铅锌硫化矿浮选分离的组合捕收剂及其应用-选矿技术-矿山技术-技术-中冶有色网

权利要求

1.一种铅锌硫化矿浮选分离的组合捕收剂，其特征在于，所述组合捕收剂包括吡啶类衍生物和乙基黄药，其中吡啶类衍生物为2-吡啶甲酸、6-甲基-2-吡啶甲酸、2-吡啶甲酸甲酯、2，6-吡啶二羧酸中的一种。

2.根据权利要求1所述的铅锌硫化矿浮选分离的组合捕收剂，其特征在于：所述组合捕收剂作为方铅矿的捕收剂用于方铅矿和闪锌矿的浮选分离。

3.根据权利要求1所述的铅锌硫化矿浮选分离的组合捕收剂，其特征在于：吡啶类衍生物和乙基黄药的质量比为(150～200):(10～15)。

4.一种如权利要求1～3所述的铅锌硫化矿浮选分离的组合捕收剂的应用，其特征在于,具体步骤如下：

(1)将原矿进行破碎、磨矿至矿物之间单体解离后调浆;

(2)向矿浆中依次加入组合抑制剂、组合捕收剂以及起泡剂进行铅浮选作业，得到铅精矿和铅尾矿;

(3)向铅尾矿中依次加入活化剂、捕收剂以及起泡剂进行锌浮选作业，得到锌精矿和尾矿。

5.根据权利要求4所述的铅锌硫化矿浮选分离的组合捕收剂的应用，其特征在于：步骤(1)磨矿至颗粒细度为-0.074mm占78%～82%。

6.根据权利要求4所述的铅锌硫化矿浮选分离的组合捕收剂的应用，其特征在于：步骤(2)中铅浮选作业包括一次粗选、两次扫选、两次精选，步骤(3)的锌浮选作业包括一次粗选、两次扫选、两次精选。

7.根据权利要求4所述的铅锌硫化矿浮选分离的组合捕收剂的应用，其特征在于：步骤(2)中组合抑制剂由亚硫酸钠和硫酸锌组成，添加比例为3:1，起泡剂为2#油。

8.根据权利要求4所述的铅锌硫化矿浮选分离的组合抑制剂的应用，其特征在于：步骤(2)粗选组合抑制剂亚硫酸钠用量为1200-1500g/t、硫酸锌用量为400-500g/t，组合捕收剂吡啶类衍生物用量为150-200g/t、乙基黄药用量为10-15g/t，2#油的用量为25-30g/t;精选Ⅰ中组合抑制剂亚硫酸钠用量为600-750g/t、硫酸锌用量为200-250g/t，精选Ⅱ为空白浮选;扫选Ⅰ中组合捕收剂中吡啶类衍生物用量为75-100g/t、乙基黄药用量为5-7g/t、2#油的用量为10-15g/t，扫选Ⅱ为空白浮选。

9.根据权利要求4所述的铅锌硫化矿浮选分离的组合抑制剂的应用，其特征在于：步骤(3)中活化剂为硫酸铜、捕收剂为丁基黄药、起泡剂为2#油，其中粗选硫酸铜用量为150-200g/t、丁基黄药用量为200-250g/t、2#油用量为20-25g/t，精选Ⅰ和精选Ⅱ为空白浮选;扫选Ⅰ中硫酸铜用量为75-100g/t、丁基黄药用量为100-150g/t、2#油用量为10-15g/t，扫选Ⅱ中硫酸铜用量为20-50g/t、丁基黄药用量为25-50g/t、2#油用量为5～10g/t。

说明书

技术领域

[0001]本发明涉及一种铅锌硫化矿浮选分离的组合捕收剂及其应用，具体涉及矿物分选技术领域。

背景技术

[0002]铅锌矿是有色金属工业的重要战略矿产资源，由于其特殊优良的物理化学性质，已广泛应用于航空航天、电子军工、化工和医疗等领域。方铅矿(PbS)和闪锌矿(ZnS)是铅锌的原生矿物，在硫化物矿床中常致密共生。由于方铅矿天然可浮性优于闪锌矿，在浮选分离过程中通常抑制闪锌矿，优先浮选方铅矿。

