一种铜硫混合精矿浮选分离药剂及其应用

本发明属于含铜硫化矿浮选，具体涉及一种铜硫混合精矿浮选分离药剂及其应用。

背景技术：

1、铜矿是我国重要的战略性紧缺矿产。铜硫矿石是硫化矿中最为常见的矿石类型且分布甚广。黄铜矿、黄铁矿是铜硫矿石中典型的硫化矿物，浮选是从此类矿石中获取铜和硫的重要粗加工环节，而提高铜精矿品位和回收率是浮选的首要任务。

2、在硫化铜矿选矿中，铜硫混合精矿的高效浮选分离一直以来都是铜硫矿石浮选的共性问题和重难点，是选矿工作者研究的重点。铜硫分离的难点主要在于：随着开采的深入和易选矿石的减少，低品位铜硫矿石资源难选矿石的占比逐步增大，矿物组成和嵌布关系更加复杂，且矿石中呈细粒嵌布的矿物较多，进一步增加了铜硫分选的难度，又因硫化铁和硫化铜矿物具有相近的天然可浮性，容易造成铜、硫精矿中金属互含严重，不利于铜的冶炼。

3、铜硫分离单独使用石灰抑制黄铁矿时，矿浆碱度过大影响选铜后黄铁矿的活化回收，且矿浆在高碱度下易产生泡沫发黏现象，导致铜精矿夹带其他矿物。此外，对于浮游活性大的黄铁矿，用石灰加氰化物法克制时会产生剧毒物质，污染环境。

4、对于高硫黄铜矿，无论采用石灰、亚硫酸钠、硫酸锌、碳酸锌、氨水或是少量氰化钠均无法有效抑制黄铁矿，其原因是黄铁矿含量高时会氧化生成硫酸，硫酸与氧气和黄铜矿反应会生成硫酸铜，硫酸铜的铜离子会大量活化黄铁矿(通常铜离子活化黄铁矿，而矿浆中的铁邓难免离子抑制黄铜矿)，造成可浮性变强，恶化了黄铁矿的抑制效果。

5、发明专利cn201510540385.5公开了一种铜硫矿铜硫分离方法，使用了亚硫酸钠、焦亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、硫代硫酸钠中的硫抑制剂，未涉及新型ph调整剂的组合使用和高效性脆起泡剂的配合开发，实验结果表明，该专利最终获得的铜精矿中硫的品味高达30％以上，无法有效分离铜、硫。

6、发明专利cn 112264197b公开了一种高磁黄铁矿型铜硫矿石组合抑制剂及其选矿方法，使用了高磁黄铁矿型铜硫矿石的组合抑制剂(电石渣溶液、硫化铵和腐殖酸钠)和常规其他药剂，结合磨矿、浮选、磁选工艺，虽说实现了在弱碱性条件下对黄铁矿的抑制，但最终获得的铜精矿中仍含有5.5％左右的硫，仅比常规高碱方法低了0.5％左右，硫精矿中硫回收率为82％左右，仅比常规高碱方法高5％左右，铜、硫的分离效果仍有待提高，且分离浮选工艺复杂繁琐，不利于规模化生产。

7、提供一种性能优良、环境友好的矿浆ph调整剂、硫抑制剂、铜矿物捕收剂以及起泡剂依然是实现铜硫混合精矿有效浮选分离的主要途径。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种铜硫混合精矿浮选分离药剂及其应用。

2、本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种铜硫混合精矿浮选分离药剂，包括矿浆ph调整剂、硫组合抑制剂、铜组合捕收剂和起泡剂；

3、其中，按重量份数计，所述矿浆ph调整剂包括电石渣2-4份和石灰1-2份；

4、按重量份数计，所述硫组合抑制剂包括单宁8-12份、柠檬酸4-7份、硅酸铵4-7份和水100-200份；

5、按重量份数计，所述铜组合捕收剂包括乙基硫氨酯5-10份和正十二硫醇2-5份；

6、所述起泡剂包括丙二醇乙醚。

7、进一步的，所述铜硫混合精矿的铜品位为0.3％-0.5％，硫品位为32％-35％。

8、本发明还提供一种上述的一种铜硫混合精矿浮选分离药剂在铜硫混合精矿浮选的应用。

9、进一步的，所述应用方法包括以下步骤：

10、s1、磨矿：将所述铜硫混合精矿磨矿至-200目含量占85％-90％，得到质量浓度为25％-35％的矿浆；磨矿时添加用量为300-500g/t的矿浆ph调整剂；

