一种铅锌硫化矿浮选分离抑制剂及其应用方法与流程

[0001]
本发明涉及硫化矿浮选药剂技术领域，尤其涉及一种铅锌硫化矿浮选分离抑制剂及其应用方法。


背景技术：

[0002]
闪锌矿作为重要的有色金属资源，在国民经济发展中占据着举足轻重的地位，其产品广泛运用于钢铁、化工、机械、电气、军工等领域。我国闪锌矿资源丰富，但总体来说呈现出富矿少、低品位矿石居多、伴生元素多、矿石性质复杂等特点。截止于2015年，我国已探明的锌资源储量为4103万吨，锌资源储量仅次于澳大利亚，居世界第二位。伴随中国经济的高速发展，我国对锌资源的需求量日益增加，以铅、锌为原材料的工业产品在国民经济的各个领域中得到广泛应用。闪锌矿通常与方铅矿伴生，我国大部分铅锌矿铅低锌高，而铅低锌高的特点导致了铅锌分离较难。在我国好选、易选的高品位闪锌矿枯竭的情况下，难选铅锌矿的开发利用对缓解资源短缺的压力具有重要意义。近年来，随着研究的不断深入，铅锌浮选分离技术取得了较大的进展，但仍有很大的发展空间。
[0003]
目前在铅锌浮选分离领域使用最多的方法是抑制闪锌矿浮选方铅矿，闪锌矿抑制剂包括无机抑制剂如氰化物（氰化钠、氰化钾等）、亚硫酸盐以及硫代硫酸盐（硫化钠、硫氢化钠、硫代硫酸钠等），以及其它有机抑制剂如偶氮化合物和巯基乙酸钠等。氰化物对闪锌矿有抑制能力强的特点，但由于其有剧毒，对环境污染大和会溶解铅锌矿中的伴生金银的贵金属的缺点，目前基本放弃使用。硫酸及亚硫酸盐主要是通过添加二氧化硫、亚硫酸、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠以及硫代硫酸钠等来抑制闪锌矿，一般需要与硫酸锌混合使用。亚硫酸盐以及硫代硫酸盐，在ph 4.5到6之间时，对闪锌矿的抑制作用强烈，但ph适用范围太小，并且亚硫酸盐易氧化失效。很多偶氮化合物有致癌作用，有些偶氮化合物虽不致癌，但毒性与硝基化合物和芳香胺相近。巯基乙酸具有较强的腐蚀性，且具有强烈刺激性气味。上述这些药剂都存在选择性不强，污染环境等问题。因此，闪锌矿的抑制剂作为铅锌浮选高效分离的关键，开发高效、无毒、成本低廉、环保的新型闪锌矿抑制剂对于铅锌硫化矿分离具有非常重要的经济价值。
[0004]
在药剂合成方面，中国专利cn111715410a 公布了“一种硫化锌矿的组合抑制剂及其应用”，该方法利用水溶性的小分子羧酸pesa与常规抑制剂na2so3和znso4按照一定质量比组合制备了一种闪锌矿抑制剂。中国专利cn110216017a报道了“一种提高铁闪锌矿生产指标的组合抑制剂及其应用”，该方法制备了一种由氯化钙、多胺、焦亚硫酸钠和腐殖酸钠组成的闪锌矿组合抑制剂。合成工艺复杂，其中的焦亚硫酸钠带有强烈的so2气味，与强酸接触则放出so2生成相应的盐类，并且高于150℃时，会分解出so2，污染环境。中国专利cn104437881a 公布了“一种铁闪锌矿抑制剂的制备方法”，该方法的步骤为: 将树皮，碳酸钠加水配制成质量百分浓度为30-35%的溶液静置加热蒸煮后与腐殖酸钠混合加水配制成溶液，将溶液搅拌2-3h，然后在65-75℃条件下蒸发后所得即为铁闪锌矿的抑制剂。该方法合成工艺复杂，增加了制备药剂的成本，难以大规模使用。中国专利cn103909020a公布了
“
一种方铅矿与黄铁矿和闪锌矿浮选分离抑制剂及分离方法”，该方法以铅锌硫化矿的原矿为原料，加入sdsn（二甲基二硫代氨基甲酸盐:2-甲基硫代乙胺=1～3:1）中作为闪锌矿和黄铁矿的抑制剂。其中二甲基二硫代氨基甲酸盐对眼睛、呼吸道和皮肤有刺激作用，不利于大规模推广使用。


