在低pH值介质下通过腐植酸钠和石灰相结合实现铜 – 硫浮选分离外文翻译资料

 2022-09-07 11:09

英语原文共 6 页,剩余内容已隐藏,支付完成后下载完整资料


在低pH值介质下通过腐植酸钠和石灰相结合实现铜 - 硫浮选分离

关键词: 泡沫浮选; 浮选抑制剂;硫化矿石

摘要:黄铜矿和黄铁矿的浮选分离研究了腐植酸钠的存在。该浮选试验结果表明,黄铁矿可以通过腐植酸钠被选择性地被抑制,矿浆的pH值强烈影响腐植酸钠活性。在高pH值时,黄铁矿被腐植酸钠强烈抑制:然而,黄铜矿的含量并没有受到影响。矿石浮选测试成功通过在实验室和在德兴铜矿应用进行腐植酸钠作为黄铁矿抑制剂。通过添加40-60克/吨的腐植酸钠至矿浆和用CaO调整 pH为10-10.5,得到Cu的含量为24%的浓缩物,不降低铜的回收率。此外,CaO的剂量减少,铜浓缩物中金,银和钼的回收率由于纸浆的pH值降低而增强。zeta;电位,吸附的黄原酸酯和矿物表面的接触角进行了测定,并从表面测量的结果表示,腐植酸钠和黄铁矿表面之间有很强的亲水性相互作用 。此外,该结果表明,腐植酸钠和黄铜矿之间的相互作用很弱。得到黄铁矿和腐植酸钠的红外(IR)光谱,结果表明该腐殖酸钠进行化学吸附黄铁矿的表面上。

1.绪论

德兴铜矿是国内最大的斑岩铜矿,并在矿井中观察到的主要的硫化矿物是黄铜矿和黄铁矿。此外,该矿石中还含有钼,金 和Ag。在工业中,黄铜矿和黄铁矿被回收,并 钼,金,银富集在铜精矿。只有当 一个初磨阶段施加到矿浆中,上述浓缩物铜含量是非常低(10-12%);因而,为了增加Cu的含量,粗选精矿必须进行第二研磨阶段(再磨) 。虽然铜的含量 24%可在两个研磨阶段后达到,大量的石灰(CaO)的必须添加在分离Cu-S的回路中(5-6千克/吨的CaO与粗矿;70-80千克/吨的CaO对Cu-S的整体浓缩物),以抑制黄铁矿,这增加了矿浆的碱度。因此,钼,金,银在铜精矿中回收减少,从回路尾矿中回收黄铁矿是困难的。为了提高钼,金,银在铜回路中的回收和从铜回路尾矿的黄铁矿回收, Cu-S的分离使用CaO的含量必须减少。

有机抑制剂是多种多样的,现成的和具有成本效益的材料,并且它们已经吸引了相当多的关注。例如,糊精(刘和拉斯科夫斯基,1989;Bolin和拉斯科夫斯基,1991; Drzymalaa等人,2003)已用于分离黄铜矿,方铅矿,巯基乙酸已用作铜钼集中物分离中的黄铜矿抑制剂(Nagaraj等,1986;。Poling和刘,1987)。此外, Ansari和Pawlik(2007A,B)研究了黄铜矿的可浮性和辉钼矿中木素磺酸盐的存在。

腐植酸钠是腐殖酸盐和可提取 从风化褐煤。由于其低廉的价格和优异的化学和电化学性能,腐植酸钠已使用了一个 各种不同的应用。例如,腐植酸钠具有被用来作为各种有毒金属的废水处理剂, 如在石油钻井泥浆调整剂和在食品添加剂和化肥行业。本研究的另外的结果 表明,腐植酸钠在比常见的黄铁矿抑制剂pH值较低时就可被用于黄铜矿和黄铁矿的分离中的黄铁矿抑制剂,并且CaO向浓缩物中的添加量可显著降低。

