一种闪锌矿浮选组合抑制剂及其应用

1.本发明具体涉及一种闪锌矿浮选组合抑制剂及其应用，属于铜锌硫化矿物浮选分离技术领域。


背景技术：

2.铜、锌作为重要的金属材料在现代化建设中发挥着重大作用，而随着矿产资源的不断开发，优质矿产资源日益减少，对复杂难选铜锌硫化矿石资源进行综合利用成为缓解资源需求紧张的有效途径之一。
3.铜锌硫化矿中的铜矿物主要为黄铜矿，锌矿物主要为闪锌矿，二者浮选分离困难的原因主要有以下5点：(1)矿物嵌布关系复杂、单体解离困难；(2)铜离子对闪锌矿的活化作用；(3)铜锌硫化矿物间的可浮性交错差异影响；(4)黄铁矿、磁黄铁矿、其他伴生矿物及矿泥的影响；(5)浮选工艺和浮选方法的影响。其中，铜锌矿物嵌布关系特征复杂以及cu
2
离子对闪锌矿的活化作用是分离困难的主要原因。
4.生产实践中常采用抑锌浮铜的工艺来实现铜锌分离，闪锌矿的有效抑制是高效回收铜矿物的关键。现有的闪锌矿抑制剂主要分为无机抑制剂和有机抑制剂。
5.闪锌矿的无机抑制剂主要有氰化物、硫酸锌、亚硫酸（二氧化硫）及其盐、硫化钠等，它们抑制闪锌矿的效果顺序如下: 氰化物》硫酸锌》亚硫酸（二氧化硫）及其盐》硫化钠。除氰化物外，其他几种药剂单独使用对闪锌矿的抑制效果均不佳。因此，国内外多数选厂常用的闪锌矿抑制剂配方为以硫酸锌为主的无机组合药剂，如硫酸锌与石灰组合、硫酸锌与亚硫酸钠组合等。特别地，日本常使用二氧化硫与硫酸锌组合来抑制闪锌矿。
6.闪锌矿的有机抑制剂根据其分子量的大小和基团的多寡可分为大分子有机抑制剂和小分子有机抑制剂两种。大分子有机抑制剂主要为糊精、多糖类抑制剂（淀粉、糊精、纤维素、壳聚糖等）。小分子有机抑制剂在实际生产中应用较多的为巯基乙酸、乙二胺四乙酸、单宁类小分子抑制剂、偶氮类药剂。
7.生产中发现，单一无机抑制剂在处理某些复杂铜锌硫化矿时效果不理想，而有机抑制剂因为其成本较高，且单独作用效果不理想，因此经常将无机抑制剂和有机抑制剂组合使用。因此，寻找一种抑制效果好、适应性强、用量小且无毒环保的新型组合抑制剂对实现铜锌硫化矿的高效分离具有重要意义。


