一种锌组合捕收剂及浮选方法与流程

1.本发明涉及一种锌组合捕收剂及浮选方法，属于选矿领域。


背景技术：

2.(铁)闪锌矿作为锌金属的主要矿物来源，其高效回收利用具有重要意义。在(铁)闪锌矿的浮选回收过程中，采用常规的锌捕收剂及浮选工艺时，通常需要添加硫酸铜实现对(铁)闪锌矿的活化，在矿石中砷黄铁矿含量较高的情况下，由于cu
2
对砷黄铁矿的活化作用，会导致捕收剂用量大、锌精矿中砷黄铁矿含量高等后果，严重影响锌精矿质量。同时，该产品在后续锌冶炼过程中，砷以二氧化砷的形式与氧化锌、次氧化锌一同挥发，影响产品回收率与品质。
3.砷黄铁矿与(铁)闪锌矿浮选分离困难的原因是矿浆中的cu
2
在砷黄铁矿表面发生活化作用，cu
2
与矿物表面的as反应形成cu2as和cu3as2等稳定的砷化合物，当采用丁基黄药为锌捕收剂时，与cu2as和cu3as2的化学作用使得丁基黄药紧密的吸附于砷黄铁矿表面，使得砷黄铁矿可浮性大大提高，极大的增加了砷黄铁矿与(铁)闪锌矿的分离难度。
4.申请人此前研发出了一种浮选铅锌硫化矿的组合锌捕收剂(参见cn202010669410.0)，该组合锌捕收剂的活性成分包括有丁铵黑药10-30重量份、乙硫氮30-50重量份、2-氨基苯硫酚30-50重量份，其对闪锌矿有较好的捕收能力，但是用量较大。


技术实现要素：

5.针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种对闪锌矿选择性捕收能力强的锌组合捕收剂；本发明的目的之二在于提供一种浮选方法。
6.为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
7.一种锌组合捕收剂，按质量份计，包括o-烷基-n-烷基硫逐氨基甲酸酯40-55份、n,n-二烷基二硫代氨基甲酸酯25-35份和巯基乙酸酯15-30份。
8.本发明的锌组合捕收剂可用于解决砷黄铁矿与(铁)闪锌矿浮选分离困难的问题，该锌组合捕收剂对(铁)闪锌矿选择性捕收能力强，能够有效降低浮选所得锌精矿产品中砷黄铁矿的含量，且药剂用量小，可降低选厂生产成本，能够满足工业生产要求。
9.进一步地，按质量份计，所述锌组合捕收剂包括o-烷基-n-烷基硫逐氨基甲酸酯45-55份、n,n-二烷基二硫代氨基甲酸酯28-32份和巯基乙酸酯20-25份。
10.进一步地，所述锌组合捕收剂包括o-烷基-n-烷基硫逐氨基甲酸酯50份、n,n-二烷基二硫代氨基甲酸酯30份和巯基乙酸酯20份。
11.进一步地，所述o-烷基-n-烷基硫逐氨基甲酸酯为o-乙基-n-乙基硫逐氨基甲酸酯、o-异丙基-n-乙基硫逐氨基甲酸酯、o-乙基-n-丙基硫逐氨基甲酸酯、o-烯丙基-n-异丁基硫逐氨基甲酸酯中一种或多种。
12.进一步地，所述n,n-二烷基二硫代氨基甲酸酯为n,n-二乙基二硫代氨基甲酸丙腈酯、n,n-二乙基二硫代氨基甲酸丙烯酯、n,n-二乙基二硫代氨基甲酸丙烯腈酯中的一种或
多种。
13.进一步地，所述巯基乙酸酯为巯基乙酸乙酯、巯基乙酸异丙酯、巯基乙酸丁酯中的一种或多种。
14.进一步地，所述锌组合捕收剂的制备方法为：在常温常压下，将o-烷基-n-烷基硫逐氨基甲酸酯、n,n-二烷基二硫代氨基甲酸酯、巯基乙酸酯按配比混合均匀，即得。
15.优选地，将o-烷基-n-烷基硫逐氨基甲酸酯、n,n-二烷基二硫代氨基甲酸酯、巯基乙酸酯混合搅拌0.5-1.5h。
16.基于同一发明构思，本发明还提供一种浮选方法，包括如下步骤：
17.s1、提供原矿，并制成矿浆；
