鉛鋅礦的浮選方法及浮選工藝流程-99精品國產(chǎn)在熱久久囯產(chǎn)免費(fèi)精品一品二區(qū)三區(qū)視頻|一本道中文字無碼
鉛鋅是人類從鉛鋅礦石中提煉出來的較早的金屬之一。鉛鋅廣泛用于電氣工業(yè)、機(jī)械工業(yè)、軍事工業(yè)、冶金工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、輕工業(yè)和醫(yī)藥業(yè)等領(lǐng)域。此外,鉛金屬在核工業(yè)、石油工業(yè)等部門也有較多的用途。在鉛鋅礦中鉛工業(yè)礦物有11種,鋅工業(yè)礦物有`6種,以方鉛礦、閃鋅礦Zui為重要。方鉛礦的化學(xué)式為pbs,晶體結(jié)構(gòu)為等軸晶系,硫離子成立方Zui緊密堆積,鉛離子充填在所有的八面體空隙中。新鮮的方鉛礦表面具有疏水性,未氧化的方鉛礦很易浮選,表面氧化后可浮性降低。黃藥或黑藥是方鉛礦的典型的捕收劑,黃藥在方鉛表面發(fā)生化學(xué)吸附,白藥和乙硫氮也是常用捕收劑,其中丁銨黑藥對(duì)方鉛礦有選擇性捕收作用。重鉻酸鹽是方鉛礦的有效抑制劑,但對(duì)被cu2+活化的方礦鉛,其抑制效果下降。被重鉻酸鹽是方鉛礦的有效抑制過的方鉛礦,很難活化,要用鹽酸或在酸性介質(zhì)中,用氯化鈉處理后才能活化。氰化物不能抑制它的浮選,硫化鈉對(duì)方鉛礦的可浮性很敏感,過量硫離子的存在可抑制方鉛的浮選;二氧化硫、亞硫酸及其鹽類、石灰、硫酸鋅或與其它藥劑配合可以抑制方鉛礦的浮選。
閃鋅礦的化學(xué)式為zns,晶體結(jié)構(gòu)為等軸晶系,zn離子分布于晶胞之角頂及所有面的中心。s位于晶胞所分成的八個(gè)小立方體中的四個(gè)小立方體的中心。高錳酸鉀濃度為4~6*10-5摩爾升時(shí)對(duì)活化的閃鋅礦有較強(qiáng)的抑制作用,濃度偏高時(shí)卻使其良好浮游。其作用機(jī)理為:高錳酸鉀濃度低時(shí)與閃鋅礦表面活化膜及表面晶格離子反應(yīng)生成的金屬羥基化合物起抑制作用并使黃藥脫附,濃度高時(shí)則在礦物表面發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成大量元素硫。
氰化物可以強(qiáng)烈的抑制閃鋅礦,此外硫酸鋅、硫代硫酸鹽等都可以抑制閃鋅礦的浮選。
黃鐵礦是地殼中分布Zui廣的硫化物,形成于各種不同的地質(zhì)條件下,與其他礦物共生。黃鐵礦能在多種穩(wěn)定場中存在是因?yàn)閒e2+的電子構(gòu)型,使它進(jìn)入硫離子組成的八面體場中獲得了較大的晶體場穩(wěn)定能及附加吸附能。因此,黃鐵礦可形成并穩(wěn)定于各種不同的地質(zhì)條件下。
除了黃鐵礦的晶體結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成、表面構(gòu)造等因素對(duì)其可浮性有影響之外,許多研究也表明,黃鐵礦的礦床成礦條件、礦石的形成特點(diǎn)、礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造等因素也有影響。石透原對(duì)日本十三個(gè)不同礦床的黃鐵礦的化學(xué)分析結(jié)果指出,各礦樣的sfe比值大都在1.92~2.06范圍內(nèi)波動(dòng),比愈接近理論值2,則黃鐵礦可浮性愈好。陳述文等對(duì)八種不同產(chǎn)地的黃鐵礦的可浮性進(jìn)行了研究,認(rèn)為單純用硫鐵比來判斷其可浮性有一定的局限性,黃鐵礦的可浮性還與其半導(dǎo)體性質(zhì)及化學(xué)組成有關(guān)。兩者的關(guān)系為:sfe比高的黃鐵礦為n型半導(dǎo)體,其溫差電動(dòng)勢為負(fù)值,可浮性差,易被na2s、ca2+等離子抑制;sfe比接近理論值2者既可能是p型也可能是n型半導(dǎo)體,在酸性介質(zhì)中可浮性好,在堿性介質(zhì)中可浮性差;sfe比值低的黃鐵礦為p型半導(dǎo)體,溫差電動(dòng)勢大,在堿性介質(zhì)中可浮性好,難以被na2s、ca2+等抑制,但在酸性介質(zhì)中可浮性差。
