矿物加工前沿讲座论文-浮选药剂应用及最新发展

1、 河南理工大学 矿 物 加 工 前 沿 讲 座 论 文 -浮选药剂应用及最新发展 院系：材料科学与工程学院 专业：矿加10-02班 姓名：闫奋飞 学号：3 日期：2013年11月 选矿药剂应用及最新发展1 前言 浮选法是近代富集有用矿物的重要方法之一，浮选药剂的应用及发展，直接关系到浮选工艺发展效果的好坏。在应用传统的选矿药剂基础上，为了更进一步提高选矿的综合经济效益，国内外的专家学者不断致力于开发新型、高效、廉价和更符合环保要求的新型选矿药剂。下面就选矿药剂国内外的现状与发展对硫化矿捕收剂、氧化矿捕收剂、调整剂、起泡剂四部分进行评述。2 硫化矿捕收剂 近年来，对硫化矿捕收剂的研究，主要集中以

2、含金、银、铂族元素的硫化矿为对象，以硫脲、碌素衍生物等新型捕收剂为主，另外，提高常用捕收剂分子量，增加捕收能力，或采用混合用药的协同效应等的研究，均以达到提高铜、铅、锌硫化矿和金、银、铂族元素回收率，增加选矿综合效益之目的。巯基苯骈噻唑是一种新型的硫化矿捕收剂，也可用于氧化矿，该药剂可以与cu2 离子形成螯合物，性能优于黄药。5一甲基一乙巯基苯骈恶唑对硫化铜矿物有很好的选择性捕收能力。株洲选矿药剂厂与广州有色金属研究院联合研制生产的Y89系列黄药可以大幅度地提高硫化矿中伴生黄金的回收率3 10 ，已在德兴铜矿等矿山广泛应用。 苯硫氨酯是复杂多金属硫化矿的选择性捕收剂兼起泡剂，对硫化铜矿物的原矿

3、波动适应性好，能取得稳定的分选指标。使用氨基盐和丁基黄药的组合药剂提高锑矿的浮选工艺指标。P一60是金、银及其伴生硫化矿的有效捕收剂，它是以含S的石油产品为原料合成的有机化合物；在铜篆山铜矿狮子山铜矿等矿山应用表明，伴生金、银的回收率可提高3 8以硫脲、尿素和荒氨酸的衍生物作硫化矿捕收剂的研究表明：使用N一苯基N一乙基ON 一苯甲酰基硫脲，从铜铝矿中浮铜，可取得良好的分选指标。美国氰胺公司研制了用二苯基二硫脲的DMF或二甲基亚砜溶液作捕收剂浮选含 、Au或Ag的硫化矿，取得了良好的选别效果，该捕收剂亦可和常规捕收剂混台使用。将75 95烷基黑药(I)级5 25烯基烷基硫氯酯(1I)混合使用浮选

4、含Au、妇和n族元素的矿石，比单独使用一种药剂时+铂回收率可提高6 13龚光明教授，用尿素与正构醇反应，制得新型晶状捕收剂与黄药混用浮选含金的硫化铜矿提高Au的回收率3 5 。提高捕收剂分子量增加捕收能力：用已基黄药浮选铜矿石比丁基异丙基黄药混用提高铜回收率l 以上，且伴生金、银的回收率均提高5 以上：M,o ：代表用cmc ：混合醇为原料合成的黑药与丁基黄药混用比采用丁黄药与异丙基黄药混合剂，能显著提高铜回收率2 3 。XF一3是在BK一302的基础上经过改性的新一代铜钼捕收剂，两者在德兴铜矿，铜钼异步混合浮选新工艺的研究与实践中，收到了良好的效果新型PAC系列捕收剂，是由美国氰胺公司9O年