18.其中，所述原矿中含有闪锌矿和砷黄铁矿；
19.s2、向s1的矿浆中加入硫酸铜、氧化钙、2号油和如上所述的锌组合捕收剂，进行粗选，获得粗选精矿和粗选尾矿；
20.其中，锌组合捕收剂相对原矿的加入量为10-50g/t；
21.s3、对s2获得的粗选尾矿进行2-4次扫选，将第一次扫选精矿返回粗选，将其他扫选精矿返回上一次扫选；
22.其中，每次扫选前，加入硫酸铜和如上所述的锌组合捕收剂，锌组合捕收剂相对原矿的加入量为5-20g/t；
23.对s2获得的粗选精矿进行3-5次精选，每次精选前加入氧化钙，将第一次精选尾矿返回粗选，将其他精选尾矿分别返回上一次精选，获得锌精矿。
24.进一步地，s2中，硫酸铜相对原矿的加入量为50-200g/t，氧化钙相对原矿的加入量为500-2000g/t，2号油相对原矿的加入量为10-20g/t。
25.进一步地，s3中，进行2次扫选；第一次扫选时，硫酸铜相对原矿的加入量为20-100g/t，锌组合捕收剂相对原矿的加入量为10-20g/t；第二次扫选时，硫酸铜相对原矿的加入量为10-50g/t，锌组合捕收剂相对原矿的加入量为5-10g/t。
26.进一步地，s3中，进行3次精选；从第一次精选到第三次精选，氧化钙相对原矿的加入量依次为200-1000g/t、100-500g/t和0-200g/t。
27.进一步地，所述原矿中，pb的品位为0.1-0.5％，zn的品位为0.5-1.1％，as的品位为0.4-1％。
28.本发明的锌组合捕收剂异于常规黄药类锌捕收剂，当采用黄药类捕收剂作为(铁)闪锌矿的捕收剂时，该捕收剂会对砷黄铁矿产生较强的捕收作用，在未经cu
2
活化的砷黄铁矿表面，黄药类捕收剂氧化生成双黄药作用于砷黄铁矿表面提高其可浮性，在cu
2
与矿物表面的as反应形成cu2as和cu3as2等稳定的砷化合物后，黄药类捕收剂与cu2as和cu3as2等物种强烈的化学作用使得该捕收剂紧密的吸附于砷黄铁矿表面，极大的提高了砷黄铁矿与(铁)闪锌矿的浮选分离难度。本发明中的锌组合捕收剂具有较强的电化学稳定性，不会发生氧化而作用于砷黄铁矿表面；由于o-烷基-n-烷基硫逐氨基甲酸酯、n，n-二烷基二硫代氨基甲酸酯对经cu
2
活化的(铁)闪锌矿表面的类硫化铜物种具有极强的选择性作用，而巯基乙酸酯对锌原子有强的亲和能力，能够作用于未经cu
2
活化的(铁)闪锌矿表面而使其上浮，同时n，n-二烷基二硫代氨基甲酸酯具有一定的起泡能力，能够起到调节泡沫的作用，因此，上述三类物质组合形成组合捕收剂后，其产生的协同作用能够促使该组合捕收剂对(铁)闪锌矿
的综合回收，极大的降低砷黄铁矿的上浮概率，既保证了锌精矿的品质，同时又提高了锌回收率，还可降低组合捕收剂的用量。
29.本发明的锌组合捕收剂对(铁)闪锌矿具有较好的选择性捕收作用，能够显著降低锌精矿中砷黄铁矿含量，提高锌精矿质量。除对(铁)闪锌矿具有较强的选择性捕收作用外，还具有一定的起泡性，可降低生产过程中起泡剂的用量。综上所述，该捕收剂有助于实现(铁)闪锌矿的高效回收，同时，可降低生产成本。
附图说明
30.图1是本发明的一种浮选工艺流程图。
具体实施方式
31.为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将对本发明的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员的理解。若无特别说明，本发明中的百分数是指质量百分数。
32.实施例1
