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方铅矿与铁闪锌矿浮选药剂研究进展

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摘 要:文章概括了方铅矿铁闪锌矿资源分布与性质,从方铅矿与铁闪锌矿的捕收剂、抑制剂等方面分别综述了国内方铅矿与铁闪锌矿浮选药剂研究进展,并指出了今后的研究方向。

关键词:方铅矿 铁闪锌矿 捕收剂 抑制剂

中图分类号:TD923.1 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)09(a)-0028-01

铅锌广泛应用于国防工业、机械工业、冶金工业、轻工业等领域,对我国的工业发展有着重要意义。可见,铅锌矿山在我国有色矿山占举中轻重的地位。随着矿山的深度开采,有用金属含量越来越低,选矿难度加大。近几十年来,科技的飞速发展带来了先进的选矿工艺、设备,与此同时,也出现了新型、高效的选矿药剂,应用选矿药剂能提高铅锌精矿的品位和回收率,因此,铅锌矿浮选药剂的研究对铅锌选矿工业具有重大的经济意义。

1 方铅矿与铁闪锌矿资源分布与性质

1.1 资源分布与特点

在我国,铅锌矿分布广泛,在东部、中部、西部多个省份均有分布,其中云南、广西、湖南、内蒙古等13个省份储量占总储量的90%,且以大中型矿床为主。具有以下特点:(1)共生组分多、综合回收利用价值大,如共生铜、铁、硫,甚至银、金、铟等稀贵金属;(2)贫矿多于富矿、铅锌金属致密共生且嵌布粒度细;(3)铅锌含量一般为铅低锌高。基于以上特点,我国铅锌矿资源虽然储量较大,但选矿难度高,对选矿药剂要求较高。方铅矿与铁闪锌矿为我国常见的铅锌硫化矿种类,主要从铅捕收剂、锌捕收剂、锌抑制剂三类药剂进行阐述。

1.2 性质

方铅矿的化学式为PbS,铅灰色并具有金属光泽,质地软、摩氏硬度2~3,通常呈立方体晶体形态,为等轴晶系,延展性好,容易与其它金属化合为合金,广泛应用于铅酸蓄电池行业;铁闪锌矿是一种闪锌矿含铁6%以上时的矿物,英文名称为marmatite,莫氏硬度为3~4.5,密度为3.9~4.2g/cm3,具有金属光泽,广泛应用于电渡行业。

2 浮选药剂研究现状

方铅矿与铁闪锌矿都属于硫化矿,两者分离多采用抑锌浮铅流程,本节主要在铅捕收剂、锌捕收剂、锌抑制剂新型药剂方面研究现状进行总结。

2.1 方铅矿捕收剂研究现状

方铅矿的常用浮选药剂主要有捕收剂黄药、乙硫氮和抑制剂重铬酸钾,黄药与方铅矿作用机理主要有两种假说:化学假说和吸附假说。化学假说认为方铅矿与在其表面的黄药发生化学作用,生成产物溶度积减小使其上浮;吸附假说认为方铅矿与黄药是通过吸附起作用,方式有离子吸附和分子吸附两种。重铬酸盐对方铅矿的抑制机理,首先重铬酸盐在矿浆中发生化学反应生成铬酸盐,方铅矿表面被氧化生成SO42-离子,然后与之交换,形成难溶亲水性的铬酸铅膜而被抑制。

方铅矿传统捕收剂种类较多,常见的有以下几类:(1)黄药类,如:丁基、乙基黄药、黄药酯等。(2)黑药类,如:25号黑药。(3)硫氮类,如:乙硫氮。(4)硫醇类。跟着科学技术的成长,各种新药剂也是广大选矿工作者研究的重点。

陈玉平等采用MA捕收剂对云南蒙自白牛厂铅锌矿石进行了提高浮选指标的研究。得出高效捕收剂MA对方铅矿捕收能力强,选择性好。使用MA与乙硫氮混合作捕收剂进行了试验室试验,获得了含铅47.62%、含锌4.02%的铅精矿,铅回收率为82.28%,以及含锌42.45%、含铅0.89%的锌精矿,锌回收率为89.05%。使用MA与乙硫氮混合作捕收剂进行了现场调试试验,铅精矿中的铅品位提高3.81%,铅回收率提高7.7%,锌精矿中锌品位提高了2.09%,锌回收率提高了4.24%,取得了明显的效果。

