一种利用模拟海水浸泡浮选分离黄铜矿和辉钼矿的方法与流程

1.本发明涉及矿物加工技术领域，具体涉及一种利用模拟海水浸泡浮选分离黄铜矿和辉钼矿的方法。


背景技术：

2.黄铜矿(cufes2)是铜的主要赋存矿物，也是地球上最为重要的铜矿产资源之一。辉钼矿(mos2)是钼的主要赋存矿物，为层状结构，多属于三方晶系或六方晶系。辉钼矿除了极少数以单一矿床存在，其它大部分广泛与硫化矿物共生，尤其是与硫化铜矿物共生。黄铜矿和辉钼矿润湿性差异小，可浮性较接近，且均易被黄药捕收，导致难以实现铜钼高效分离。分离铜钼多采用大量化学药剂进行浮选。
3.铜钼矿石一般采用浮选方法进行分离，主要包括：混合浮选、优先浮选和等可浮选。混合浮选会导致铜钼混合精矿中残留药剂，不利于后续铜钼分离；等可浮选工艺流程复杂，生产成本高；由于辉钼矿较难抑制，且被抑制后难以活化，采用抑钼浮铜工艺获得的钼精矿回收率低。因此，国内外铜钼选矿厂主要采用优先浮选钼，然后再活化浮选铜的分选工艺。目前，常见黄铜矿抑制剂主要以氰化物、硫化物、诺克斯、巯基乙酸钠等为代表，但存在成本高或者有毒的问题。如何避免使用有毒有害抑制剂实现钼的浮选分离是急需解决的技术难题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种利用模拟海水浸泡浮选分离黄铜矿和辉钼矿的方法，解决现有技术中在不使用抑制剂的情况下难以从黄铜矿中浮选出钼的技术问题。
5.为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种浮选分离黄铜矿和辉钼矿的方法，包括以下步骤：
6.s1、将黄铜矿、辉钼矿和模拟海水混合，之后浸泡14-28d得到矿浆；
7.s2、将步骤s1得到的所述矿浆进行充气浮选，并调节ph至9
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10，浮选出钼精矿。
8.进一步地，在步骤s1中，所述黄铜矿和所述辉钼矿的粒径为 20-100μm。
9.进一步地，在步骤s1中，所述黄铜矿和所述辉钼矿的粒径为 38-75μm。
10.进一步地，在步骤s1中，所述黄铜矿和所述辉钼矿的总质量与所述模拟海水的物料比为1g:(100-150)ml。
11.进一步地，在步骤s2中，所述充气浮选的时间为10-15min。
12.进一步地，在步骤s1中，所述模拟海水的主要成分包括：0.45
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0.47mol/l的nacl，0.01-0.02mol/l的kcl，0.01-0.02mol/l的 cacl2，0.025-0.03mol/l的mgcl2，0.0018-0.002mol/l的nahco3， 0.028-0.03mol/l的mgso4和0.00087-0.0009mol/l的kbr。
13.进一步地，在步骤s2中，所述充气浮选的充气量为0.1-0.2 l/min。
14.进一步地，所述充气浮选的搅拌速度为1000-1600rpm。
15.进一步地，在步骤s1中，所述浸泡的温度为15-40℃。
16.进一步地，在步骤s2中，所述充气浮选充入的气体为空气。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果包括：模拟海水与天然海水有相近的溶液环境(各组分浓度和离子强度均和天然海水相近)，海水浸泡实现铜钼分离的根本机理是利用了海水对黄铁矿和辉钼矿不同程度的氧化，矿物表面轻微氧化生成疏水物质是多数硫化矿天然可浮性良好的主要原因，在海水中黄铜矿和辉钼矿的氧化速率不同，黄铜矿更容易被氧化，而且海水中部分离子甚至对黄铜矿溶解具有促进作用，进而对黄铜矿有更强的氧化作用，而只轻微氧化辉钼矿生成疏水物质，进而将辉钼矿浮选。此外，黄铜矿及辉钼矿在 ph为9-10环境下浮选，ph偏高会导致海水中的钙离子或者镁离子生成氢氧化物沉淀，氢氧化物沉淀更易附着在黄铜矿表面抑制黄铜矿浮选，而辉钼矿表面不易吸附氢氧化物沉淀，因此不影响辉钼矿浮选。浸泡14-28d之后，充气浮选可实现钼的浮选分离，整个方法中没有采用有毒有害抑制剂，钼精矿产率最高为47.8％，回收率最高为79.4％，辉钼矿含量最高为83.0％(品位44.1％)。