5、代推出的Aero一5100，其性能优于Z一200，适宜在低pH值介质条件下浮选，与传统的药剂相比，可使金回收率提高3 7 ，铜、锌的分离度提高7 9J一622浮镍捕收剂，主要成分为酯类捕收剂(酯一105)和烷基或芳基黑药及醇类起泡剂，并添加适当的助剂配合而成。金川现场生产应用与原来常规药剂相比，镍回收率提高2 。N一132乳化选钼捕收剂，由朱建光等人研制，能提高铝精矿品位4 6 ，且有助于稳定或提高钼的金属回收率，与煤油相比，还能大量降低起泡剂用量。 据印度尼西亚的一个铜选厂生产应用表明，用Aero一7249替代Aero3477，在不降低铜回收率的前提下，黄金回收率提高345。BK一301是一

6、种硫化矿复合捕收剂，该药剂在低碱度介质中兼有捕收能力适中、选择性较好的优点，有利于铜、锌的浮选分离与硫化铁矿物及伴生金银的回收。3 氧化矿捕收剂 氧化矿捕收剂普遍价格高，用量大，应用起来成本高，经济效益差，如何寻找高效、用量小、毒性小的氧化矿捕收剂是当前急需解决的问题，特别是针对钨、锡、铋、萤石等氧化矿的高效捕收剂是近年来氧化矿捕收剂研究的主要课题。31 羟肟酸 羟肟酸是一种高效氧化矿捕收剂，笔者曾用月桂羟肟酸240 gt与塔尔油：氧化石腊皂=l：3的混合药剂640 gt比较，浮选东鞍山红铁矿，取得了精矿品位60，45、回收率提高1454的闭路小试验结果。大厂矿务局车河选厂应用l kgt的水杨

7、羟肟酸和一定量的P86配合使用，浮选锡石细泥能达到5左右的精矿品位和75左右的回收率。柿竹园多金属矿用水杨羟肟酸浮选黑钨矿获得了很好的效果。萘羟肟酸与氧化石腊皂混合使用浮选含黑白钨矿品位：tO(WO，)=0，47 的粗精矿浮选，尾矿含：tO(WO，)=0061 ，粗精矿回收率8797 ，该粗精矿用彼得洛夫法精选得到优质钨精矿：32 烃基胂酸类氧化矿捕收剂用混合甲苯胂酸从锡石细泥中浮选锡石，最终能获得：tO(Sn)=6983 的精矿，回收率8O60 。长圾选厂应用苄基胂酸979 gt浮选锡石细泥工业试验中，在原矿品位为It)(Sn)=101 时，取得了精矿品位 (Sn)=3085 ，回收率达87

8、 65的浮选矿指标。浒坑黑钨矿应用甲苄胂酸浮选黑钨细混得到84 06 的分选指标，而用苄基胂酸浮选该黑钨细泥时的分选指标只有7855 ，说明甲苄胂酸优于苄基胂酸。33 膦酸类和二膦酸类氧化矿捕收剂 用苯乙烯膦酸作捕收剂，用NaaCO 和Na：SiFe为调整剂，pH=65工业试验结果：原矿含w(Sn)=0715 ，精矿品位 (Sn)=2426，锡同收率为5214 一Flotol一79是目前最有效的锡石捕收剂，与一些常用捕收剂对一甲苯胂酸、苯乙烯膦酸浮选锡石比较，原矿含 (Sn)=056 ，精矿品位由 (Sn)= 4 58 提高到25 6o 。4 硫化矿分选抑制剂 我国在硫化矿分选抑制剂的研究开发

9、与应用方面与西方发达国家相比，起步较晚，差距较大。世近年来国内广大选矿工作者围绕着“寻求无毒、高效、价廉、源广和多品种抑制剂产品”的主题，开展了大量工作，取得了许多新成果。41 有机高分子抑制剂 羧甲基纤维素(CMC)在我国作为硫化矿分选抑制剂，在锡一铅分离抑铅、铜一铅分离抑铅和铅一锌分离抑铅等方面获得了成功的应用。近年来，广州有色金属研究院顾愚等以CMC配合Na2SO 和水玻璃制成“CP”台剂浮铜抑铅，获得了比用重铬酸钾法更好的分选结果。昆工徐晓军等用氨化羧甲基纤维素(ACMC)成功地分离了用硫酸铜活化过的锑一汞人工混合矿，分离指标与重铬酸钾法相近。中南工大金华爱等人以木质素磺酸盐、聚丙烯酰

