復(fù)雜銅鋅硫化礦浮選分離的基礎(chǔ)研究.pdf

1、大廠銅坑礦區(qū)復(fù)雜銅鋅硫化礦屬于含砷較高的銅鋅原生硫化礦，礦石總量為5152.33萬t，Zn金屬量和Cu金屬量分別為212.72萬t和8.46萬t，為華錫集團(tuán)重大資源接替基地，原礦礦物組成復(fù)雜，礦石主要呈浸染狀產(chǎn)出，銅礦嵌布粒度細(xì)，銅鋅分選難度大，另外礦石中存在的硫鐵礦會(huì)影響鋅精礦品質(zhì)，為有效提高銅、鋅精礦品位和回收率，尋求高效捕收劑和抑制劑具有重要的意義。本課題以這類礦石為研究對象，針對這兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，進(jìn)行銅鋅硫化礦和鋅鐵硫化礦的有效分離

2、和高效捕收的基礎(chǔ)研究。論文的主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新如下:
　　本文以礦石中主要硫化礦物:黃銅礦、閃鋅礦、鐵閃鋅礦和黃鐵礦為研究對象，通過藥劑篩選發(fā)現(xiàn)，巰基苯駢噻唑和叔十二烷基硫醇分別對黃銅礦、鐵/閃鋅礦具有較強(qiáng)的捕收能力和選擇性;二甲基二硫代氨基甲酸鈉對鐵/閃鋅礦具有較強(qiáng)的抑制效果。
　　據(jù)前線軌道能量匹配原則，巰基苯駢噻唑(MBT)對銅鋅硫化礦物具有較好的選擇性捕收能力;吸附能表明，MBT在黃銅礦(112)面的吸附可自發(fā)進(jìn)行，

3、其最穩(wěn)定吸附構(gòu)型為五元環(huán)外S原子和N原子共同吸附，并且S原子、N原子的3p軌道提供部分電子給Cu原子的3d軌道而形成正配鍵，MBT很難在閃鋅礦(110)面發(fā)生吸附。紅外光譜研究進(jìn)一步表明，MBT在黃銅礦表面發(fā)生了較強(qiáng)的化學(xué)吸附。電化學(xué)測試發(fā)現(xiàn)，MBT在黃銅礦表面發(fā)生氧化還原反應(yīng)，黃銅礦自身氧化受到阻止。
　　通過紅外光譜測試和紫外光譜分析發(fā)現(xiàn)，二甲基二硫代氨基甲酸鈉(DMDC)可以將銅鋅硫化礦物有效分離的原因?yàn)閮蓚€(gè)方面:①DMDC

4、和丁黃藥可以在黃銅礦表面發(fā)生共吸附，均為化學(xué)吸附，從而促進(jìn)黃銅礦浮選;DMDC在閃鋅礦和鐵閃鋅礦表面產(chǎn)生化學(xué)吸附，而丁黃藥在兩者表面發(fā)生物理吸附，由于DMDC的“水油度”大，使礦物表面親水，從而使閃鋅礦和鐵閃鋅礦可浮性下降。②DMDC可以絡(luò)合礦漿體系中的Cu2+離子，生成絡(luò)合物Cu(DMDC)2，從而阻止Cu2+離子對閃鋅礦/鐵閃鋅礦的活化，達(dá)到有效抑制閃鋅礦/鐵閃鋅礦的效果。XPS光電子能譜表明，與DMDC作用后，三種礦物表面各金屬軌

5、道結(jié)合能均發(fā)生化學(xué)位移，且為負(fù)值，這說明金屬的價(jià)電子殼層中的電子云密度增加，即金屬的空價(jià)鍵軌道獲得電子或者與其它原子共用電子。DMDC在礦物晶面的吸附模擬研究和電子布局、態(tài)密度分析發(fā)現(xiàn)，DMDC與礦物表面作用時(shí)，其雙鍵上S原子的3p軌道提供部分電子與金屬原子的3d軌道而形成正配鍵。當(dāng)DMDC和丁黃藥同時(shí)存在時(shí)，兩者更易在黃銅礦電極表面發(fā)生氧化。當(dāng)DMDC與礦物作用后，在閃鋅礦表面觀察到了(DMDC)2的峰，閃鋅礦電化學(xué)活性增加。

6、　　藥劑結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系表明，叔十二烷基硫醇(TDM)對鐵/閃鋅礦的捕收能力優(yōu)于丁黃藥和乙硫氮。紅外光譜分析進(jìn)一步表明，TDM在閃鋅礦和鐵閃鋅礦表面均發(fā)生了化學(xué)吸附，這說明與丁黃藥相比，TDM與鐵/閃鋅礦的作用更強(qiáng)。在酸性和中性條件下，TDM在閃鋅礦、鐵閃鋅礦和黃鐵礦表面的吸附量沒有明顯區(qū)別，當(dāng)以飽和石灰水調(diào)漿時(shí)，在堿性條件下，TDM在黃鐵礦表面的吸附量迅速降低，鋅鐵硫化礦物的分選效果最佳。TDM在礦物表面吸附構(gòu)型的分子模擬表明，TDM在

7、閃鋅礦(110)面和黃鐵礦(100)面的吸附均可自發(fā)進(jìn)行，TDM與礦物作用以正配鍵作用為主。由電化學(xué)分析可得，調(diào)整劑石灰會(huì)導(dǎo)致黃鐵礦表面過氧化，從而阻止了TDM在電極表面的氧化還原，而叔十二烷基硫醇在閃鋅礦和鐵閃鋅礦表面的電化學(xué)行為未受到調(diào)整劑石灰的影響。
　　針對大廠原礦Zn品位為3.54％，Cu品位為0.18％的復(fù)雜銅鋅多金屬原生硫化礦，采用全優(yōu)先原則流程，對于優(yōu)先選銅，采用丁黃藥和二甲基二硫代氨基甲酸鈉組合，或者巰基苯駢噻唑