技术实现要素：

8.本发明旨在提供一种无毒环保、适应性强、用量小的闪锌矿浮选组合抑制剂，所述组合抑制剂由有机抑制剂和无机抑制剂以1:2~1:4的质量比组成，该组合抑制剂适用于黄铜矿与闪锌矿的浮选分离，能够选择性地抑制闪锌矿，增大其与黄铜矿的可浮性差异，有效实现闪锌矿和黄铜矿的浮选分离。
9.所述的有机抑制剂为紫胶红色素(简称紫胶红)；所述无机抑制剂为znso4、ca(oh)2、cacl2及na2s中的一种或两种所组成。
10.本发明的另一目的在于提供所述闪锌矿浮选抑制剂的应用：将抑制剂应用于铜锌硫化矿中闪锌矿和黄铜矿的浮选分离，具体步骤为：步骤1：磨矿，将铜锌硫化矿磨至-0.074mm占70~80%。
11.步骤2：调浆，矿浆浓度调至20%~30%，矿浆ph调至7~11。
12.步骤3：浮选黄铜矿，在粗选阶段先加入无机抑制剂搅拌3min，再加入有机抑制剂搅拌3min，进行1~2次粗选、1~2次扫选、2~4次精选、1~3次精扫选；其中，精扫精矿合并后返回精ⅰ，其余中矿按顺序返回上一级，形成闭路；其中粗选、扫选、精选和精扫选均为常规工艺。
13.进一步地，在步骤3中，浮选过程中加入1500~3600g/t的无机抑制剂、500~1125g/t的有机抑制剂。
14.进一步地，在步骤3中，粗、扫选依次加入所需用量的捕收剂、起泡剂，其中捕收剂为丁黄，起泡剂为mibc，均为常规选矿药剂。
15.进一步地，本发明所述的有机抑制剂可与无机抑制剂中的zn
2
、ca
2
及溶液中的cu
2
发生络合反应，生成亲水性物质，减小cu
2
对闪锌矿的活化作用。
16.进一步地，生成的亲水性物质仍带有一定数目的羰基、羟基，这些基团可与闪锌矿表面的zn
2
和取代zn
2
的cu
2
发生反应，吸附于闪锌矿表面，使其表面亲水而被抑制。
17.本发明具有以下优点：（1）发明所述的组合抑制剂中有机抑制剂与金属离子络合吸附于闪锌矿表面，从而与捕收剂分子产生竞争吸附，降低捕收剂对闪锌矿的捕收性能，同时，有机抑制剂含有多个羰基、羟基、羧基等亲水基团，可进一步增加闪锌矿的表面亲水性能，降低其可浮性，此外，有机抑制剂还可络合矿浆中的难免离子，减少难免离子对闪锌矿的活化；无机抑制剂协同有机抑制剂在碱性环境中选择性地抑制闪锌矿。
18.（2）本发明所述组合抑制剂中的有机抑制剂紫胶红可以与无机抑制剂中的zn
2
、ca
2
形成络合物吸附于闪锌矿表面，增强矿物表面的亲水性能，降低闪锌矿的可浮性。
19.（3）本发明所述组合抑制剂具有无毒环保、选择抑制性好、适应性强的特点，可广泛应用于铜锌硫化矿物的浮选分离领域。
具体实施方式
20.下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
21.下列实施案例中矿物加工试验方法，如无特殊说明，均为常规浮选方法。浮选机转速均为1200r/min，所述的药剂，除mibc起泡剂外，均以水作为介质配制。
22.实施例1一种闪锌矿浮选组合抑制剂及其应用方法，以铜锌硫化矿为对象，原矿cu品位1.59%，zn品位3.14%，含铜矿物主要为黄铜矿，含锌矿物主要为闪锌矿；对该原矿进行“一粗两扫三精两精扫”的浮选闭路流程；其中，精扫精矿合并后返回精ⅰ，其余中矿按顺序返回上一级，具体包括如下步骤：步骤1：将铜锌硫化矿磨至-0.074mm占75%。
23.步骤2：调整矿浆浓度为20%，加入石灰调整ph值为10。
24.步骤3：对于步骤2所述的矿浆，粗选加入900g/t的 znso4、na2s溶液，二者质量比为
1:1，再加入300g/t的紫胶红溶液，随后加入捕收剂与起泡剂，调浆后浮选4min；扫ⅰ、扫ⅱ依次加入捕收剂与起泡剂，调浆后分别浮选3min、2min；三次精选时间分别为3min、2min、2min；首次精扫选加药程序与粗ⅰ相同，两次精扫选时间分别为3min、2min；该实施例精、尾矿的浮选指标见表1。
25.实施例2一种闪锌矿浮选组合抑制剂及其应用方法，以铜锌硫化矿为对象，原矿cu品位1.2%，zn品位4.13%，含铜矿物主要为黄铜矿，含锌矿物主要为闪锌矿。对该原矿进行“一粗两扫三精三精扫”的浮选闭路流程。其中，精扫精矿合并后返回精ⅰ，其余中矿按顺序返回上一级，具体包括如下步骤：步骤1：将铜锌硫化矿磨矿至-0.074mm占80%。
26.步骤2：调整矿浆浓度为30%，加入石灰调整ph值为8。