33.某铅锌硫化矿选铅尾矿中pb品位0.30％，zn品位0.72％，as品位0.86％，其中，zn主要以闪锌矿的形态存在，as主要以砷黄铁矿的形态存在，以此选铅尾矿作为给矿，选别工艺流程如图1，浮选工艺为一粗三精两扫，除锌组合捕收剂的用量外，其他浮选药剂的用量参见图1中。
34.浮选工艺具体包括如下步骤：
35.1)粗选：含锌硫化矿的矿浆中，加入硫酸铜120g/t-原矿、氧化钙1000g/t-原矿、2号油15g/t-原矿以及锌组合捕收剂17.5g/t-原矿进行粗选，得到粗选精矿和粗选尾矿；
36.2)2次扫选：粗选尾矿共进行2次扫选，第一次扫选前加入锌组合捕收剂10g/t-原矿和硫酸铜50g/t-原矿，第二次扫选前加入锌组合捕收剂5g/t-原矿和硫酸铜30g/t-原矿，第一次扫选精矿返回粗选，第二次扫选精矿返回第一次扫选，两次扫选完毕后，最终得到尾矿；
37.3)3次精选：粗选精矿共进行3次精选，每次精选前加入氧化钙，第一次精选尾矿与第一次扫选精矿合并后返回粗选，第二次和第三次精选尾矿分别返回上一次精选，三次精选完毕后，最终得到锌精矿；
38.其中，从第一次精选到第三次精选，氧化钙相对原矿的加入量依次为500g/t-原矿、250g/t-原矿和125g/t-原矿。
39.在常温常压下将o-乙基-n-乙基硫逐氨基甲酸酯、n,n-二乙基二硫代氨基甲酸丙腈酯、巯基乙酸乙酯按照质量份数45:30:25称重，混合搅拌0.5小时，即得到本实施例的锌组合捕收剂。使用该捕收剂对上述选铅尾矿进行选矿试验，表1中为各浮选作业捕收剂的用量，表2为最终浮选试验结果。
40.表1各作业捕收剂用量(g/t)
41.42.表2浮选分离试验结果
[0043][0044]
所得锌精矿产品中，zn品位为44.98％，as品位为1.39％，zn回收率79.39％，as回收率2.10％。
[0045]
对比例1
[0046]
采用丁基黄药作为锌捕收剂对上述选铅尾矿进行选矿试验(与实施例1的区别仅在于捕收剂种类和捕收剂用量的不同)，表3中为各浮选作业捕收剂的用量，表4为最终浮选试验结果。
[0047]
表3各作业捕收剂用量(g/t)
[0048][0049]
表4浮选分离试验结果
[0050][0051]
所得锌精矿产品中，zn品位为25.97％，as品位为20.91％，zn回收率78.63％，as回收率56.02％。
[0052]
对比可知，实施例1的锌组合捕收剂的用量仅为常规的丁基黄药用量的59.1％时，即可获得比丁基黄药更好的选矿指标，说明实施例1的锌组合捕收剂的浮选效果更好，且药剂用量更少。
[0053]
对比例2
[0054]
采用o-乙基-n-乙基硫逐氨基甲酸酯作为锌捕收剂对上述选铅尾矿进行选矿试验(与实施例1的区别仅在于捕收剂种类的不同)，表5中为各浮选作业捕收剂的用量，表6为最终浮选试验结果。
[0055]
表5各作业捕收剂用量(g/t)
[0056][0057]
表6浮选分离试验结果
[0058][0059]
所得锌精矿产品中，zn品位为45.96％，as品位为2.57％，zn回收率66.15％，as回收率3.21％。
[0060]
对比例3
[0061]
采用n,n-二乙基二硫代氨基甲酸丙腈酯作为锌捕收剂对上述选铅尾矿进行选矿试验(与实施例1的区别仅在于捕收剂种类的不同)，表7中为各浮选作业捕收剂的用量，表8为最终浮选试验结果。
[0062]
表7各作业捕收剂用量(g/t)
[0063][0064]
表8浮选分离试验结果
[0065][0066]
锌精矿中zn品位为41.41％，as品位为3.18％，zn回收率63.27％，as回收率4.28％。