具体实施方式
18.本具体实施方式提供了一种利用模拟海水浸泡浮选分离黄铜矿和辉钼矿的方法，包括以下步骤：
19.s1、将黄铜矿、辉钼矿和模拟海水混合，之后在15-40℃下浸泡14-28d得到矿浆；所述黄铜矿和所述辉钼矿粒径小于100μm；进一步地，所述黄铜矿和所述辉钼矿粒径为38-75μm；所述黄铜矿及所述辉钼矿总质量与所述模拟海水物料比为1g:(100-150)ml；所述模拟海水的主要成分包括：0.45-0.47mol/l的nacl，0.01-0.02 mol/l的kcl，0.01-0.02mol/l的cacl2，0.025-0.03mol/l的mgcl2， 0.0018-0.002mol/l的nahco3，0.028-0.03mol/l的mgso4和 0.00087-0.0009mol/l的kbr；
20.s2、将步骤s1得到的所述矿浆进行充气浮选10-15min，并采用氢氧化钠调节矿浆ph至9-10，浮选出钼精矿；所述充气浮选的充气量为0.1-0.2l/min，搅拌速度为1000-1600rpm，充入的气体为空气；
21.s3、用过滤法收集浮选后的精矿(钼精矿)和尾矿(铜精矿)，并进行干燥。
22.需要说明的是，通常调整ph至9-10后稳定6-10min不变即可，本发明通常稳定6min。
23.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
24.需要说明的是，下述实施例或者对比例中黄铜矿和辉钼矿质量比为1:1；所述黄铜矿和所述辉钼矿粒径为38-75μm。黄铜矿纯度 99.85％，其中，cu占31.83％，fe占31.12％，s占36.90％；辉钼矿纯度为96.41％，其中，mo占53.11％，s占43.30％。
25.试验例1
26.本试验例提出一种利用模拟海水浸泡浮选黄铜矿或者辉钼矿的方法，包括以下步骤：
27.s1、将黄铜矿、辉钼矿单矿物分别和模拟海水混合，之后在25℃下浸泡28d得到矿
浆；所述黄铜矿和所述辉钼矿的质量与所述模拟海水的物料比分别为1g:100ml；采用的模拟海水主要含有如下组分：0.47mol/l的nacl，0.01mol/l的kcl，0.01mol/l的cacl2，0.025mol/l的mgcl2，0.0018mol/l的nahco3，0.028mol/l的 mgso4和0.00087mol/l的kbr；
28.s2、将步骤s1得到的所述矿浆进行充气浮选10min，并调节 ph至9分别浮选出铜精矿和钼精矿；所述充气浮选的充气量为0.1 l/min，搅拌速度为1200rpm，充入的气体为空气；
29.s3、用过滤法收集浮选后的铜精矿和钼精矿并进行干燥。
30.海水浸泡后的黄铜矿和辉钼矿浮选分离所得钼精矿回收率为 88％，铜精矿回收率为12％，相差76％。
31.试验例2
32.本试验例提出一种利用模拟海水浸泡浮选黄铜矿或者辉钼矿的方法，包括以下步骤：
33.s1、将黄铜矿、辉钼矿单矿物分别和模拟海水混合，之后在28℃下浸泡14d得到矿浆；所述黄铜矿或者所述辉钼矿与所述模拟海水的物料比分别为1g:150ml；采用的模拟海水主要含有如下组分： 0.46mol/l的nacl，0.01mol/l的kcl，0.02mol/l的cacl2，0.03mol/l 的mgcl2，0.0019mol/l的nahco3，0.03mol/l的mgso4和0.0009 mol/l的kbr；
34.s2、将步骤s1得到的所述矿浆进行充气浮选15min，并调节 ph至10，分别浮选出铜精矿和钼精矿；所述充气浮选的充气量为 0.2l/min，搅拌速度为1300rpm，充入的气体为空气；
35.s3、用过滤法收集浮选后的铜精矿和钼精矿并进行干燥。