[0003]在浮选分离中，通常采用捕收剂来扩大不同矿物的润湿性差异，继而气泡将疏水性矿物颗粒携带到气液界面，将亲水性矿物颗粒留在矿浆料中，从而实现选择性浮选分离。方铅矿和闪锌矿浮选分离中常见捕收剂包括黄原酸盐、二硫代磷酸盐和二硫代氨基甲酸盐。乙基黄药和丁基黄药等黄原酸盐类捕收剂捕收能力强，但选择性较差。25#黑药和苯胺黑药等二硫代磷酸盐类捕收剂和二硫代氨基甲酸盐类捕收剂相比于黄原酸盐类捕收剂选择性较好，但需要在高碱性条件下，方铅矿与闪锌矿才具有良好的分离效果。这不仅增加了矿山的环境风险，还降低了硫化铅锌矿中伴生金或银的浮选回收率。因此，有必要开发高选择性的捕收剂，以实现铅锌硫化矿的无石灰和低剂量抑制剂浮选分离。

发明内容

[0004]针对现有技术中的不足之处，本发明提供一种用于铅锌硫化矿浮选分离的组合捕收剂，本发明的组合捕收剂包括吡啶类衍生物和乙基黄药，该组合捕收剂对方铅矿选择性较高，以实现方铅矿与闪锌矿高效分离。

[0005]本发明的组合捕收剂作为方铅矿的捕收剂用于方铅矿和闪锌矿的浮选分离，所述组合捕收剂包括吡啶类衍生物和乙基黄药，其中吡啶类衍生物为2-吡啶甲酸、6-甲基-2-吡啶甲酸、2-吡啶甲酸甲酯、2，6-吡啶二羧酸中的一种，其中吡啶类衍生物和乙基黄药的质量比为(150～200):(10～15)。

[0006]本发明还在于提供一种该组合捕收剂在铅锌硫化矿浮选分离中的应用，具体步骤如下：

[0007](1)将原矿进行破碎、磨矿至矿物之间单体解离后调浆。

[0008](2)向矿浆中依次加入组合抑制剂、组合捕收剂以及起泡剂进行铅浮选作业，得到铅精矿和铅尾矿;

[0009](3)向铅尾矿中依次加入活化剂、捕收剂以及起泡剂进行锌浮选作业，得到锌精矿和尾矿。

[0010]本发明所述步骤(1)磨矿至颗粒细度为-0.074mm占78%～82%。

[0011]步骤(2)中铅浮选作业包括一次粗选、两次扫选、两次精选，步骤(3)的锌浮选作业包括一次粗选、两次扫选、两次精选。

[0012]步骤(2)中组合抑制剂由亚硫酸钠和硫酸锌组成，添加比例为3:1，起泡剂为2#油。

[0013]步骤(2)粗选组合抑制剂亚硫酸钠用量为1200-1500g/t、硫酸锌用量为400-500g/t，组合捕收剂吡啶类衍生物用量为150-200g/t、乙基黄药用量为10-15g/t，2#油的用量为25-30g/t;精选Ⅰ中组合抑制剂亚硫酸钠用量为600-750g/t、硫酸锌用量为200-250g/t，精选Ⅱ为空白浮选;扫选Ⅰ中吡啶类衍生物用量为75-100g/t、乙基黄药用量为5-7g/t、2#油的用量为10-15g/t，扫选Ⅱ为空白浮选;

[0014]步骤(3)中活化剂为硫酸铜、捕收剂为丁基黄药、起泡剂为2#油，其中粗选硫酸铜用量为150-200g/t、丁基黄药用量为200-250g/t、2#油用量为20-25g/t，精选Ⅰ和精选Ⅱ为空白浮选;扫选Ⅰ中硫酸铜用量为75-100g/t、丁基黄药用量为100-150g/t、2#油用量为10-15g/t，扫选Ⅱ中硫酸铜用量为20-50g/t、丁基黄药用量为25-50g/t、2#油用量为5-10g/t。

[0015]本发明所述步骤(2)和步骤(3)中药剂被配置成1%质量浓度的水溶液添加，每次粗选作业时间为5-6分钟，每次扫选作业时间为4-5分钟，每次精选作业时间为5-6分钟。