技术实现要素：

[0005]
针对以上的不足，本发明的目的在于提供一种对铅锌硫化矿中的闪锌矿具有良好抑制效果的抑制剂，该抑制剂选择性强、抑制效果好、低毒、无污染。
[0006]
本发明提供一种铅锌硫化矿浮选分离抑制剂，所述抑制剂为2-羟基膦酰基乙酸。
[0007]
本申请提供的抑制剂为2-羟基膦酰基乙酸的水溶液，其主要用做金属的阴极缓蚀剂，广泛用于电力、钢铁、医药、石化等行业的循环冷却水系统的缓蚀阻垢，适用于缓蚀剂。本抑制剂配制简单、化学稳定性好，不易水解，不易被酸碱所破坏，使用安全可靠，成本低。
[0008]
一种铅锌硫化矿浮选分离抑制剂的应用，其特征在于：将所述抑制剂用作闪锌矿的抑制剂，用于闪锌矿和方铅矿的浮选分离。
[0009]
本申请还提供一种铅锌硫化矿浮选分离抑制剂的应用方法，包括以下步骤：s1：向铅锌硫化矿物中加水，得到矿浆；s2：向矿浆中加入2-羟基膦酰基乙酸；s3：调节矿浆ph值；s4：充气浮选，得到泡沫产品和尾矿。
[0010]
进一步地，s3中ph调节范围为4-12。
[0011]
进一步地，s3中还需加入捕收剂。
[0012]
进一步地，所述捕收剂选用黄药、黒药、柴油、煤油、烃油中的至少一种。
[0013]
进一步地，s3中还需加入起泡剂。
[0014]
进一步地，s2中加入2-羟基膦酰基乙酸的浓度为1-1000mg/l。
[0015]
进一步地，所述铅锌硫化矿物为闪锌矿和方铅矿的混合矿。
[0016]
本申请中，所述闪锌矿抑制剂属于小分子有机物，其分子结果中具有膦酰基、羟基和羧基。该抑制剂分子中的膦酰基容易与闪锌矿表面的锌离子络合，同时将亲水基团羟基和羧基暴露在水溶液中使得矿物表面亲水受到抑制，从而使闪锌矿受到抑制。
[0017]
本发明的有益效果：1)本发明所提供抑制剂配制简单，对环境友好，不会产生污染。
[0018]
2)本发明所述的抑制剂溶解性好，选择性强，抑制效果好，适用ph范围广，用量少，价格便宜，易于大规模推广。
[0019]
3)本发明所提供的抑制剂其分离效果和分离成本明显优于现有技术中的硫化钠、硫代硫酸钠、硫氢化钠、氰化物、巯基乙酸钠等传统闪锌矿抑制剂。
[0020]
4)本发明所提供抑制剂用量少，同时环保，添加安全，使用安全。
[0021]
5)本发现的抑制剂对闪锌矿具有优良抑制效果。可应用于铅锌混合精矿浮选分离，能够实现闪锌矿和方铅矿高效浮选分离。
附图说明
[0022]
图1是浮选药剂制度及流程图；图2是本发明中实施案例1的抑制剂浓度与上浮率的关系图；图3是本发明中实施案例2的矿浆ph值与上浮率的关系图。
具体实施方式
[0023]
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但实施例并不是对本发明技术方案的限定。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可借鉴本发明内容，适当改变原料、工艺条件等环节来实现相应的其它目的，其相关改变都没有脱离本发明的内容，所有类似的替换和改动对于本领域技术人员来说是显而易见的，都被视为包括在本发明的范围之内。
[0024]
为了更好地解释本发明，以下结合具体实验室实施例进一步阐明本发明的主要内容，但本发明的内容不仅仅局限于以下实施例。
[0025]
实施例1取粒度为+38-74μm的方铅矿、闪锌矿单矿物2g分别进行浮选，取50ml的蒸馏水加入70ml的挂槽浮选机中，在1300r/min转速下搅拌调浆，使矿浆充分分散。
[0026]
在添加抑制剂后调节矿浆ph为9，按照图1所述的药剂制度添加药剂，添加药剂后依次搅拌5min，2min，1min，所述型抑制剂浓度分别为0、30、50、100、200、300、400、700、1000mg/l。搅拌完成后充气浮选，得到泡沫产品及尾矿。
[0027]
将泡沫产品及尾矿分别过滤、烘干、称重，计算上浮率，结果如图2所示。
[0028]
由实施例可知，所述抑制剂对方铅矿抑制作用较弱，对闪锌矿具有很强抑制作用，而且选择性好，用量非常低。
[0029]
实施例2取粒度为+38-74μm方铅矿、闪锌矿单矿物2g分别进行浮选，取50ml的蒸馏水加入70ml的挂槽浮选机中，在1300r/min转速下搅拌调浆，使矿浆充分分散。
[0030]