在本文中,对添加腐植酸钠的黄铜矿和黄铁矿中的浮选进行了研究,以实现在具有降低碱度的介质中的铜硫分离 。zeta;电位,接触矿物的角度和黄原酸酯的吸附在矿物表面进行测定。此外,红外(IR)进行研究,以探讨腐植酸钠的和黄铁矿的相互作用。

2.实验部分

2.1物料

化学级乙基黄药和丁基黄药由湖南省株洲选矿药剂厂提供 。 腐植酸钠是从萍乡市德威 萍乡市(江西省)的腐植酸化工厂获得, 元素分析表明,腐植酸钠载含51.30%C,3.74%H,2.38%N和42.58%O。图1示出 腐殖酸的分子结构。如该图所示,腐植酸钠含有多种官能团,包括羧基, 酚类,氨基基团,醌类和稠合芳环,从而在腐植酸钠化学性质中起重要作用 。

黄铁矿和黄铜矿样品从中国江西省德兴铜矿获得。高纯度样品是从矿山精心挑选的,化学分析显示该物料的黄铜矿含量为95.2%,而黄铁矿含量为96.3%。黄铁矿是在瓷球磨机干磨,干式筛选以获得0.09 0.06毫米的颗粒。 用类似的方法,0.13 0.09毫米黄铜矿的颗粒可以获得。

矿石样从德兴铜矿的北部和南部丘陵获得,化学分析的结果如表1所示,根据从分析得到的矿物相的结果,矿石中的主要硫化矿物分别为黄铜矿和黄铁矿,主要脉石矿物为 硅酸盐。

2.2浮选试验

对单矿物浮选试验在一个哈里蒙德管进行。在测试之前,将样品用超声波清洗,1.0克的物料被用于每一个测试。该样品在用黄药5分钟的条件下,和钠腐殖酸盐加入到该管中。在所有的单矿物实验浮选时间设定为 3分钟。

矿石是在一个在有效容积为0.25升,0.5升和1.0升的XFG单槽浮选机测试 ,并且流程如图 2所示。

2.3分析测试

黄铁矿和黄铜矿表面的湿润接触角根据滴定法测定,一个JY-82 测角型接触角仪被用到。 由布鲁克海文仪器公司生产的电势分析仪被用来测量矿物表面的zeta;电位。 一个双倍波长/双束记录分光光度计 (UV-3000)在波长KMAX=301-303纳米被用于检测吸附到矿物表面的黄原酸酯。黄铁矿和腐植酸钠的红外(IR)光谱是用FT-IR-8400S光谱仪获得的。

3.结果与讨论

3.1单矿物浮选试验

矿浆的pH值用NaOH调节至9.5,而且腐植酸钠对浮选回收黄铁矿和黄铜矿的影响进行了测定(参照图3)。结果表明: 在腐植酸钠浓度逐渐下降时,黄铁矿的浮选回收率增加 。然而,随着腐植酸钠浓度从0增加至50毫克/升,则黄铜矿回收率保持相对稳定。

如图4所示,矿浆的pH值在腐植酸钠恒定浓度的条件下用NaOH或CaO调节, 黄铜矿和黄铁矿的回收率近似于为pH的函数。结果表明,在矿浆的pH值对黄铁矿回收效果的影响比黄铜矿回收效果影响更强 ,此外, 氧化钙被用于调节浆料的pH值时,黄铁矿的抑制剂得到加强,,而组合的CaO和腐植酸钠对黄铜矿回收影响不大。

Fig. 2. Flowsheet of laboratory flotation test.