短鏈黃藥是黃鐵礦的傳統(tǒng)捕收劑,其疏水產(chǎn)物為雙黃藥。在黃藥作用下,黃鐵礦在ph小于6的酸性介質(zhì)中易浮,但ph為6~7間有不同研究表明其可浮性變差或更好浮。凌競宏等研究則表明這一現(xiàn)象和礦樣處理方式有關(guān)。在堿性條件下,黃鐵礦可浮性隨著ph值的升高而下降。
黃鐵礦的活化劑一般使用硫酸,此外也可用na2co3或co2來活化。作用機(jī)理為:
其一是降低溶液ph值,使黃鐵礦表面ca2+、fe2+、fe3+等離子形成絡(luò)合物或難溶鹽從黃鐵礦表面脫附而進(jìn)入溶液,恢復(fù)黃鐵礦的新鮮表面
其二是由于活化劑的存在使黃鐵礦表面難以被氧化,從而被抑制的黃鐵礦得以活化而上浮。當(dāng)黃鐵礦表面氧化較深時(shí),可被cu2+活化。其機(jī)理為cu2+可取代黃鐵礦晶格中的fe2+使表面生成含銅硫化膜從而增強(qiáng)對(duì)黃藥的吸附作用;但當(dāng)黃鐵礦吸附捕收劑或受到石灰抑制較深時(shí),則需在酸性介質(zhì)中或經(jīng)酸清洗后方可被cuso4活化。
3.2鉛鋅浮選捕收劑
鉛鋅礦的常用捕收劑有:
1) 黃藥類這類藥劑包括黃藥、黃藥酯等。
2) 硫氮類,如乙硫氮,其捕收能力較黃藥強(qiáng)。它對(duì)方鉛礦、黃銅礦的捕收能力強(qiáng),對(duì)
黃鐵礦捕收能力較弱,選擇性好,浮選速度較快,用途比黃藥少。對(duì)硫化礦的粗粒這生體有較強(qiáng)的捕收比它用于銅鉛硫比礦分選時(shí),能夠得到比黃藥更好的分選效果。
3) 黑藥類
黑藥是硫化礦的有效捕收劑,其捕收能力較黃藥弱,同一金屬離子的二烴基二硫代磷
酸鹽的溶解度積均較相應(yīng)離子的黃原酸鹽大。黑藥有起泡性。
工業(yè)常用黑藥有:25號(hào)黑藥、丁銨黑藥、胺黑藥、環(huán)烷黑藥。其中丁銨黑藥(二丁基二硫代磷酸銨)為白色粉末,易溶于水,潮解后變黑,有一定起泡性,適用于銅、鉛、鋅、鎳等硫化礦的浮選。弱堿性礦漿中對(duì)黃鐵礦和磁黃鐵礦的捕收能力較弱,對(duì)方鉛礦的捕收能力較強(qiáng)。
3.3鉛鋅浮選調(diào)整劑
調(diào)整劑按其在浮選過程中的作用可分為:抑制劑、活化劑、介質(zhì)ph調(diào)節(jié)劑、礦泥分散劑、凝結(jié)劑和續(xù)凝劑。
調(diào)控劑包括各種無機(jī)化合物(如鹽、堿和酸)、有機(jī)化合物。同一種藥劑,在不同的浮選條件下,往往起不同的作用。
一、抑制劑
1) 石灰石灰(cao)有強(qiáng)烈的吸水性,與水作用生成消石灰ca(oh)2,它難溶于水,
是一種強(qiáng)堿,加入浮選礦漿中的反應(yīng)如下:
cao+h2o=ca(oh)2ca(oh)2=caoh++oh-caoh+=ca2++oh-
石灰常用于提高礦漿ph值,抑制硫化鐵礦物。在硫化銅、鉛、鋅礦石中,常伴生有硫化鐵礦(黃鐵礦、磁黃鐵礦和白鐵礦、硫砷鐵礦(如毒砂)),為了更好處浮選銅、鉛、鋅礦物,常要加石灰抑制硫化鐵礦物。
石灰對(duì)方鉛鋅,特別是表面略有氧化的方鉛礦,有抑制作用。因此,從多金屬硫化礦中浮選方鉛礦時(shí),常采用碳酸鈉調(diào)節(jié)礦漿ph。如果由于黃鐵礦含量較高,必須用石灰調(diào)節(jié)礦漿ph時(shí),應(yīng)注意控制石灰的用量。
石灰對(duì)起泡劑的起泡能力有影響,如松醉油類起袍劑的起泡能力,隨ph的升高而增大,酚類起泡劑的起泡能力,則隨ph的升高而降低。
石灰本身又是一種凝結(jié)劑,能使礦槳中微細(xì)顆粒凝結(jié)。因而,當(dāng)石灰用Zui適當(dāng)時(shí),浮選泡沫可保持一定的粘度;當(dāng)用量過大時(shí),將促使微細(xì)礦粒凝結(jié),而使泡沫粘結(jié)膨脹,影響浮選過程的正常進(jìn)行。
