方铅矿的粒级效应及其对铅硫浮选分离的影响机理研究

发布时间：2020-05-02 21:06

【摘要】：云南彝良铅锌矿是我国典型的高硫铅锌矿,硫化矿物总量为85.66%,其中黄铁矿的含量高达52.75%。由于矿石中硫含量较高,矿物间嵌布关系复杂以及硫化矿之间的交互作用,增加了硫化矿物间的分离难度;且方铅矿性脆,在磨矿过程中易出现过粉碎现象,导致大量损失的方铅矿以细粒级(-0.025mm)形式存在。因此,研究方铅矿的粒级效应对铅硫分离的影响、探明细粒级方铅矿损失的原因,对实现铅硫矿物高效分离具有重要意义。论文以方铅矿和黄铁矿作为主要研究对象,通过纯矿物浮选、表面离子溶出、XPS表面分析、吸附量和电化学测试等手段,研究了粗粒级(-0.074+0.038mm)、中间粒级(-0.038+0.025mm)与细粒级方铅矿在浮选行为、表面性质和药剂吸附上的差异,以及粒级效应对铅硫矿物之间电化学腐蚀强度的影响。在理论研究的基础上,通过调整铅硫混合精矿分选的药剂制度与工艺流程,以改善铅硫浮选分离的效果。方铅矿的粒级对其浮选行为、表面性质和药剂吸附影响的研究表明,与粗粒级和中间粒级方铅矿相比,细粒级方铅矿的浮选回收率和浮选速率更易受到矿浆pH影响,且相同pH条件下,其浮选回收率和浮选速率最低;同时,细粒级方铅矿表面更易氧化,在中性和弱碱性条件下,表面氧化产物主要为氢氧化铅,在强碱性条件下,表面氧化产物主要为氢氧化铅和硫代硫酸铅;细粒级方铅矿表面吸附的氧化产物阻碍了捕收剂的吸附,导致浮选回收率显著降低。黄铁矿对不同粒级方铅矿浮选行为、表面性质和药剂吸附影响的研究表明,黄铁矿的存在显著降低了细粒级方铅矿的浮选回收率与浮选速率,且黄铁矿的粒级越小,对方铅矿浮选回收率的影响越大;黄铁矿的存在也显著提高了方铅矿表面Pb2+离子的溶出量以及方铅矿表面的Zeta电位值;同时,黄铁矿促进了氢氧化铅和硫代硫酸铅在方铅矿表面的形成与吸附,进而阻碍了捕收剂在细粒级方铅矿表面的吸附,从而减小了矿物间可浮性的差异,增大了黄铁矿与细粒级方铅矿间的分离难度。开路电位测试结果表明,黄铁矿与细粒级方铅矿之间的静电位差值最大,矿物间的腐蚀强度最大;极化曲线测试结果表明,黄铁矿与方铅矿的电化学相互作用显著提高了细粒级方铅矿表面的腐蚀电流密度,降低了黄铁矿表面的腐蚀电流密度,而且捕收剂的存在以及矿浆碱性的增加提高了矿物之间的电化学相互作用强度;循环伏安曲线测试结果表明,捕收剂存在时,黄铁矿与方铅矿之间的电化学相互作用减弱了捕收剂在细粒级方铅矿表面吸附反应的电流密度,从而减弱了捕收剂在方铅矿表面的吸附。此外,与采用NaOH调浆相比,CaO调浆促进了方铅矿表面Pb2+离子的溶出,降低了捕收剂在方铅矿表面的吸附量和吸附速率,也增强了黄铁矿与方铅矿之间的电偶腐蚀强度,进而减小了矿物间可浮性的差异。其中,在乙硫氮体系下,采用CaO调浆在高碱条件下可以实现黄铁矿与粗、中粒级方铅矿的浮选分离,但是难以实现黄铁矿与细粒级方铅矿的浮选分离。云南彝良高硫铅锌矿的铅硫混合精矿分选研究表明,采用异步浮选的新工艺,即采用“抑硫浮铅”的方法实现了黄铁矿与粗、中粒级方铅矿的有效分离,并通过选择性氧化细粒级方铅矿,“抑铅浮硫”,实现了黄铁矿与细粒级方铅矿的浮选分离,提高了铅的总回收率,实现了铅硫混合精矿的高效分选。该工艺的采用对云南彝良高硫铅锌矿铅硫混合精矿分选中细粒级方铅矿的回收具有指导意义。
【图文】：