[0016]二号油按实际矿量所需重量添加。

[0017]本发明的原理：本发明的组合捕收剂包括吡啶衍生物和乙基黄药，本发明主要利用吡啶类有机物和乙基黄药产生协同效应，提升整体捕收性能。吡啶类衍生物含有O原子和N原子两种给电子体，并在空间上可与方铅矿表面Pb金属生成稳定的五元螯合环(如下所示)。试验结果表明，吡啶衍生物对方铅矿具有良好的选择性，但相对捕收能力较弱，仅通过单一吡啶衍生物无法将方铅矿较好的回收。因此选择加入少量乙黄，预先增强方铅矿的活性，配合吡啶衍生物将方铅矿有效的回收，从而提高铅整体回收率。

[0018]

[0019]吡啶类衍生物中2-吡啶甲酸、6-甲基-2-吡啶甲酸、2-吡啶甲酸甲酯和2，6-吡啶二羧酸与Pb螯合示意图。

[0020]本发明的有益效果：

[0021](1)本发明方铅矿的组合捕收剂中的吡啶衍生物选择性强，配合乙基黄药可显著改善硫化铅锌矿中方铅矿与闪锌矿及脉石分选性，提高铅精矿的品位和铅的回收率。

[0022](2)相较于大量使用闪锌矿抑制剂，本发明采用的方铅矿的组合捕收剂，不仅减少闪锌矿抑制剂的用量，同时也减少后续浮选闪锌矿活化剂的用量，节约药剂成本。

[0023](3)本发明使用的组合捕收剂可在较低pH值下使铅锌矿物分选效果良好，这不仅降低了矿山的环境风险，还提高了硫化铅锌矿中伴生金、银贵金属的浮选回收率。

附图说明

[0024]图1为本发明实施例的工艺流程图。

具体实施方式

[0025]实施例1：本实施例1对内蒙古某铅锌硫化矿进行浮选分离试验研究，原矿中含Pb2.13-2.18%，含Zn 2.87-2.91%。矿石中的铅主要以方铅矿形式存在，锌主要以闪锌矿形式存在，脉石矿物以石英为主。

[0026]实施例1-1采用组合抑制剂2-吡啶甲酸和乙基黄药作为方铅矿捕收剂进行铅锌分离。流程图如图1所示，具体步骤如下：

[0027](1)将铅锌硫化矿通过破碎、磨矿将原生矿石磨至细度-0.074mm占78%，得到待浮选的矿浆;

[0028](2)向步骤(1)的待浮选矿浆中依次加入组合抑制剂亚硫酸钠和硫酸锌、组合捕收剂2-吡啶甲酸和乙基黄药以及起泡剂2#油进行铅粗选作业，粗选时间为7分钟，得到铅粗精矿和铅粗尾矿;其中亚硫酸钠用量为1200g/t、硫酸锌用量为400g/t、2-吡啶甲酸用量为150g/t、乙基黄药用量为10g/t、2#油用量为25g/t;

[0029](3)向步骤(2)中的铅粗精矿加入组合抑制剂亚硫酸钠和硫酸锌进行铅精选Ⅰ，亚硫酸钠用量为600g/t、硫酸锌用量为200g/t;铅精选Ⅰ精矿再进行一次空白精选，为铅精选Ⅱ，得到最终的铅精矿;每次精选作业时间为6分钟，其中铅精选Ⅰ、Ⅱ的中矿分别返回至铅粗选、铅精选Ⅰ，形成闭路循环;

[0030](4)向步骤(2)中的铅粗尾矿加入组合捕收剂2-吡啶甲酸和乙基黄药以及起泡剂2#油进行铅扫选Ⅰ，2-吡啶甲酸用量为75g/t乙基黄药用量为5g/t、2#油用量为10g/t，铅扫选Ⅰ尾矿再进行一次空白扫选，为铅扫选Ⅱ，每次扫选作业时间为5分钟，其中铅扫选Ⅰ、Ⅱ的中矿分别返回至铅粗选、铅扫选Ⅰ，形成闭路循环;