11、s2、粗选：将所述硫组合抑制剂、铜组合捕收剂和起泡剂依次加入矿浆中进行粗选，得到粗精矿和粗选尾矿；所述硫组合抑制剂、铜组合捕收剂和起泡剂的用量分别为400-600g/t、80-120g/t和20-50g/t；

12、s3、精选：将所述矿浆ph调整剂和硫组合抑制剂依次加入到粗精矿中进行3～4次精选，得到铜精矿和精选中矿；所述矿浆ph调整剂和硫组合抑制剂的用量分别为70-150g/t和150-220g/t；

13、s4、扫选：将所述铜组合捕收剂加入到粗选尾矿中进行1～2次扫选，得到扫选中矿和硫精矿；所述铜组合捕收剂的用量为10-30g/t。

14、进一步的，步骤s3中，所述精选方法具体为：每次精选得到的铜精矿作为下一次精选的入浮物料，最后一次精选得到的铜精矿为总铜精矿；前两次精选得到的精选中矿合并返回粗选作业，其余几次精选得到的精选中矿合并返回第一次精选作业。

15、进一步的，步骤s3中，第一次精选时，所述矿浆ph调整剂和硫组合抑制剂的用量分别为50-100g/t、100-150g/t，第二次精选时，所述矿浆ph调整剂和硫组合抑制剂的用量分别为20-50g/t、50-70g/t，其余精选以不加药剂的方式进行。

16、进一步的，步骤s4中，当扫选次数为1次时，所述扫选的具体方法为：扫选得到扫选中矿和硫精矿，扫选中矿返回粗选作业；当扫选次数为2次时，所述扫选的具体方法为：第一次扫选得到硫精矿作为第二次扫选的入浮物料，第二次扫选得到的硫精矿为总硫精矿，两次扫选得到的扫选中矿合并返回粗选作业。

17、进一步的，步骤s4中，当扫选次数为2次时，第二次扫选以不加药剂的方式进行。

18、目前，科研工作者主要对黄铜矿具有高选择性的捕收剂，以及铜硫分离中的大分子有机抑制剂进行研发，并取得了一定的成效，但是药剂价格相对较高，工业上，大规模推广具有一定困难。随着铜资源向贫、细、杂过渡，选择合适的捕收剂和抑制剂至关重要，而组合药剂通过药剂效能互补，能有效地解决单一药剂的不足，并且能提高矿石的选别指标.因此，研究组合药剂势必成为铜硫浮选分离药剂领域发展的重要发展方向。

19、本发明中各次浮选、精选、扫选均根据情况进行调浆，调浆按常规技术要求进行即可。本发明药剂制度中的硫组合抑制剂及铜组合捕收剂选择性吸附作用强，其中抑制剂有助于解析黄铁矿表面的捕收剂疏水基团，并在黄铁矿表面产生化学共吸附、氧化反应及络合效应，组合抑制效果好；捕收剂会选择性作用于黄铜矿表面，形成穿插协同吸附，组合捕收能力强，对微细粒黄铜矿捕收效果佳；同时，本发明药剂制度中起泡剂分子量小，基团活性强，形成的泡沫脆而不粘，矿化效果好，进一步优化了矿物分选性。

20、本发明的组合捕收剂和组合抑制剂的作用并不是孤立存在的，某些药剂往往同时通过几方面作用的配合才能有效地实现对矿物的有效选择性抑制，因此通过不同药剂的功能性协作，作用能力强，选择性好，浮选指标优异，大幅度了提高了铜浮选的选择性，从复杂低品位铜硫混合精矿中分选获得高品位铜精矿。

21、本发明的有益效果是：

22、1.本发明的组合抑制剂及组合捕收剂选择性作用能力强，协同作用性能优异，小分子起泡剂活性强，形成的泡沫脆，矿化效果好。上述药剂制度可实现铜硫混合精矿在弱碱条件下的高效浮选分离，从含铜较低的混合精矿中得到指标较好的铜精矿，且采用的药剂无毒无害，对环境扰动小。