[0067]
对比例4
[0068]
采用巯基乙酸乙酯作为锌捕收剂对上述选铅尾矿进行选矿试验(与实施例1的区别仅在于捕收剂种类的不同)，表9中为各浮选作业捕收剂的用量，表10为最终浮选试验结果。
[0069]
表9各作业捕收剂用量(g/t)
[0070][0071]
表10浮选分离试验结果
[0072][0073][0074]
锌精矿中zn品位为42.53％，as品位为2.96％，zn回收率60.18％，as回收率3.76％。
[0075]
对比例5
[0076]
在常温常压下将o-乙基-n-乙基硫逐氨基甲酸酯、n,n-二乙基二硫代氨基甲酸丙腈酯按照质量份数45:30称重，混合搅拌0.5小时，即得到本对比例的锌组合捕收剂。使用该捕收剂对上述选铅尾矿进行选矿试验(与实施例1的区别仅在于捕收剂种类的不同)，表11中为各浮选作业捕收剂的用量，表12为最终浮选试验结果。
[0077]
表11各作业捕收剂用量(g/t)
[0078][0079]
表12浮选分离试验结果
[0080][0081]
锌精矿中zn品位为43.18％，as品位为2.78％，zn回收率65.35％，as回收率3.75％。
[0082]
实施例2
[0083]
某铅锌硫化矿选铅尾矿中pb品位0.29％，zn品位0.94％，as品位0.68％，其中，zn主要以闪锌矿的形态存在，as主要以砷黄铁矿的形态存在，以此选铅尾矿作为给矿，浮选工艺具体包括如下步骤：
[0084]
1)粗选：含锌硫化矿的矿浆中，加入硫酸铜120g/t-原矿、氧化钙1000g/t-原矿、2号油15g/t-原矿以及锌组合组合捕收剂25g/t-原矿进行粗选，得到粗选精矿和粗选尾矿；
[0085]
2)2次扫选：粗选尾矿共进行2次扫选，第一次扫选前加入锌组合捕收剂10g/t-原矿和硫酸铜50g/t-原矿，第二次扫选前加入锌组合捕收剂5g/t-原矿和硫酸铜30g/t-原矿，第一次扫选精矿返回粗选，第二次扫选精矿返回第一次扫选，两次扫选完毕后，最终得到尾矿；
[0086]
3)3次精选：粗选精矿共进行3次精选，每次精选前加入氧化钙，第一次精选尾矿与第一次扫选精矿合并后返回粗选，第二次和第三次精选尾矿分别返回上一次精选，三次精选完毕后，最终得到锌精矿；
[0087]
其中，从第一次精选到第三次精选，氧化钙相对原矿的加入量依次为500g/t-原矿、250g/t-原矿和125g/t-原矿。
[0088]
在常温常压下将o-烯丙基-n-异丁基硫逐氨基甲酸酯、n,n-二乙基二硫代氨基甲酸丙烯腈酯、巯基乙酸异丙酯按照质量份数55:25:20称重，混合搅拌1.5小时，即得到本实施例的锌组合捕收剂。使用该锌组合捕收剂对上述选铅尾矿进行选矿试验，表13中为各浮选作业捕收剂的用量，表14为最终浮选试验结果。
[0089]
表13各作业捕收剂用量(g/t)
[0090][0091]
表14浮选分离试验结果
[0092][0093]
锌精矿中zn品位为46.21％，as品位为1.27％，zn回收率81.16％，as回收率3.18％。
[0094]
对比例6
[0095]
采用丁基黄药作为锌捕收剂对上述选铅尾矿进行选矿试验(与实施例2的区别仅在于捕收剂种类及捕收剂用量的不同)，表15中为各浮选作业捕收剂的用量，表16为最终浮选试验结果。
[0096]
表15各作业捕收剂用量(g/t)
[0097]
[0098]
表16浮选分离试验结果
[0099][0100]
锌精矿中zn品位为26.21％，as品位为16.77％，zn回收率81.18％，as回收率65.23％。
[0101]