区人工选取结晶良好的方铅矿和黄铁矿矿块，经捡选去除石英、方解石等脉石后，，逡逑制得纯矿物矿样，并置于广０瓶中密封保存。方铅矿和黄铁矿矿石样品的主要矿逡逑物组成均采用ＸＲＤ进行分析，如图２．１所示，各矿物样品中仅检测到相应的目的逡逑矿物。方铅矿和黄铁矿矿石样品组成均采用化学多元素分析，结果分别如表２．１和逡逑表２．２所示。结果显示，所挑选的方铅矿和黄铁矿矿石样品的纯度均在９５％以上，逡逑已满足纯矿物试验的用样要求。逡逑１６００－，逦逡逑１８０００－Ｉ逦逡逑？邋几石产逦１４００－逦■＿黄铁矿逡逑１６０００－逦？逦？—万ｆａ右厂逦\d逦■■逡逑１４０００邋－逦１２００－逡逑２邋１２０００－逦１０００－逡逑Ｉ逦１００００邋；逦１逦８００－逡逑％逦８０００邋－逦？含逡逑．３３逦ｇ逦６００－逡逑§逦６０００－逦Ｂ逡逑占逦占４００邋－逦■逡逑４０００－逦１１逡逑２０００：逦）逦？逦？逦？逦２００；＊＾Ｖ逦｜｜Ｔ邋Ｔ

在对不同粒级矿物的表面性质进行研宄的过程中，矿物颗粒的粒度分布及其逡逑比表面积作为重要参数也需要考虑，因此，试验过程中使用的各个粒级的方铅矿逡逑和黄铁矿颗粒的粒级分布分别如图２．２和图２．３所示，矿物颗粒的比表面积是在逡逑氮气条件下，采用多点ＢＥＴ法（Ｍｕｌｔｉｐｏｉｎｔ邋ＢＥＴ）测鸶得到，－０．０７４＋０．０３８ｍｍ、－逡逑０．０３８＋０．０２５ｍｍ和－０．０２５ｍｍ粒级的方铅矿和黄铁矿颗粒的比表面积见表２．４。逡逑２４邋Ｅ逦７逦各粒级含量１００逡逑２２邋－逦／逦／＼邋／逦／逦■■累积含量逡逑２0：逦；逦／Ｖ邋，逦■邋８°逡逑１８邋；邋？’逦／逦／＼逦－０．０７４＋０．０３８邋ｍｍ邋＇逡逑１６邋■逦：逦／：邋＼逦／，Ｖ＾＾逦＇６0逦＾逡逑￥逦＇逦／；逦0２５ｍｍ邋＿邋４０邋kr逡逑０逦２０逦４０逦６０逦８０逦１００逦１２０逡逑粒级（ｊａｍ）逡逑图２．２不同粒级方铅矿颗粒的粒度分布逡逑Ｆｉｇ．２．２邋Ｘ－ｒａｙ邋ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ邋ｐａｔｔｅｒｎｓ邋ｏｆ邋ｇａｌｅｎａ邋ｓａｍｐｌｅｓ逡逑２６邋逦＾＾逦邋１００逡逑２４邋１逦，一各粒级含量逡逑２２邋：逦，逦，逦■■累积含量逡逑１８「：逦／Ｔ＼逦－０．０７４＋０．０３８邋ｍｍ邋＇逡逑１６邋：逦；逦／邋Ａ逦ａ逦■６0邋§逡逑１４邋■邋Ｉ逦／邋Ｉ邋＼逦／邋＃逦＼逦－０．０３８＋０．０２５邋ｍｍ邋ｉｊｉ）逡逑ｉ／Ｕ／ｃｖ．邋１：逡逑０逦２０逦４０逦６０逦８０逦１００逦１２０逡逑粒级（ｊａｍ）逡逑图２
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TD923;TD952

【参考文献】

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本文编号：2647483