23、2.本发明创造性的采用“电石渣+石灰”形成的弱碱性条件下(ph 8-9)，采用“单宁+柠檬酸+硅酸铵”作为硫组合抑制剂，实现铜的高效分离，获得铜品位大于20％的铜精矿(对原矿铜的富集比达到7以上)。在组合抑制剂中，单宁为胶凝类抑制剂，主要是通过吸附在黄铁矿、磁黄铁矿表面形成保护膜来达到抑制作用，柠檬酸为羧酸类小分子抑制剂，主要是通过与黄铁矿、磁黄铁矿表面形成羟基或羧基配位来达到抑制作用，硅酸铵为硅酸盐类抑制剂，主要是通过与黄铁矿、磁黄铁矿表面生成氧化硅膜来达到抑制作用。通过三种抑制剂的组合协同抑制作用，实现在低碱度条件下，较好的抑制黄铁矿和磁黄铁矿的上浮。

24、3.本发明采用电石渣作为主ph调整剂，电石渣乳基于其具有还原作用的属性、在浮选工序可以用来精细调节矿浆ph、有效降低矿浆电位水平，并活化黄铜矿，有效提高铜品位。

25、4.本发明方法针对不同产地的铜硫混合精矿进行浮选分离，采取深度铜精选、精选中矿和扫选中矿分批集中返回等独特方式，增强了浮选分离效率，有效地提高了铜矿物的品位及回收率，指标优异，药剂适应性强。

技术特征：

1.一种铜硫混合精矿浮选分离药剂，其特征在于，包括矿浆ph调整剂、硫组合抑制剂、铜组合捕收剂和起泡剂；

2.根据权利要求1所述的一种铜硫混合精矿浮选分离药剂，其特征在于，所述铜硫混合精矿的铜品位为0.3％-0.5％，硫品位为32％-35％。

3.权利要求1或2所述的一种铜硫混合精矿浮选分离药剂在铜硫混合精矿浮选的应用。

4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述应用方法包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，步骤s3中，所述精选方法具体为：每次精选得到的铜精矿作为下一次精选的入浮物料，最后一次精选得到的铜精矿为总铜精矿；前两次精选得到的精选中矿合并返回粗选作业，其余几次精选得到的精选中矿合并返回第一次精选作业。

6.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，步骤s3中，第一次精选时，所述矿浆ph调整剂和硫组合抑制剂的用量分别为50-100g/t、100-150g/t，第二次精选时，所述矿浆ph调整剂和硫组合抑制剂的用量分别为20-50g/t、50-70g/t，其余精选以不加药剂的方式进行。

7.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，步骤s4中，当扫选次数为1次时，所述扫选的具体方法为：扫选得到扫选中矿和硫精矿，扫选中矿返回粗选作业；当扫选次数为2次时，所述扫选的具体方法为：第一次扫选得到硫精矿作为第二次扫选的入浮物料，第二次扫选得到的硫精矿为总硫精矿，两次扫选得到的扫选中矿合并返回粗选作业。

8.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，步骤s4中，当扫选次数为2次时，第二次扫选以不加药剂的方式进行。

技术总结
本发明属于含铜硫化矿浮选技术领域，具体涉及一种铜硫混合精矿浮选分离药剂及其应用。包括矿浆pH调整剂、硫组合抑制剂、铜组合捕收剂和起泡剂；矿浆pH调整剂包括电石渣2‑4份和石灰1‑2份；硫组合抑制剂包括单宁8‑12份、柠檬酸4‑7份、硅酸铵4‑7份和水100‑200份；铜组合捕收剂包括乙基硫氨酯5‑10份和正十二硫醇2‑5份；起泡剂为丙二醇乙醚。本发明的组合抑制剂及组合捕收剂选择性作用能力强，协同作用性能优异，小分子起泡剂活性强，形成的泡沫脆，矿化效果好。上述药剂制度可实现铜硫混合精矿在弱碱条件下的高效浮选分离，从含铜较低的混合精矿中得到指标较好的铜精矿，且采用的药剂无毒无害，对环境扰动小。

技术研发人员：王晓慧,梁友伟,赵开乐,杨耀辉,吴威龙
受保护的技术使用者：中国地质科学院矿产综合利用研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23