浮选过程中金属离子对异极矿硫化的影响

发布时间：2019-08-20 11:25

【摘要】：通过浮选试验、溶液化学计算、动电位和XPS测试研究硫化以及金属离子对异极矿浮选的影响。研究结果表明:常温条件下黄药对异极矿以及硫化后的异极矿捕收能力都较差,硫化后添加金属离子可明显提高异极矿的回收率,且活化的由弱到强顺序为:Cu~(2+),Zn~(2+)或Pb~(2+)。HS-是硫化异极矿的有效成分,金属离子对异极矿的活化能力和pH区间与金属离子水解后的荷正电组分的浓度有关;Na_2S硫化过程中添加Pb~(2+)可使异极矿表面形成Pb S,有利于提高黄药的吸附量,从而强化了异极矿的硫化过程并提高了异极矿的回收率。
【图文】：

XRD谱,异极矿

岌裕噗銆贸９娓⊙》掷爰际醣?可使之与脉石分离。但在异极矿硫化黄药浮选过程中，异极矿硫化后直接浮选难以取得满意效果，只有添加金属离子活化后，才能实现异极矿浮选[13]。因此，本文作者以异极矿硫化黄药浮选为研究对象，系统研究不同金属离子(Cu2+，Pb2+和Zn2+)对Na2S硫化异极矿过程的影响。1试验1.1原料与试剂试验中使用的异极矿矿石取自长沙某宝石市场，矿石经破碎手选后用陶瓷球磨磨细并筛分出粒径小于0.074mm的产物，蒸馏水清洗3次后真空干燥得到试验用样品。样品的X线衍射分析结果如图1所示，经分析，其纯度在95%以上，符合单矿物试验要求，其中杂质主要是石英。表1所示为异极矿纯矿物化学成分分析结果。试验所用硫化钠、氯化铜、硝酸铅、硫酸锌均为分析纯；丁基黄药为化学纯；起泡剂MIBC为化学纯；矿浆pH调整剂为盐酸和氢氧化钠，均为分析纯；试验用水为一次蒸馏水。图1单矿物的XRD谱Fig.1XRDpatternofsinglemineral表1纯矿物化学成分(质量分数)Table1Chemicalcompositionofsinglemineral%ZnFeCaOSiO2Al2O353.5600.1380.0162.3400.0861.2浮选试验单矿物浮选试验在40mL的XFG型挂槽式浮选机中进行，浮选温度为25℃。每次试验称取矿样2g，加蒸馏水35mL，搅拌调浆2min，添加硫化钠搅拌3min，添加金属离子后搅拌3min，添加pH调整剂搅拌3min后测定pH，然后添加捕收剂搅拌3min，添加起泡剂MIBC质量浓度为15mg/L，搅拌1min，浮选3min。浮选完成后将所刮出的泡沫(精矿)烘干称质量后计算，计算过程中取产率等于回收率。1.3动电位测试将粒径小于0.074mm的单矿物样品用玛瑙研钵研磨至粒径小于5μm，每次用分析天平称取20mg矿样粉末放入烧杯中，配成适量浓度的矿浆，加入所需药剂?

异极矿,可浮性,丁基黄药

随着丁黄药(KBX)用量增加先增加后趋于平衡，但回收率不足40%，随着pH增加，异极矿回收率逐渐降低。由以上结果可知：常规的黄药浮选异极矿难以取得较好的浮选效果，因此，需要对异极矿进行处理。在黄药浮选异极矿时，最常见的是采用Na2S对异极矿进行硫化。在图2和图3试验结果的基础上考察Na2S对异极矿的浮选影响，试验结果如图4所示。由图4可知：采用Na2S硫化处理后，异极矿可浮性并没有改善，增大Na2S浓度，异极矿浮选回收率反而下降。因此，仅采用Na2S处理后，并不能实现异极矿的浮选回收。图2pH=8.0时丁基黄药用量对异极矿可浮性的影响Fig.2EffectofdosageofKBXonflotationrecoveryofhemimorphiteatpH=8.0图3丁黄药浓度为1.6mmol/L时矿浆pH对异极矿可浮性的影响Fig.3EffectofpHonflotationrecoveryofhemimorphiteatKBXdosageof1.6mmol/L图4pH=6.5和丁黄药浓度为1.6mmol/L时Na2S浓度对异极矿可浮性的影响Fig.4EffectofdosageofNa2SonflotationrecoveryofhemimorphiteatpH=6.5andKBXdosageof1.6mmol/L2.1.2金属离子对异极矿的浮选影响以黄药为捕收剂时，由于Na2S硫化不能提高异极矿可浮性，因此需考虑改善Na2S对异极矿的硫化效果。据报道[14]，捕收剂为黄药，氧化锌矿物硫化后再添加金属离子，，便可实现氧化锌矿物浮选，因此，考虑采用添加金属离子改善Na2S对异极矿的硫化效果。由于Na2S浓度与金属离子浓度有交互作用，所以，当金属离子存在时首先应确定Na2S的最佳用量。在探索实验中发现当Na2S浓度等于Pb2+浓度时，异极矿浮选效果最好，因此应保持Na2S与Pb2+的摩尔比等于1，同步改变Na2S和Pb2+浓度，在此基础上，进行Na2S-Pb2+用
【作者单位】：中南大学资源加工与生物工程学院;
【基金】：国家重点基础研究发展规划(973计划)项目(2014CB643402)~~
【分类号】：TD923;TD95

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