在添加抑制剂后调节方铅矿的矿浆和闪锌矿的矿浆为ph 4，6、8、9、10，12，所述的药剂添加顺序如图1所示，加入抑制剂（100mg/l）、丁基黄药（20mg/l）、mibc（20mg/l），添加药剂后依次搅5min，2min，1min。搅拌完成后充气浮选，得到泡沫产品及尾矿。
[0031]
将泡沫产品及尾矿分别过滤、烘干、称重，计算上浮率，结果如图3所示。
[0032]
由实施例可知，所述抑制剂在ph 6-12范围内对方铅矿抑制效果极低，方铅矿的上浮率高达90%，闪锌矿的上浮率仅为15%，说明该抑制剂几乎对方铅矿没有抑制作用，对闪锌矿具有良好抑制效果，且适用的ph范围较广。
[0033]
实施例3将+38-74μm的方铅矿、闪锌矿单矿物分别取1.0g按照1：1比例均匀混合，取50ml的蒸馏水加入70ml的挂槽浮选机中，在1300r/min转速下搅拌调浆，让矿浆充分分散。
[0034]
所述的药剂添加顺序如图1所示，在添加抑制剂后调节矿浆ph为6，加入抑制剂（700mg/l）、丁基黄药（20mg/l）、mibc（20mg/l），添加药剂后依次搅拌5min，2min，1min。搅拌完成后充气浮选，得到泡沫产品及尾矿。
[0035]
将泡沫产品及尾矿分别过滤、烘干、称重，计算上浮率，化验精矿中zns和pbs的品
位并计算zns和pbs回收率。结果如表1所示。
[0036]
由实施例可知，所述抑制剂在700mg/l条件下能够实现方铅矿和闪锌矿有效浮选分离，此时方铅矿回收率高达78.43%，而闪锌矿的回收率仅有11.82%。
[0037]
实施例4将+38-74μm的方铅矿、闪锌矿单矿物分别取1.0g按照1：1比例均匀混合，取50ml的蒸馏水加入70ml的挂槽浮选机中，在1300r/min转速下搅拌调浆，让矿浆充分分散。
[0038]
所述的药剂添加顺序如图1所示，在添加抑制剂后调节矿浆ph为8，加入抑制剂（500mg/l）、丁基黄药（20mg/l）、mibc（20mg/l），添加药剂后依次搅拌5min，2min，1min。搅拌完成后充气浮选，得到泡沫产品及尾矿。
[0039]
将泡沫产品及尾矿分别过滤、烘干、称重，计算上浮率，化验精矿中zns和pbs的品位并计算zns和pbs回收率。结果如表1所示。
[0040]
由实施例可知，所述抑制剂在500mg/l条件下能够实现方铅矿和闪锌矿有效浮选分离，此时方铅矿回收率高达80.07%，而闪锌矿的回收率仅有12.80%。
[0041]
实施例5将+38-74μm的方铅矿、闪锌矿单矿物分别取1.0g按照1：1比例均匀混合，取50ml的蒸馏水加入70ml的挂槽浮选机中，在1300r/min转速下搅拌调浆，让矿浆充分分散。
[0042]
所述的药剂添加顺序如图1所示，在添加抑制剂后调节矿浆ph为10，加入抑制剂（200mg/l）、丁基黄药（20mg/l）、mibc（20mg/l），添加药剂后依次搅拌5min，2min，1min。搅拌完成后充气浮选，得到泡沫产品及尾矿。
[0043]
将泡沫产品及尾矿分别过滤、烘干、称重，计算上浮率，化验精矿中zns和pbs的品位并计算zns和pbs回收率。结果如表1所示。
[0044]
由实施例可知，所述抑制剂在200mg/l条件下能够实现方铅矿和闪锌矿有效浮选分离，此时方铅矿回收率高达82.81%，而闪锌矿的回收率仅有15.47%。
[0045]
实施例6将+38-74μm的方铅矿、闪锌矿单矿物分别取1.0g按照1：1比例均匀混合，取50ml的蒸馏水加入70ml的挂槽浮选机中，在1300r/min转速下搅拌调浆，让矿浆充分分散。
[0046]
所述的药剂添加顺序如图1所示，在添加抑制剂后调节矿浆ph为12，加入抑制剂（25mg/l）、丁基黄药（20mg/l）、mibc（20mg/l），添加药剂后依次搅拌5min，2min，1min。搅拌完成后充气浮选，得到泡沫产品及尾矿。
[0047]
将泡沫产品及尾矿分别过滤、烘干、称重，计算上浮率，化验精矿中zns和pbs的品位并计算zns和pbs回收率。结果如表1所示。
[0048]
由实施例可知，所述抑制剂在25mg/l条件下能够实现方铅矿和闪锌矿有效浮选分离，此时方铅矿回收率高达88.51%，而闪锌矿的回收率仅有21.55%。
[0049]
以上对本发明的实施例进行了示例性说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依据本发明申请范围的均等变化与改进等，均应归属于本发明的专利涵盖范围之内。