為(1～2):5。其中，水玻璃和六偏磷酸鈉不僅起到抑制脈石，提高精礦富集比的作用，還能夠分散礦漿中的礦泥，減少礦泥對(duì)后續(xù)浮選流程的影響。

10、步驟(2)為一次粗選作業(yè)，一次粗選作業(yè)中加入抑制劑用量為1000～1600g/t，活化劑用量為800～900g/t，組合捕收劑用量為250～500g/t，起泡劑用量為20～40g/t。

11、步驟(3)中活化劑為硫化鈉，組合捕收劑為苯甲基-n,n-二甲基二硫代氨基甲酸和戊基黃藥，起泡劑為松醇油，礦漿中加入苯甲基-n,n-二甲基二硫代氨基甲酸和戊基黃藥的質(zhì)量比為(1～2):5。

12、步驟(3)為三次掃選作業(yè)，步驟(3)中向一次粗選尾礦中加入的藥劑量為活化劑300～400g/t，組合捕收劑150～300g/t，起泡劑20～30g/t；向一次掃選尾礦中加入的藥劑量為活化劑200～300g/t，組合捕收劑80～140g/t，起泡劑20～30g/t；向二次掃選尾礦中加入的藥劑量為活化劑100～150g/t，組合捕收劑40～80g/t，起泡劑10～20g/t。

13、步驟(4)中活化劑為硫化鈉，組合捕收劑為苯甲基-n,n-二甲基二硫代氨基甲酸和戊基黃藥，起泡劑為松醇油，礦漿中加入苯甲基-n,n-二甲基二硫代氨基甲酸和戊基黃藥的質(zhì)量比為(1～2):5。

14、步驟(4)為三次精選作業(yè)，步驟(4)中向一次粗選精礦中加入的藥劑量為組合捕收劑50～120g/t，起泡劑20～30g/t；向一次精選精礦中加入的藥劑量為組合捕收劑30～60g/t，起泡劑10～20g/t。

15、本發(fā)明的原理如下：

16、在低品位氧化銅礦浮選過程的協(xié)同作用體系中：先加入的螯合劑苯甲基-n,n-二甲基二硫代氨基甲酸能夠通過螯合作用與礦物表面的cu組分螯合，其形成的螯合產(chǎn)物相較于黃藥類捕收劑吸附穩(wěn)定性更強(qiáng)，同時(shí)具有烴基和苯環(huán)等疏水結(jié)構(gòu)的分子覆蓋在礦物表面，促進(jìn)礦物表面進(jìn)一步疏水；當(dāng)?shù)V物表面的疏水性進(jìn)一步增強(qiáng)后，氣泡從與氧化銅在接觸點(diǎn)開始，從氧化銅礦粒表面排開大部分水化膜，進(jìn)一步促進(jìn)捕收劑苯甲基-n,n-二甲基二硫代氨基甲酸和戊基黃藥與礦物表面的相互作用；隨著螯合劑與礦物表面的cu組分進(jìn)一步作用，礦物表面可溶解的cu組分持續(xù)減少，從而有效減少了礦漿中cu2+的濃度，使戊基黃藥的消耗量減少，并顯著增強(qiáng)了浮選泡沫的礦化效果，使泡沫層更加穩(wěn)定。

17、苯甲基-n,n-二甲基二硫代氨基甲酸與礦物表面銅離子可能發(fā)生如下反應(yīng)：

18、

19、苯甲基-n,n-二甲基二硫代氨基甲酸與銅離子的反應(yīng)方程式

20、本發(fā)明的有益效果：

21、(1)本發(fā)明所述的組合捕收劑與單一黃藥類捕收劑相比，螯合劑苯甲基-n,n-二甲基二硫代氨基甲酸與礦物表面的cu組分形成的螯合產(chǎn)物相較于黃藥類捕收劑吸附穩(wěn)定性更強(qiáng)，有效地提高了氧化銅礦的浮選回收率。

22、(2)本發(fā)明所述組合藥劑中的螯合劑苯甲基-n,n-二甲基二硫代氨基甲酸通過螯合作用消耗了大量礦物表面的可溶性cu組分，從而有效減少了礦漿中cu2+的濃度，極大地減少了捕收劑戊基黃藥的用量。

23、(3)本發(fā)明所述組合藥劑中的螯合劑是一種有機(jī)藥劑，藥劑適用性強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益顯著。