10、胺和黄腐酸研究了黄铜矿和毒砂的浮选分离，发现三种药剂均对毒砂有强烈抑制作用，而对黄镉矿的浮选活性影响甚微，可以实现铜砷分离。金又将黄腐酸用到了辉锑矿一毒砂分离浮选中。沈阳矿冶研究所陈起超等人将栲胶用于抑制毒砂，成功地分选了平桂珊瑚高砷多金属硫化矿，使铜精矿含砷降至05以下。腐植酸钠(铵)盐是近年来高分子抑制剂在硫化矿分选中获得最成功应用的抑制剂之一。昆工钱鑫等人做了用腐植酸钠作抑砷药剂，分选黄铜矿一毒砂、辉锑矿一毒砂、含Au黄铁矿一毒砂的试验研究 广西冶金研究所杨文报道了腐植酸钠用于铅一锌分离(抑铅)、铜一铅分离(抑铅)、锌硫分离(抑黄铁矿)等几个成功实例 北京矿冶研究总院陈金中等人在中性介质

11、中，用腐植酸钠配合CaCI 作抑制剂，成功地分选了经大量cu“活化并被丁基黄药捕收后的铁闪锌矿和磁黄铁矿混合物。42 有机低分子抑制剂 研究有机低分子抑制剂的工作，国外开展较我国早。智利的J Alvaez等人用“甲醇+选择性捕收剂”法抑制黄铜矿中的黄铁矿，以提高铜精矿品位和辉钼矿上浮率。Reddv R D发现，甲醛液配合Nin，在闪锌矿浮选中对硅的抑制效果较好，对锌却有活化作用，可以代替部分CuSO ，价格低廉，锌品位和回收率都得到了提高。国外文献报道，多羟基黄原酸盐可以与黄铁矿，白铁矿等硫化矿物和脉石矿物表面产生反应，形成表面亲水膜，而使这些矿物受抑制 Glembotskv A V等人研制出

12、一种抑制硫化锌矿物的有效抑制剂二甲基二硫代氨基甲酸酯，该药剂对闪锌矿和硫化铁矿具有抑制作用，而对方铅矿和含银矿物的活性却很高，能代替氰化物，并获得较氰化物优很多的银回收率指标。 原苏联研制出的羟基烷基二硫代氨基甲酸盐，用于铜钼混合精矿的铜钼分离作业，其作用是在碱性介质中抑制黄铜矿和黄铁矿，浮出辉钼矿。美国专利报道巯基乙酸、双巯基乙酸钠等巯基羧酸(钠)及其衍生物作抑铜药剂，进行铜钼分选。国内对有机水分子抑制剂的研究成果，主要在黄铁矿一毒砂分离和铜一钼分离两个课题之中。中南工大林强等根据王淀佐的浮选剂分子设计理论研究出了四种具有多功能团的小分子抑制剂用于黄铁矿和毒砂人工混合矿浮选分离研究，发现均具

13、有较好的选择性抑制性能西安冶金研究所张温钲等用巯基乙酸钠代替氰化钠，在国内多家铜一钼选厂进行了工业试验，取得了良好的经济和环境效果。昆明冶金研究所杨温琪等研究了四种铜一钼分离有机抑制剂(3一甲基硫代脲嘧碇，假乙内酰硫脲，假乙内酰硫脲酸，脲素硫代磷酸盐)，均可用于铜一钼分离，获得达到或超过硫化钠的分离效果。中南工大研制出CD抑制剂，可取代常规药剂Na S，实现铜钼分离。株洲选矿药剂厂新近研究TSM药剂，用于铜钼分离作业取代Na S，预计可降低抑制剂成本50 左右此外，中南工大徐柏辉等研究出a一氨基膦酸类有机抑制剂Lc，在高pH条件下，能有效分离硫化铜和硫化镍矿物。而车间铜矿刘如金在对铜铅锌硫化矿