2) 氰化物(nacn、 kcn)氰化物是鉛鋅分選時(shí)的有效抑制劑。氰化物主要是氰化鈉和氰化鉀,也有用氰化鈣的。
氰化物是強(qiáng)堿弱酸生成的鹽,它在礦漿個(gè)水解,生成hcn和cn-kcn=k++cn-cn+h2o=hcn++oh-
由上述平衡式看出,堿性礦漿中,cn-濃度提高,有利于抑制。如ph降低,形成hcn(氫氰酸)使抑制作用降低。因此,使用氰化物,必須保持礦漿的堿性。
氰化物是劇毒的藥劑,多年來一直在進(jìn)行無氰或少氰抑制的研究。
3) 硫酸鋅
硫酸鋅其純品為白色晶體,易溶于水,是閃鋅礦的抑制劑,通常在堿性礦漿中它才有抑制作用,礦漿ph愈高,其抑制作用愈明顯。硫酸鋅在水中產(chǎn)生下列反應(yīng):
znso4=zn2++so42-zn2++2h20=zn(oh)2+2h+zn(oh)2為兩性化合物,溶于酸生成鹽
生成鹽
zn(oh)2+h2so4=znso4+2h2o
在堿性介質(zhì)中,得到hzno2-和zno22-.它們吸附于礦物增強(qiáng)了礦物表面的親水性。
zn(oh)2+naoh=nahzno2+h2o
zn(oh)2+2naoh=na2zno2+2h2o
硫酸鋅單獨(dú)使用時(shí),共抑制效果較差,通常與氰化物、硫化鈉、亞硫酸鹽或硫代
硫酸鹽、碳酸鈉等配合使用。
硫酸鋅和氰化物聯(lián)合使,可加強(qiáng)對(duì)閃鋅礦的抑制作用。一般常用的比例為;氰化物:硫酸鋅=12-5 此時(shí),cn-和zn2+形成膠體zn(cn)2沉淀。
4) 亞硫酸、亞硫酸鹽、so2氣體等
亞硫酸、亞硫酸鹽、二氧化硫氣體這類藥劑包括二氧化硫(so2)、亞硫酸(h2so3)、
亞硫酸鈉和硫代硫酸鈉等。
二氧化硫溶于水生成亞硫酸:
so2+h2o=h2so3
二氧化硫在水中的溶解度隨溫度升高而降低,18℃時(shí),用水吸收,其中亞硫酸的濃度為1.2%;溫度升高到30℃時(shí),亞硫酸的濃度為0.6%。亞硫酸及其鹽具有強(qiáng)還原性,故不穩(wěn)定。亞硫酸可以和很多金屬離子形成酸式鹽、亞硫酸氫鹽或正鹽(亞硫酸鹽),除堿金屬亞硫酸正鹽易溶于水外,其他金屬的正鹽均微溶于水。亞硫酸在水中分二步解離,溶液中h2so3、hso3-和so32-的濃度,取決于溶液的ph值。使用亞硫酸鹽浮選時(shí),礦漿ph??刂圃?~7的范圍內(nèi)。此時(shí),起抑制作用的主要是hso3-。二氧化硫及亞硫酸(鹽)主要用于抑制黃鐵礦、閃鋅礦。用溶解有二氧化硫的石灰造成的弱酸性礦漿(ph=5~7),或者使用二氧化硫與硫酸鋅、硫酸亞鐵、硫酸鐵等聯(lián)合作抑制劑。此時(shí)方鉛礦、黃鐵礦、閃鋅礦受到抑制,被抑制的閃鋅礦,用少量硫酸銅即可活化。還可以用硫代硫酸鈉、焦亞硫酸鈉代替亞硫酸鹽),抑制閃鋅礦和黃鐵礦。
對(duì)于被銅離子強(qiáng)烈活化的閃鋅礦,只用亞硫酸鹽其抑制效果較差。此時(shí),如果同時(shí)添加硫酸鋅,硫化鈉或氰化物,則能夠增強(qiáng)抑制效果。亞硫酸鹽在礦漿中易于氧化失效,因而,其抑制作用有時(shí)間性。為使過程穩(wěn)定,通常采用分段添加的方法。
5)起泡劑
起泡劑是異性的有機(jī)物質(zhì),極性基親水,非極性基親氣,使起泡劑分子在空氣與水的界面上產(chǎn)生定向排列,大部分起泡劑是表面活性物質(zhì),能夠強(qiáng)烈地降低水的表面張力。同一系列的有機(jī)表面活性劑表頂活性按“三分之一”的規(guī)律遞增,此即所謂“特芳貝定則”。起泡劑應(yīng)有適當(dāng)?shù)娜芙舛?。起泡劑的溶解度,?duì)起泡性能及形成氣泡的特性有很大的影響,如溶解度很高,則耗藥量大,或迅速發(fā)生大量泡沫,但不能耐久,當(dāng)溶解度過低冰來不及溶解,隨泡沫流失,或起泡速度緩慢,延續(xù)時(shí)間較長,難于控制。