36.经检测，海水浸泡后的黄铜矿和辉钼矿浮选分离所得钼精矿回收率为78.3％，铜精矿回收率为13.3％，相差65％。
37.试验例3
38.本试验例提出一种利用模拟海水浸泡浮选黄铜矿或者辉钼矿的方法，包括以下步骤：
39.s1、将黄铜矿、辉钼矿单矿物分别和模拟海水混合，并调节ph 至9，之后在30℃下浸泡21d得到矿浆；所述黄铜矿或者所述辉钼矿与所述模拟海水的物料比分别为1g:120ml；采用的模拟海水主要含有如下组分：0.45mol/l的nacl，0.015mol/l的kcl，0.01mol/l 的cacl2，0.03mol/l的mgcl2，0.002mol/l的nahco3，0.029mol/l 的mgso4和0.00089mol/l的kbr；
40.s2、将步骤s1得到的所述矿浆进行充气浮选12min，并调节 ph至9，分别浮选出铜精矿和钼精矿；所述充气浮选的充气量为0.1 l/min，搅拌速度为1250rpm，充入的气体为空气；
41.s3、用过滤法收集浮选后的铜精矿和钼精矿并进行干燥。
42.经检测，钼精矿回收率为88.1％，铜精矿回收率为7.9％，相差 80.2％。
43.从试验例1-3可以看出，本发明提出的浮选方法能够高效浮选出辉钼矿，而难以浮选出黄铜矿。
44.基于上述试验例，本发明提出一种利用模拟海水浸泡浮选分离黄铜矿和辉钼矿的方法，下面描述相关实施例进行详细说明。
45.实施例1
46.本实施例提出一种利用模拟海水浸泡浮选分离黄铜矿和辉钼矿的方法，包括以下步骤：
47.s1、将黄铜矿、辉钼矿的混合矿和模拟海水混合，之后在28℃下浸泡14d得到矿浆；其中，黄铜矿和辉钼矿的质量比为1.5:1，所述黄铜矿和所述辉钼矿的总质量与所述模拟海水的物料比为1g: 140ml；采用的模拟海水主要含有如下组分：0.47mol/l的nacl， 0.02mol/l的kcl，0.015mol/l的cacl2，0.03mol/l的mgcl2，0.002 mol/l的nahco3，0.03mol/l的mgso4和0.0009mol/l的kbr；
48.s2、将步骤s1得到的所述矿浆进行充气浮选10min，并采用氢氧化钠调节矿浆ph至10，浮选出钼精矿；所述充气浮选充气量为 0.2l/min，搅拌速度为1300rpm，充入的气体为空气；
49.s3、用过滤法收集浮选后的精矿(钼精矿)和尾矿(铜精矿)并进行干燥。
50.经检测，海水浸泡后的黄铜矿和辉钼矿浮选分离所得钼精矿的产率为51.9％，回收率为80.3％，辉钼矿含量为77.4％(钼品位 41.1％)。
51.实施例2
52.本实施例提出一种利用模拟海水浸泡浮选分离黄铜矿和辉钼矿的方法，包括以下步骤：
53.s1、将黄铜矿、辉钼矿的混合矿和模拟海水混合，之后在25℃下浸泡21d得到矿浆；其中，黄铜矿和辉钼矿的质量比为1:1，所述黄铜矿及所述辉钼矿的总质量与所述模拟海水的物料比为1g: 140ml；采用的模拟海水主要含有如下组分：0.45mol/l的nacl， 0.018mol/l的kcl，0.02mol/l的cacl2，0.027mol/l的mgcl2，0.0019 mol/l的nahco3，0.03mol/l的mgso4和0.00088mol/l的kbr；
54.s2、将步骤s1得到的所述矿浆充气浮选15min，并采用氢氧化钠调节矿浆ph至9，浮选出钼精矿；所述充气浮选的充气量为0.15 l/min，搅拌速度为1000rpm，充入的气体为空气；
55.s3、用过滤法收集浮选后的精矿(钼精矿)并进行干燥，化验后计算钼品位和回收率。
56.经检测，海水浸泡后的黄铜矿和辉钼矿浮选分离所得钼精矿产率为47.8％，回收率为79.4％，辉钼矿含量为83.0％(钼品位44.1％)。
57.实施例3
58.本实施例提出一种利用模拟海水浸泡浮选分离黄铜矿和辉钼矿的方法，包括以下步骤：