[0031](5)向步骤(4)中铅扫选Ⅱ尾矿依次加入活化剂硫酸铜、捕收剂丁基黄药以及起泡剂2#油进行锌粗选作业，粗选时间为7分钟，得到锌粗精矿和锌粗尾矿，其中硫酸铜用量为150g/t、丁基黄药用量为200g/t、2#油用量为20g/t;

[0032](6)将步骤(5)中的锌粗精矿进行两次空白精选，每次精选作业时间为6分钟，得到最终的锌精矿，其中锌精选Ⅰ、Ⅱ的中矿分别返回至锌粗选、锌精选Ⅰ中，形成闭路循环;

[0033](7)向步骤(5)中的锌粗尾矿依次加入活化剂硫酸铜、捕收剂丁基黄药以及起泡剂2#油进行锌扫选Ⅰ，其中硫酸铜用量为75g/t、丁基黄药用量为100g/t、2#油用量为10g/t，锌扫选Ⅰ尾矿再加入活化剂硫酸铜、捕收剂丁基黄药以及起泡剂2#油进行锌扫选Ⅱ，其中硫酸铜用量为20g/t、丁基黄药用量为25g/t、2#油用量为5g/t，每次扫选作业时间为5分钟，其中锌扫选Ⅰ、Ⅱ的中矿分别返回至锌粗选、锌扫选Ⅰ，形成闭路循环，产品指标如表1。

[0034]实施例1-2采用6-甲基-2-吡啶甲酸和乙基黄药作为方铅矿组合捕收剂进行铅锌分离，其他工艺条件不变，产品指标如表1。

[0035]实施例1-3采用2-吡啶甲酸甲酯和乙基黄药作为方铅矿组合捕收剂进行铅锌分离，其他工艺条件不变，产品指标如表1。

[0036]实施例1-4采用2，6-吡啶二羧酸和乙基黄药作为方铅矿组合捕收剂进行铅锌分离，其他工艺条件不变，产品指标如表1。

[0037]对比例1-5采用单一乙基黄药作为方铅矿捕收剂进行铅锌分离。其中，铅粗选和铅扫选Ⅰ乙基黄药用量为160g/t和80g/t，其他工艺条件不变，产品指标如表1。

[0038]对比例1-6采用单一2-吡啶甲酸作为方铅矿捕收剂进行铅锌分离。其中，铅粗选和铅扫选Ⅰ2-吡啶甲酸用量为150g/t和75g/t，其他工艺条件不变，产品指标如表1。

[0039]表1实施例1的浮选分离结果

[0040]

[0041]

[0042]从表1中可以看出在药剂用量都是最低的条件下，组合捕收剂相比于单一乙基黄药，铅精矿中铅的的品位提升了7个百分点左右，锌的品位降低了25个百分点左右，同时铅的回收率提高了3个百分点左右，说明该组合捕收剂对方铅矿的选择性大于乙基黄药。组合捕收剂相比于单一吡啶衍生物，虽然铅精矿中铅的品位几乎保持不变，但铅的回收率相对较低，下降了19个百分点，表明乙基黄药的加入可以提高铅的回收率。

[0043]实施例2：本实施例2对云南某铅锌硫化矿进行浮选分离试验研究，原矿中含Pb3.05-3.15%，含Zn4.40-4.50%。矿石中的铅主要以方铅矿形式存在，锌主要以闪锌矿形式存在，脉石矿物主要有石英、白云石等。

[0044]实施例2-1采用组合抑制剂2-吡啶甲酸和乙基黄药作为方铅矿捕收剂进行铅锌分离。流程图如图1所示，具体步骤如下：

[0045](1)将铅锌硫化矿通过破碎、磨矿将原生矿石磨至细度-0.074mm占82%，得到待浮选的矿浆;

[0046](2)向步骤(1)的待浮选矿浆中依次加入组合抑制剂亚硫酸钠和硫酸锌、组合捕收剂2-吡啶甲酸和乙基黄药以及起泡剂2#油进行铅粗选作业，粗选时间为7分钟，得到铅粗精矿和铅粗尾矿，其中亚硫酸钠用量为1500g/t硫酸锌用量为500g/t、2-吡啶甲酸用量为200g/t、乙基黄药用量为15g/t、2#油用量为30g/t;