27.步骤3：对于步骤2所述的矿浆，粗ⅰ加入1800g/t的ca(oh)2溶液，而后加入450g/t的紫胶红溶液，随后加入捕收剂与起泡剂，调浆后浮选5min；扫ⅰ、扫ⅱ依次加入捕收剂与起泡剂，调浆后分别浮选4min、3min；三次精选时间分别4min、3min、2min；首次精扫选加药程序与粗ⅰ相同，三次精扫选时间分别为3min、3min、2min。该实施例精、尾矿的浮选指标见表1。
28.实施例3一种闪锌矿浮选组合抑制剂及其应用方法，以铜锌硫化矿为对象，原矿cu品位0.57%，zn品位2.39%，含铜矿物主要为黄铜矿，含锌矿物主要为闪锌矿。对该原矿进行“一粗两扫两精一精扫”的浮选闭路流程；其中，精扫精矿合并后返回精ⅰ，其余中矿按顺序返回上一级，具体包括如下步骤：步骤1：将铜锌硫化矿磨矿至-0.074mm占80%。
29.步骤2：调整矿浆浓度为20%，加入石灰调整ph值为7。
30.步骤3：对于步骤2所述的矿浆，粗ⅰ加入900g/t的 znso4溶液，而后加入450g/t的紫胶红溶液，随后加入捕收剂与起泡剂，调浆后浮选4min；扫ⅰ、扫ⅱ依次加入捕收剂与起泡剂，调浆后分别浮选3min、3min；两次精选时间分别为3min、2min；精扫选加药程序与粗ⅰ相同，精扫选时间为3min。
31.该实施例精、尾矿的浮选指标见表1。
32.实施例4以铜锌硫化矿为对象，原矿cu品位2.16%，zn品位2.97%，含铜矿物主要为黄铜矿，含锌矿物主要为闪锌矿。对该原矿进行“两粗两扫三精两精扫”的浮选闭路流程。其中，精扫精矿合并后返回精ⅰ，其余中矿按顺序返回上一级。
33.一种闪锌矿浮选组合抑制剂及其应用方法，具体包括如下步骤：步骤1：将铜锌硫化矿磨矿至-0.074mm占75%。
34.步骤2：调整矿浆浓度为20%，加入石灰调整ph值为9。
35.步骤3：对于步骤2所述的矿浆，粗ⅰ加入1050g/t的 cacl2溶液，而后加入450g/t的紫胶红溶液，随后加入捕收剂与起泡剂，调浆后浮选5min，粗ⅱ加入500g/t的 cacl2溶液，而后加入225g/t的紫胶红溶液，随后加入捕收剂与起泡剂，调浆后浮选4min；扫ⅰ、扫ⅱ依次加入捕收剂与起泡剂，调浆分别后浮选2min、2min；三次精选时间分别为4min、3min、2min；
首次精扫选加药程序与粗ⅰ相同，两次精扫选时间分别为3min、2min。
36.该实施例精、尾矿的浮选指标见表1。
37.实施例5以铜锌硫化矿为对象，原矿cu品位2.32%，zn品位1.96%，含铜矿物主要为黄铜矿，含锌矿物主要为闪锌矿。对该原矿进行“两粗一扫四精二精扫”的浮选闭路流程；其中，精扫精矿合并后返回精ⅰ，其余中矿按顺序返回上一级。
38.一种闪锌矿浮选组合抑制剂及其应用方法，具体包括如下步骤：步骤1：将铜锌硫化矿磨矿至-0.074mm占70%。
39.步骤2：调整矿浆浓度为25%，加入石灰调整ph值为11。
40.步骤3：对于步骤2所述的矿浆，粗ⅰ加入600g/t的 na2s溶液，而后加入200g/t的紫胶红溶液，随后加入捕收剂与起泡剂，调浆后浮选5min，粗ⅱ加入300g/t的 na2s溶液，而后加入100g/t的紫胶红溶液，随后加入捕收剂与起泡剂，调浆后浮选3min；扫选作业依次加入捕收剂与起泡剂，调浆后浮选2min；四次精选时间分别为4min、3min、3min、2min。首次精扫选加药程序与粗ⅰ相同，两次精扫选时间分别为3min、2min。
41.该实施例精、尾矿的浮选指标见表1。
42.对比例1对比例1与实施例1中所述的原矿性质、磨矿细度、矿浆浓度、矿浆ph、浮选流程相同，其区别为对比例1中仅添加有机抑制剂，用量为粗选、精扫ⅰ各450g/t。
43.对比例2对比例2与实施例1中所述的原矿性质、磨矿细度、矿浆浓度、矿浆ph、浮选流程相同，其区别为对比例2中仅添加无机抑制剂，用量为粗选、精扫ⅰ各1350g/t，其中znso4、na2s质量比为1:1。
44.以上对比例精、尾矿的浮选指标见表1。
45.表1 实施例、对比例的铜锌分离浮选结果
由对比例1~2可知，单独添加有机抑制剂或无机抑制剂较添加组合抑制剂相比分离效果较差，且单独添加时用量比组合抑制剂中单一药剂用量大，不是最理想的铜锌分离抑制剂。
46.由实施例1~5可知，本发明的组合抑制剂可较好地抑制闪锌矿，且对黄铜矿无太大影响，该组合抑制剂用量较小且适用性强，可有效地实现铜锌分离。