一种铜尾矿中含砷硫化矿物抑制剂的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种铜尾矿中含砷硫化矿物抑制剂的制备方法。所述方法针对铜尾矿中的毒砂和黄铁矿表面已经被氧化的特点，采用具有电化学还原性的抑制剂来消除铜尾矿中毒砂和黄铁矿表面的氧化产物，同时通过添加能够对毒砂产生选择性抑制作用的抑制剂，对毒砂表面进行氧化产生沉淀，从而实现铜尾矿中毒砂与黄铁矿的分离。所述方法包括如下步骤：制备溶液A、制备溶液B、制备溶液C和浓缩结晶。本发明通过无机和有机的复配反应，形成具有复杂络合结构和具有电化学还原活性的产品，能够清除毒砂表面的砷酸盐和黄铁矿表面的亚硫酸盐，同时利用硫脲基团和苯环醌基的还原性和配位能力，实现毒砂表面的抑制。
【专利说明】
一种铜尾矿中含砷硫化矿物抑制剂的制备方法
技术领域
[0001]本发明属于化学选矿技术领域，具体涉及一种铜尾矿中含砷硫化矿物抑制剂的制备方法，适用选铜尾矿的砷硫浮选分离。
【背景技术】
[0002]我国具有丰富的铜资源，由于铜在矿石中含量较低，在铜选矿过程中会产生大量的尾矿，尾矿中的含砷矿物在氧气和水体的作用下发生氧化反应，从而导致砷进入水体产生砷污染问题，对人民生命安全造成危害，因此对铜尾矿中的砷矿物进行回收具有十分重要的意义。
[0003]铜尾矿中的含砷矿物一般为毒砂、砷黝铜矿和黄铁矿，其中毒砂含砷最高，在尾矿中也最难回收。当毒砂与黄铁矿共生时，不仅影响硫精矿产品的质量，同时也影响后续的冶金处理过程，并带来严重的环境污染问题。在铜矿浮选过程中加入了大量的石灰，对毒砂和黄铁矿产生强烈的抑制作用，致使尾矿中的毒砂和黄铁矿可浮性较差，很难分离，需要开发高效的浮选药剂来实现毒砂和黄铁矿的分离。
[0004]毒砂属黄铁矿类矿物，毒砂晶体存在着[FeS]和[AsS]两种化学键，而[Fes]键与黄铁矿表面的[FeS]键构造相似，其表面的Fe-S键在毒砂晶体破裂时也会受力断裂，其效果与黄铁矿表面Fe-S键断裂相似，由于黄铁矿和毒砂两种矿物表面性质上的接近，导致了毒砂和黄铁矿很难分离。多年以来，国内外研究者广泛地研究了毒砂与黄铁矿的浮选分离，提出了多种方法和技术，其中大多数方法以毒砂的氧化或表面亲水化为基础，加强毒砂表面的氧化过程，从而实现毒砂和黄铁矿的浮选分离。加温浮选法将矿浆温度升至40 °C以上，毒砂因氧化而受到抑制，黄铁矿继续保持上浮从而实现砷硫分离。此种方法要求较高的矿浆温度，并且调浆时间很长，作业成本高，高温条件使工作环境进一步恶劣。氧化剂法是通过向矿浆中充入氧气或者添加氧化剂来氧化毒砂使其表明亲水受到抑制，常用氧化剂有双氧水、高锰酸钾、漂白粉、重络酸钾、过硫酸铵等，采用氧化剂法简单方便，加入氧化剂可以显著增加毒砂和其它硫化矿的可浮性差异，使毒砂的可浮性下降。但是由于氧化剂同时也作用于其它矿物和浮选药剂，从而使得浮选过程难于操作和控制，目前工业上还没有成功使用。采用外电场控制矿浆电位在高氧化电位下调整矿浆并添加碳酸钠作调整剂，再加入捕收剂和起泡剂，浮选黄铁矿、抑制毒砂，可以实现毒砂和黄铁矿的分离，但是由于外控电场分布不均匀，工业放大难以达到预期效果，目前该技术还处在实验室阶段。