对比可知，实施例2的锌组合捕收剂的用量仅为常规的丁基黄药用量的57.1％时，即可获得比丁基黄药更好的选矿指标，说明实施例2的锌组合捕收剂的浮选效果更好，且药剂用量更少。
[0102]
对比例7
[0103]
采用o-烯丙基-n-异丁基硫逐氨基甲酸酯作为锌捕收剂对上述选铅尾矿进行选矿试验(与实施例2的区别仅在于捕收剂种类的不同)，表17中为各浮选作业捕收剂的用量，表18为最终浮选试验结果。
[0104]
表17各作业捕收剂用量(g/t)
[0105][0106]
表18浮选分离试验结果
[0107][0108]
锌精矿中zn品位为42.48％，as品位为2.47％，zn回收率68.45％，as回收率5.01％。
[0109]
对比例8
[0110]
采用n,n-二乙基二硫代氨基甲酸丙烯腈酯作为锌捕收剂对上述选铅尾矿进行选矿试验(与实施例2的区别仅在于捕收剂种类的不同)，表19中为各浮选作业捕收剂的用量，表20为最终浮选试验结果。
[0111]
表19各作业捕收剂用量(g/t)
[0112][0113]
表20浮选分离试验结果
[0114][0115]
锌精矿中zn品位为44.16％，as品位为2.25％，zn回收率69.28％，as回收率4.36％。
[0116]
对比例9
[0117]
采用巯基乙酸异丙酯作为锌捕收剂对上述选铅尾矿进行选矿试验(与实施例2的区别仅在于捕收剂种类的不同)，表21中为各浮选作业捕收剂的用量，表22为最终浮选试验结果。
[0118]
表21各作业捕收剂用量(g/t)
[0119][0120]
表22浮选分离试验结果
[0121][0122]
锌精矿中zn品位为40.25％，as品位为2.93％，zn回收率71.58％，as回收率6.49％。
[0123]
对比例10
[0124]
在常温常压下将o-烯丙基-n-异丁基硫逐氨基甲酸酯、n,n-二乙基二硫代氨基甲酸丙烯腈酯按照质量份数55:25称重，混合搅拌0.5小时，即得到本对比例的锌组合捕收剂。使用该捕收剂对上述选铅尾矿进行选矿试验(与实施例2的区别仅在于捕收剂种类的不同)，表23中为各浮选作业捕收剂的用量，表24为最终浮选试验结果。
[0125]
表23各作业捕收剂用量(g/t)
[0126][0127]
表24浮选分离试验结果
[0128][0129][0130]
锌精矿中zn品位为43.87％，as品位为2.38％，zn回收率64.73％，as回收率4.34％。
[0131]
通过采用新型组合捕收剂与丁基黄药以及单一o-烷基-n-烷基硫逐氨基甲酸酯、n,n-二烷基二硫代氨基甲酸酯、巯基乙酸酯，以及o-烷基-n-烷基硫逐氨基甲酸酯、n,n-二烷基二硫代氨基甲酸酯组合捕收剂等几种捕收剂对同种选铅尾矿进行锌浮选试验，试验结果表明本发明的锌组合捕收剂用量远低于常规捕收剂丁基黄药，且最终获得的锌精矿产品中as含量显著降低，对砷黄铁矿捕收能力差，对(铁)闪锌矿表现出较好的选择性捕收作用。另外，相对于单一o-烷基-n-烷基硫逐氨基甲酸酯、n,n-二烷基二硫代氨基甲酸酯、巯基乙酸酯捕收剂，以及o-烷基-n-烷基硫逐氨基甲酸酯、n,n-二烷基二硫代氨基甲酸酯组合捕收剂，相同用量条件下锌组合捕收剂对(铁)闪锌矿的捕收能力更强，且浮选效果优于将o-烷基-n-烷基硫逐氨基甲酸酯、n,n-二烷基二硫代氨基甲酸酯、巯基乙酸酯组合所能取得的预期效果。
[0132]
上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落入本技术所附权利要求所限定的范围。