59.s1、将黄铜矿、辉钼矿的混合矿和模拟海水混合，之后在15℃下浸泡24d得到矿浆；其中，黄铜矿和辉钼矿的质量比为1:1，所述黄铜矿及所述辉钼矿的总质量与所述模拟海水中固体物料比为1 g:150ml；采用的模拟海水主要含有如下组分：0.46mol/l的nacl，0.02mol/l的kcl，0.01mol/l的cacl2，0.025mol/l的mgcl2，0.002 mol/l的nahco3，0.029mol/l的mgso4和0.0009mol/l的kbr；
60.s2、将步骤s1得到的所述矿浆充气浮选12min，并采用氢氧化钠调节矿浆ph至10，浮选出钼精矿；所述充气浮选的充气量为0.15 l/min，搅拌速度为1400rpm，充入的气体为
空气；
61.s3、用过滤法收集浮选后的精矿(钼精矿)并进行干燥，化验后计算钼品位和回收率。
62.经检测，海水浸泡后的黄铜矿和辉钼矿浮选分离所得钼精矿产率为46.5％，回收率为76.2％，辉钼矿含量为81.9％(钼品位43.5％)。
63.实施例4
64.本实施例提出一种利用模拟海水浸泡浮选分离黄铜矿和辉钼矿的方法，包括以下步骤：
65.s1、将黄铜矿、辉钼矿的混合矿与模拟海水混合，之后在40℃下浸泡21d得到矿浆；其中，黄铜矿和辉钼矿的质量比为1:1，所述黄铜矿及所述辉钼矿的总质量与所述模拟海水的物料比为1g: 100ml；采用的模拟海水主要含有如下组分：0.47mol/l的nacl， 0.019mol/l的kcl，0.015mol/l的cacl2，0.029mol/l的mgcl2， 0.0019mol/l的nahco3，0.029mol/l的mgso4和0.00088mol/l的 kbr；
66.s2、将步骤s1得到的所述矿浆充气浮选10min，并采用氢氧化钠调节矿浆ph至9，浮选出钼精矿；所述充气浮选的充气量为0.15 l/min，搅拌速度为1600rpm，充入的气体为空气；
67.s3、用过滤法收集浮选后的精矿(钼精矿)并进行干燥，化验后计算钼品位和回收率。
68.经检测，海水浸泡后的黄铜矿和辉钼矿浮选分离所得钼精矿产率为46.1％，回收率为74.5％，辉钼矿含量为80.8％(钼品位42.9％)。
69.对比例1
70.本对比例与实施例1的区别在于：在步骤s2中，调节ph至11。
71.经检测，海水浸泡后的黄铜矿和辉钼矿浮选分离所得精矿产率 6.2％，回收率为6.7％，辉钼矿含量为53.9％(钼品位28.6％)。
72.对比例2
73.本对比例与实施例1的区别在于：在步骤s1中，采用的不是模拟海水而是普通淡水。
74.经检测，海水浸泡后的黄铜矿和辉钼矿浮选分离所得钼精矿的产率为31.9％，回收率38.1％，辉钼矿含量59.7％(钼品位31.7％)。
75.从上述实施例和对比例可以看出，经过本技术提出的方法可以有效浮选分离辉钼矿，而对比例的ph较高或者采用淡水不能很好的浮选出辉钼矿。
76.首先，本发明采用的矿物样本纯度较高。其次，硫化矿均具有一定的天然可浮性，最重要的是，黄铜矿易被氧化，而辉钼矿比较稳定，因此，黄铜矿易被过氧化而生成大量亲水氧化物，抑制黄铜矿浮选，而辉钼矿不会；此外，相比于添加氧化剂(添加氧化剂时操作复杂，且浓度不好控制，容易加多或加少)，海水浸泡操作简便，指标更易控制(浸泡时间、ph等)；模拟海水在其中的作用机理：提供类似氧化剂的作用，使黄铜矿和辉钼矿产生不同程度的氧化，从而实现铜钼分离；深入的机理尚不完善，可以推测的是，海水中的cl离子会加速金属和矿物腐蚀，因此会氧化黄铜矿，产生亲水物质，降低可浮性，而辉钼矿稳定，不易被氧化，不影响浮选。
77.其他有益效果：
78.1、本发明提供了一种利用模拟海水浸泡处理实现黄铜矿和辉钼矿无抑制剂浮选分离的方法，在整个浮选过程中没有添加任何抑制剂，从源头减轻了浮选过程中的污染且简化了铜钼浮选分离工艺。
79.2、本发明的实验过程中设备非常简单，仅进行高盐水或海水静置浸泡，在实际生产过程中，选厂可因地制宜选择合适的地形堆存浸泡。可使用的水来源广泛，临近海边的选厂可直接使用海水，内陆选厂可使用脱药的高盐选矿回水，既简化了浮选流程还解决了部分污水排放问题。
80.以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。