宋涛等以内蒙古某地的铜铅锌复杂多金属矿为研究对象,选择了YY-B01作为铜铅粗选的捕收剂,从而得到铜精矿中含铜17.62%、回收率达到58.26%;铅精矿含铅66.55%、回收率高达90.39%;锌精矿含锌48.12%,回收率90.29%。

丁临冬等采用TS43做为铜铅混浮的捕收剂,得到铜铅混合精矿含铜4.28%、回收率85.33%,含铅33.41%、回收率87.03%的良好实验指标。

2.2 铁闪锌矿捕收剂研究现状

随着国家经济的发展,对锌金属的需求越来越大,对锌捕收特效药剂的研究也为之重视。

罗仙平等通过试验得出:使用选锌捕收剂LP-1与DS混合药剂进行了铁闪锌矿与黄铁矿分离,混合捕收剂对铁闪锌矿捕收性强、选择性好,能明显提高铁闪锌矿精矿指标[2]。

毛泳忠等利用捕收剂MZ-3在低碱矿浆条件进行了扩大试验,得出捕收剂MZ-3能强化铁闪锌矿与黄铁矿分离,提高铟锌精矿的质量,并能提高伴生元素回收指标[3]。

2.3 铁闪锌矿抑制剂研究现状

铁闪锌矿的常用抑制剂有硫酸锌,焦亚硫酸钠,氰化物等[3],氰化物抑制效果好,但因为其有剧毒,且对环境污染严重,多数企业已经不用或者减少其用量,采用单种抑制剂往往效果较差,近几年来组合抑制剂和无氰抑制剂的研究比较活跃。

祁忠旭等对宝山铅锌矿进行了研究,选用硫酸锌和碳酸钠组合使用、并在磨机中加入硫化钠起协同作用,有效抑制了铁闪锌矿,铅锌得到了有效分离。原选矿厂采用氰化物抑制锌硫,现改用上述混合抑制剂,减轻了环保压力。获得铅精矿含铅55.07%、铅回收率95.75%,锌精矿含锌55.62%、锌回收率96.06%的良好指标。

林美群等采用碳酸钠调浆、DZ抑制锌矿物、丁铵黑药优先浮选铅,选铅尾矿用硫酸铜活化、丁基黄药作为锌矿物的捕收剂浮锌,成功实现了铅锌的有效分离,并获得了较佳的选矿指标[4]。

叶雪均、胡城等采用一种新型小分子有机抑制剂Yn与酯类捕收剂Z-200配合进行了抑锌浮铜试验,获得了铜品位为23.15%、铜回收率为78.24%、锌含量为5.61%的铜精矿,与传统抑制剂相比,铜精矿中铜品位与回收率分别提高4.59%和8.83%、锌品位降低2.61%。

余江鸿等针对新疆某高硫铜锌矿石的性质特点,通过实验证明:T-21与硫酸锌组合对闪锌矿具有较强的抑制作用。得到了锌品位为52.48%、锌回收率为67.35%的锌精矿[4]。

3 结语

综上所述,近年来国内外广大选矿药剂科研工作者作了大量研究,针对各个矿山铅锌矿差异研究出了多种药剂,部分药剂已经应用在工业生产中,并取得了良好的经济效益。但在试验室和现场生产中仍存在很多问题,以下几点在今后可能需要进一步研究:

第一,部分捕收剂虽然高效,但使用条件严格,工业生产中控制不易,大规模推广使用困难,捕收剂的使用条件需要尽量宽松,限制的其它条件少。第二,混合药剂能起到协同作用,高效混合药剂研究仍然需要进一步研究。第三,铁闪锌矿抑制剂应当无毒、高效且选择性优,应朝有机小分子抑制剂方向做重点研究。第四,药剂需要来源广泛、价格低廉,才能真正的应用到工业生产造福企业。

参考文献

[1] 罗仙平,严群,聂光华.含铁闪锌矿的锌矿石选矿试验研究[J].四川有色金属,2002(3):37-40.

[2] 毛泳忠,胡光华.MZ-3在高铁闪锌矿与黄铁矿分离中的研究与应用[J].云南冶金,2013(4):10-12.

[3] 朱建光,朱一民.2011年浮选药剂进展[J].有色金属(选矿部分),2012(3):64-72.

[4] 林美群,魏宗武,陈建伟.新型抑制剂DZ在铅锌分离中的试验研究[J].矿山保护与利用,2008(1):30-32.

[5] 余江鸿,黄建芬.新疆某高硫铜锌矿选矿试验[J].金属矿山,2012(9):52-56.