[0047](3)向步骤(2)中的铅粗精矿加入组合抑制剂亚硫酸钠和硫酸锌进行铅精选Ⅰ，亚硫酸钠用量为750g/t、硫酸锌用量为250g/t，铅精选Ⅰ精矿再进行一次空白精选，为铅精选Ⅱ，得到最终的铅精矿，每次精选作业时间为6分钟，其中铅精选Ⅰ、Ⅱ的中矿分别返回至铅粗选、铅精选Ⅰ，形成闭路循环;

[0048](4)向步骤(2)中的铅粗尾矿加入组合捕收剂2-吡啶甲酸和乙基黄药以及起泡剂2#油进行铅扫选Ⅰ，2-吡啶甲酸用量为100g/t，乙基黄药用量为7g/t、2#油用量为15g/t，铅扫选Ⅰ尾矿再进行一次空白扫选，为铅扫选Ⅱ，每次扫选作业时间为5分钟，其中铅扫选Ⅰ、Ⅱ的中矿分别返回至铅粗选、铅扫选Ⅰ，形成闭路循环;

[0049](5)向步骤(4)中铅扫选Ⅱ尾矿依次加入活化剂硫酸铜、捕收剂丁基黄药以及起泡剂2#油进行锌粗选作业，粗选时间为7分钟，得到锌粗精矿和锌粗尾矿。其中硫酸铜用量为200g/t、丁基黄药用量为250g/t、2#油用量为25g/t;

[0050](6)将步骤(5)中的锌粗精矿进行两次空白精选，每次精选作业时间为6分钟，得到最终的锌精矿，其中锌精选Ⅰ、Ⅱ的中矿分别返回至锌粗选、锌精选Ⅰ中，形成闭路循环。

[0051](7)向步骤(5)中的锌粗尾矿依次加入活化剂硫酸铜、捕收剂丁基黄药以及起泡剂2#油进行锌扫选Ⅰ，其中硫酸铜用量为100g/t、丁基黄药用量为150g/t、2#油用量为15g/t，锌扫选Ⅰ尾矿再加入活化剂硫酸铜、捕收剂丁基黄药以及起泡剂2#油进行锌扫选Ⅱ，其中硫酸铜用量为50g/t、丁基黄药用量为50g/t、2#油用量为10g/t，每次扫选作业时间为5分钟，其中锌扫选Ⅰ、Ⅱ的中矿分别返回至锌粗选、锌扫选Ⅰ，形成闭路循环，产品指标如表2。

[0052]实施例2-2采用6-甲基-2-吡啶甲酸和乙基黄药作为方铅矿组合捕收剂进行铅锌分离，其他工艺条件不变，产品指标如表2。

[0053]实施例2-3采用2-吡啶甲酸甲酯和乙基黄药作为方铅矿组合捕收剂进行铅锌分离，其他工艺条件不变，产品指标如表2。

[0054]实施例2-4采用2，6-吡啶二羧酸和乙基黄药作为方铅矿组合捕收剂进行铅锌分离，其他工艺条件不变，产品指标如表2。

[0055]对比例2-5采用单一乙基黄药作为方铅矿捕收剂进行铅锌分离。其中，铅粗选和铅扫选Ⅰ乙基黄药用量为215g/t和107g/t，其他工艺条件不变，产品指标如表2。

[0056]对比例2-6采用单一2-吡啶甲酸作为方铅矿捕收剂进行铅锌分离。其中，铅粗选和铅扫选Ⅰ2-吡啶甲酸用量为200g/t和100g/t，其他工艺条件不变，产品指标如表2。

[0057]表2实施例2的浮选分离结果

[0058]

[0059]

[0060]从表2中可以看出在药剂用量都是最低的条件下，组合捕收剂相比于单一乙基黄药，铅精矿中铅的的品位提升了12个百分点左右，锌的品位降低了13个百分点左右，同时铅的回收率提高了12个百分点左右，说明该组合捕收剂对方铅矿的选择性大于乙基黄药。组合捕收剂相比于单一吡啶衍生物，虽然铅精矿中铅的品位几乎保持不变，但铅的回收率相对较低，下降了20个百分点，表明乙基黄药的加入可以提高铅的回收率。