14、分选研究中发现，苯硫氨酯在碱性矿浆下能强化对闪锌矿、黄铁矿和毒砂等矿物的抑制，从而提高铜、铅等矿物的精矿品位和回收率。43 无毒、高效复合型无机盐类抑制剂 用于硫化矿分选的无毒、高效复合型无机抑制剂的研究，重点放在解决铜一铅分离、铜一锌分离、铅一锌分离以及降砷、降硅等问题上 并且取代氰化物、重铬酸钾等有毒药剂。昆工钱鑫等人对某硫化铅锌矿除砷研究表明，用漂白粉+CaO法，先在适当碱性条件下优先选铅，继而在更高 条件添加CnSO活化锌，可实现锌砷分离。广东工学院何晓川等人用”CaO+漂白粉+Na!SO ”法 实现r锌一砷分离。广东惠阳有色公司李加庆等用“Ca0+Na!S+术炭粉+ZnSOt”法实现

15、了锌和硫砷的分离 西北矿冶研究院张忠汉等研制的D一52和过硫酸钾，广州有色金属研究院顾愚等研究的SSO无毒合剂等成功地实现了铜一砷分离；水口山矿务局李绍元等人用硫代硫酸钠+硫酸亚铁组合剂，顾愚等研制的CP合剂、黄文振等研究的F一2合剂等成功地实现了铜一铅分离 谭宜生等采用FeCI 水玻璃合剂，用于钼精选段抑制含碳脉石，减少了精选作业次数，提高了选别效果。朱建光等研制出新型降硅药剂P| ，可使锌精矿中的硅含量下降一半以上。5 起泡剂 起泡剂是一类表面活性剂，是异极性的有机物质，常见起泡剂分子中的碳原子数为5【1个具有起泡性质的有机化合物很多，如醇类、酚类、酮类、醚类及脂类。历史上最早使用的起泡剂

16、多是萜类天然植物产品，如松油、桉叶油、樟油等。近年来人工合成起泡剂已有取代天然起泡剂的优势，它 J是人工合成醇、醚醇等类起泡剂。如甲基异丁基苄必醇cMIBC)、丁基醚醇等。下面列举的是囤内外矿山应用较多的起泡剂。51 松醇油 采用优质松节油为原料经化学合成得到松醇油。浮选效果超过天然松节油，是国内矿山广泛应用的起泡剂。株洲选矿药剂厂已经工业生产多年，产品质量稳定可靠。国内其它厂家也有生产。缺点是生产随原料优质松节油的来源限制较大，价格相对较高。52 甲基戊醇 甲基苄醇，简称MIBC，是一种优良的起泡剂在国外矿山广泛使用， 占国际起泡剂市场总量的一半。在国内作为起泡剂使用价格较高。株洲选矿药剂厂

17、正在研究新的合成工艺，能大幅度降低生产成本，可望在近期推广应用。53 醚醇类起泡剂 醚醇类起泡剂是优良的人工合成起泡荆，一般用量仅为松醇油的三分之一，特别对金矿物的浮选有利。丁基醚醇就是这类起泡剂中的一种 株洲选矿药剂厂已经工业化生产多年，产品质量稳定可靠。制造原料来源于环氧烷类，价格偏高。国内仅在少数矿山使用。在国外矿山应用广泛，与MIBC两种起泡剂的生产总量占金属矿浮选起泡剂总用量的90 。在国内如果综合考虑选矿经济效益，该类起泡剂应菠有更广泛的应用前景。5 4 其它起泡剂 由于原料来源广泛，还有许多价廉、选矿效果相当于松醇油的起泡剂。如北京矿冶研究总院生产的BK一201、BK一204起泡剂、沈阳矿冶研究院生产的1 l号油起泡剂、湖北桃花选矿药剂生产的RB系列起泡剂、株洲选矿药剂厂生产的4号油起泡剂。6 小结l硫化矿捕收剂的研究与应用，多使用含有亚砜、硫脲、尿素基因的捕收剂或者提高常用药剂黄药、黑药的分子量，增强捕收力或者是利用混合用药，发挥其协同效应，以提高cu、P】、zn、硫化矿及其伴生金银的回收率来达到强化综合利用，提高选矿经济效益的目的。2 我国硫化