3.2矿石浮选实验

从德兴铜矿矿石所得进行了测试, 确定对Cu-S的分离中存在腐植酸钠的最佳条件浓度 。在实验中,氧化钙是用来调整矿浆的pH值。浮选流程和试剂系统如图2所示,腐植酸钠浓度对Cu-S浮选分离的效果示于图 5,结果表明,Cu含量的浓缩物从不存在腐植酸钠的15.6%增加至添加80克/吨腐植酸钠的24.5%。但是,在Cu回收减少未观察到;因此,黄铁矿被腐植酸钠选择性抑制,同时黄铜矿的可浮性并没有受到影响。

如该图6所示,矿浆的pH用CaO的调整, 和腐植酸钠存在下的Cu-S分离的效果 (40克/吨)被估计为pH的函数。在碱性溶液(pHgt;7),Cu含量的浓缩物中以增加pH值逐渐升高,Cu含量为24.9%,是在pH为11.5获得。然而,铜的回收率为不受添加的腐植酸钠影响,表明黄铁矿可在碱性条件下被选择性地抑制而不降低黄铜矿的可浮性。

现阶段研究的结果表明,当pH值矿浆用石灰(氧化钙)调整时由腐植酸钠抑制黄铁矿是更有效的,相对于pH值矿浆用氢氧化钠调整。石灰(CaO)已被证明能抑制黄铁矿;因此,钠的腐植酸盐和石灰(CaO)对黄铁矿和黄铜矿浮选效果的机理研究,通过在腐植酸钠存在和不存在时分析尾矿矿浆中游离氧化钙(CaO)的浓度 。如图7所示,存在腐植酸钠时,Cu该浓缩物含量随着尾矿矿浆中游离氧化钙(CaO)浓度的增加而急剧增加。另外, 在没有腐植酸钠时,Cu浓缩物的含量随CaO的增加而增加缓慢。因此,在缺乏腐植酸钠,为了实现分离效率,较高的CaO浓度是必需的类似于腐植酸钠/CaO。例如,在腐植酸钠的存在下, Cu在该浓缩物中的含量为24.6%,尾矿矿浆中游离氧化钙的浓度为350毫克/升。 然而,在缺乏腐植酸钠时,游离氧化钙需达到1000 mg / L的浓度以达到相同的Cu在浓缩液中的浓度。因此,该结果表明,钠腐植酸是一种有效的抑制剂对在矿浆中铜硫分离,同时降低碱度。

3.3工业规模试验

基于实验室试验,工业规模的试验在德兴的大山铜矿选矿厂 进行两个月。该测试是在3万吨/ 天的进料进行,其结果列于表2中。当腐植酸钠添加作为黄铁矿抑制剂,得到一个Cu含量为24.29%的浓缩物,不降低铜的回收率。相比目前的技术,石灰的剂量减少了 约3.84公斤/吨(与粗矿)。此外,因为CaO在矿浆在中的低浓度,铜浓缩物中Au,Ag和Mo的回收增强。此外,pH值为9.5-10时,黄铁矿容易从铜尾矿回收浮选,同时黄铁矿回收率可达91%,随着硫浓缩物中S的含量达到43% 。

根据工业规模的试验的结果,腐植酸钠是目前在德兴铜矿大山选矿厂使用的黄铁矿抑制剂。生产统计报告显示, 即金,银,钼的回收率分别提高了0.25%,3.22% 和10.7%。

3.4矿物质的测量

上述的浮选试验表明:(1)钠腐植酸在黄铜矿和黄铁矿的分离中是高度选择性的(2)当氧化钙被用来调节pH值时,腐植酸钠的活性被增强时。在这项研究中,zeta;电势,接触角和黄药在矿物的表面的吸附进行测定,以确定腐植酸钠的影响,并获得腐植酸钠和黄铁矿的红外光谱, 探讨它们之间的相互作用。

腐植酸钠(NaA)在溶液中解离,作为阴离子A- 存在:

NaA → Na A- (1)

如图8所示,矿浆的pH用NaOH与CaO调节,腐植酸钠对黄铁矿zeta;电势的影响被确定为pH值的函数。比较曲线1和2以及曲线3和4指出腐植酸钠的添加使黄铁矿的zeta电位更负值,这表明阴离子(A-)被吸附到黄铁矿的表面。