[0061]实施例3：本实施例3对云南某铅锌硫化矿进行浮选分离试验研究，原矿中含Pb2.90-2.95%，含Zn 2.77-2.82%。矿石中的铅主要以方铅矿形式存在，锌主要以闪锌矿形式存在，脉石矿物以石英为主。

[0062]实施例3-1采用组合抑制剂2-吡啶甲酸和乙基黄药作为方铅矿捕收剂进行铅锌分离。流程图如图1所示，具体步骤如下：

[0063](1)将铅锌硫化矿通过破碎、磨矿将原生矿石磨至细度-0.074mm占80%，得到待浮选的矿浆;

[0064](2)向步骤(1)的待浮选矿浆中依次加入组合抑制剂亚硫酸钠和硫酸锌、组合捕收剂2-吡啶甲酸和乙基黄药以及起泡剂2#油进行铅粗选作业，粗选时间为7分钟，得到铅粗精矿和铅粗尾矿;其中亚硫酸钠用量为1350g/t、硫酸锌用量为450g/t、2-吡啶甲酸用量为175g/t、乙基黄药用量为12g/t、2#油用量为22g/t;

[0065](3)向步骤(2)中的铅粗精矿加入组合抑制剂亚硫酸钠和硫酸锌进行铅精选Ⅰ，亚硫酸钠用量为675g/t、硫酸锌用量为225g/t;铅精选Ⅰ精矿再进行一次空白精选，为铅精选Ⅱ，得到最终的铅精矿;每次精选作业时间为6分钟，其中铅精选Ⅰ、Ⅱ的中矿分别返回至铅粗选、铅精选Ⅰ，形成闭路循环;

[0066](4)向步骤(2)中的铅粗尾矿加入组合捕收剂2-吡啶甲酸和乙基黄药以及起泡剂2#油进行铅扫选Ⅰ，2-吡啶甲酸用量为87g/t乙基黄药用量为6g/t、2#油用量为12g/t，铅扫选Ⅰ尾矿再进行一次空白扫选，为铅扫选Ⅱ，每次扫选作业时间为5分钟，其中铅扫选Ⅰ、Ⅱ的中矿分别返回至铅粗选、铅扫选Ⅰ，形成闭路循环;

[0067](5)向步骤(4)中铅扫选Ⅱ尾矿依次加入活化剂硫酸铜、捕收剂丁基黄药以及起泡剂2#油进行锌粗选作业，粗选时间为7分钟，得到锌粗精矿和锌粗尾矿，其中硫酸铜用量为175g/t、丁基黄药用量为225g/t、2#油用量为23g/t;

[0068](6)将步骤(5)中的锌粗精矿进行两次空白精选，每次精选作业时间为6分钟，得到最终的锌精矿，其中锌精选Ⅰ、Ⅱ的中矿分别返回至锌粗选、锌精选Ⅰ中，形成闭路循环;

[0069](7)向步骤(5)中的锌粗尾矿依次加入活化剂硫酸铜、捕收剂丁基黄药以及起泡剂2#油进行锌扫选Ⅰ，其中硫酸铜用量为87g/t、丁基黄药用量为125g/t、2#油用量为13g/t，锌扫选Ⅰ尾矿再加入活化剂硫酸铜、捕收剂丁基黄药以及起泡剂2#油进行锌扫选Ⅱ，其中硫酸铜用量为35g/t、丁基黄药用量为38g/t、2#油用量为8g/t，每次扫选作业时间为5分钟，其中锌扫选Ⅰ、Ⅱ的中矿分别返回至锌粗选、锌扫选Ⅰ，形成闭路循环，产品指标如表3。

[0070]实施例3-2采用6-甲基-2-吡啶甲酸和乙基黄药作为方铅矿组合捕收剂进行铅锌分离，其他工艺条件不变，产品指标如表3。

[0071]实施例3-3采用2-吡啶甲酸甲酯和乙基黄药作为方铅矿组合捕收剂进行铅锌分离，其他工艺条件不变，产品指标如表3。

[0072]实施例3-4采用2，6-吡啶二羧酸和乙基黄药作为方铅矿组合捕收剂进行铅锌分离，其他工艺条件不变，产品指标如表3。

[0073]表3实施例3的浮选分离结果

[0074]