在高砷金矿浮选中除砷，将石灰与铵盐一起加入矿浆中，黄铁矿因受铵盐保护而不受到抑制，毒砂则受石灰的抑制而失去可浮性，实现黄铁矿与毒砂的分离。将ZnSO4和Na2CO3按一定比例配置制成的胶体碳酸锌对毒砂有较强的抑制作用，用MgCl2-NH4Cl-NH4OH混合剂做抑制剂，在pH为7?9时可抑制毒砂，但对黄铁矿也有一定的抑制效果，对铜离子活化过的毒砂和黄铁矿，采用石灰和腐殖酸能够实现毒砂的抑制，但是该方法的分离效果和铜离子活化浓度有关，而且腐殖酸浓度较高时对黄铁矿也有强烈抑制作用。采用有机抑制剂来选择性抑制毒砂，浮选黄铁矿是近年来研究较多的方法，但是由于二者表面性质接近，大部分有机抑制剂由于效果差或者价格昂贵等问题在工业上没有获得应用，目前该方法还需要设计开发出更高效和廉价的有机抑制剂。以上方法只对个别矿石有效，对矿石性质适应性不强，毒砂和黄铁矿分离指标波动较大。铜矿浮选一般都添加石灰来调浆和抑制黄铁矿及毒砂，因此尾矿中的毒砂和黄铁矿表面已经被石灰强烈抑制，毒砂和黄铁矿表面性质变得更加复杂，使用传统的毒砂和黄铁矿浮选分离方法很难有效果，需要针对铜尾矿的性质和特点来开发回收毒砂新技术和新方法。
【发明内容】
[0005]为了解决铜尾矿中毒砂回收难的问题，针对铜尾矿中毒砂的性质，本发明提供一种铜尾矿中含砷硫化矿物抑制剂的制备方法。所述方法采用具有电化学还原性的抑制剂来消除铜尾矿中毒砂和黄铁矿表面的氧化产物，同时添加能够对毒砂产生选择性抑制作用的抑制剂，从而实现铜尾矿中毒砂与黄铁矿的分离。通过所述方法制备的抑制剂能够克服铜尾矿碱度高、表面氧化以及矿物相互干扰等问题。
[0006]为实现上述目标，本发明采用以下技术方案:
一种铜尾矿中含砷硫化矿物抑制剂的制备方法，所述方法针对铜尾矿中的毒砂和黄铁矿表面已经被氧化的特点，采用具有电化学还原性的抑制剂来消除铜尾矿中毒砂和黄铁矿表面的氧化产物，同时通过添加能够对毒砂产生选择性抑制作用的抑制剂，对毒砂表面进行氧化产生沉淀，从而实现铜尾矿中毒砂与黄铁矿的分离。
[0007]—种铜尾矿中含砷硫化矿物抑制剂的制备方法，包括如下步骤:
(1)制备溶液A:按照30:10:3重量比称取氧化硫脲、2-硫代乙内酰脲和氢氧化钠，溶于水中，搅拌1分钟，配制成重量浓度为20%的溶液A;
(2)制备溶液B:按照70:10:160的重量比称取黄腐酸、双氧水和水，将黄腐酸和双氧水溶于水中，反应10分钟，加入5%的碳酸钠水溶液，配制成重量浓度为20%的溶液B；
(3)制备溶液C:将溶液A和溶液B按照1:1的重量比例进行混合，反应30分钟，形成均匀稳定的黄褐色水溶液，按照3:1的重量比再加入5%的松树皮栲胶得到混合溶液C;
(4)浓缩结晶:将上述混合溶液C浓缩后，结晶，形成浅红色粉末产品。
[0008]本发明的优点和有益效果为:通过无机和有机的复配反应，形成具有复杂络合结构和具有电化学还原活性的产品，能够清除毒砂表面的砷酸盐和黄铁矿表面的亚硫酸盐，同时利用硫脲基团和苯环醌基的还原性和配位能力，实现毒砂表面的抑制。
【具体实施方式】
实施例
[0009 ]本发明所述的含砷硫化矿物抑制剂的制备方法，包括如下步骤:
(1)制备溶液A:按照30:10:3重量比称取氧化硫脲30克、2-硫代乙内酰脲10克和氢氧化钠3克，溶于172克水中，搅拌1分钟，配制成重量浓度为20%的溶液A;
(2)制备溶液B:按照70:10重量比称黄腐酸70克和双氧水10克，溶于200克水中，反应10分钟，加入5%的碳酸钠水溶液40克，配制成重量浓度为20%的溶液B;
(3)制备溶液C:取溶液A和溶液B各100克进行混合，反应30分钟，形成均匀稳定的黄褐色水溶液，再加入5%的松树皮栲胶30克得到混合溶液C;
(4)浓缩结晶:将上述混合溶液C浓缩后，结晶，形成浅红色粉末产品。
[0010]应用实例
1、矿物原料:
四川某铜矿尾矿，矿石性质:铜含量为0.12%，铁含量为24%，砷含量为3.8%，硫含量为18%。尾矿中的主要矿物为斑铜矿、砷黝铜矿，毒砂、黄铁矿、白铁矿、白云石、方解石、高岭石、石英和少量赤铁矿等。尾矿细度-200目含量84%，矿浆pH值12。
[0011]2、药剂制备及操作条件:采用草酸活化尾矿硫化矿物10分钟，加入硫酸铜200g/t反应5分钟，加入丁基黄药300g/t浮选，获得含砷粗精矿，然后加入通过本发明所述方法制备的砷硫化物抑制剂500g/t，调浆5分钟后进行浮选，精选二再加入本发明所述的砷硫化物抑制剂200g/1，扫选二加入本发明所述的砷硫化物抑制剂10g/1，经过一次粗选、二次精选和二次扫选，浮选泡沫精矿中砷含量为0.38%，尾矿中砷含量达到19.65%，实现了砷和其它硫化矿物的浮选分离。
[0012]最后应说明的是:显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
【主权项】
1.一种铜尾矿中含砷硫化矿物抑制剂的制备方法，其特征在于:所述方法针对铜尾矿中的毒砂和黄铁矿表面已经被氧化的特点，采用具有电化学还原性的抑制剂来消除铜尾矿中毒砂和黄铁矿表面的氧化产物，同时通过添加能够对毒砂产生选择性抑制作用的抑制剂，对毒砂表面进行氧化产生沉淀，从而实现铜尾矿中毒砂与黄铁矿的分离。2.如权利要求1所述的一种铜尾矿中含砷硫化矿物抑制剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤: (1)制备溶液A:按照30:10:3重量比称取氧化硫脲、2-硫代乙内酰脲和氢氧化钠，溶于水中，搅拌1分钟，配制成重量浓度为20%的溶液A; (2)制备溶液B:按照70:10:160的重量比称取黄腐酸、双氧水和水，将黄腐酸和双氧水溶于水中，反应10分钟，加入5%的碳酸钠水溶液，配制成重量浓度为20%的溶液B； (3)制备溶液C:将溶液A和溶液B按照1:1的重量比例进行混合，反应30分钟，形成均匀稳定的黄褐色水溶液，按照3:1的重量比再加入5%的松树皮栲胶得到混合溶液C; (4)浓缩结晶:将上述混合溶液C浓缩后，结晶，形成浅红色粉末产品。
【文档编号】B03D101/06GK105834008SQ201610399940
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年6月8日
【发明人】林蜀勇, 王金虎, 陈波, 王梦成
【申请人】江西元再生资源有限公司, 江西一元再生资源有限公司