曲线1和3的比较,发现在没有腐植酸钠,氧化钙被用来调节介质的pH值时,黄铁矿的zeta;电位更大,这表明阳离子如CaOH 和Ca2 被吸附在黄铁矿的表面。

如图9所示,矿浆的pH用CaO与NaOH调整,腐植酸钠对黄铜矿zeta;电位的影响作为pH的函数进行了研究。加入腐植酸钠后,黄铜矿的zeta;电位没有显示出明显的变化,这表明,腐植酸钠与黄铜矿之间的作用很弱。

图10说明存在和不存在腐植酸钠时黄药在黄铁矿和黄铜矿表面的吸附。该 结果表明,腐植酸钠浓度的增加时,黄药在黄铁矿的吸附显著下降。 另外,黄药对黄铜矿的吸附保持相对恒定,并且是独立于腐植酸钠的浓度。此外,当用CaO来调整pH值,黄药在黄铁矿的吸附(曲线1)显著比用氢氧化钠调节时(曲线2)要低。

矿物的亲水性,疏水性,它是与可浮性相关联的,可以通过测量接触矿物的角度来评估 。较大的接触角表明,矿物是疏水性的,而更小的接触角,表明强的亲水性。如图 11a和b中,矿浆的pH值分别用NaOH和CaO,腐植酸钠对黄铁矿和黄铜矿的接触角的调整进行了测定。结果表明, 加入腐植酸钠后黄铁矿接触角显著下跌,这表明腐植酸钠的表面上的吸附降低了黄铁矿的疏水性和可浮性。此外, CaO和腐植酸钠的组合导致最小的接触角(见曲线4)。

如图11b所示,添加了腐植酸钠后,黄铜矿的接触角减少不如黄铁矿强, 这表明,腐植酸钠对黄铜矿的可浮性影响并不比黄铁矿强。

如图12所示,黄铁矿,腐植酸钠和腐植酸钠与黄铁矿混合物的红外光谱。当加钠腐植酸至黄铁矿时,由于苯的C=C键 在1573和1697cm-1的峰(见图12A)被转移到1600和 1716cm-1(参见图12C),分别表明腐植酸钠通过腐植酸钠的苯环化学吸附黄铁矿的表面上。

4.结论

本研究的结果表明,腐植酸钠可以作为碱性介质下Cu-S浮选分离中对黄铁矿的抑制剂。对矿石进行浮选试验和德兴铜矿进行工业规模试验表明, 通过加入腐植酸钠得到Cu的含量为24%的浓缩物,铜的回收率没有降低, 同时Au,Ag和Mo的回收率也提高。

从表面测量结果表明,黄铁矿表面的疏水性和吸附的黄药显著下降,因为添加的腐植酸钠。腐植酸钠和黄铁矿的红光谱透露,腐植酸钠的抑制效果可以归因于黄铁矿表面上腐植酸钠的化学吸附。

参考文献

[1] Ansari, A., Pawlik, A., 2007a. Floatability of chalcopyrite and molybdenite in the presence of lignosulfonates. Part I. Adsorpt. Stud. Miner. Eng. 20 (6), 600–608.

[2] Ansari, A., Pawlik, A., 2007b. Floatability of chalcopyrite and molybdenite in the presence of lignosulfonates. Part II. Hallimond tube flotation. Miner. Eng. 20 (6),609–616.

[3] Bolin, N.J., Laskowski, J.S., 1991. Polysaccharides in flotation

剩余内容已隐藏,支付完成后下载完整资料


资料编号:[146704],资料为PDF文档或Word文档,PDF文档可免费转换为Word

原文和译文剩余内容已隐藏,您需要先支付 30元 才能查看原文和译文全部内容!立即支付

以上是毕业论文外文翻译,课题毕业论文、任务书、文献综述、开题报告、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。