捕收劑組合在硫化銅鎳礦浮選中的應(yīng)用

林國剛（吉林吉恩鎳業(yè)股份有限公司，吉林 磐石 132311）

捕收劑組合在硫化銅鎳礦浮選中的應(yīng)用

林國剛（吉林吉恩鎳業(yè)股份有限公司，吉林 磐石 132311）

論述了丁基BX與異戊BX各50%用量組合在硫化銅鎳礦石中的應(yīng)用，解決了現(xiàn)場使用單一丁基BX或異戊BX的缺點(diǎn)，兩種藥劑的復(fù)合作用提高了技術(shù)指標(biāo)，取得了令人滿意的效果。

丁基BX；異戊BX；捕收劑；組合藥劑；浮選

1 前言

自1926年黃藥應(yīng)用于有色金屬礦石浮選以來，極大地推動(dòng)了浮選工藝的發(fā)展，時(shí)至今日，黃藥仍是世界有色金屬浮選的主要捕收劑。吉林鎳業(yè)公司選礦廠是一個(gè)日處理能力1 500t的中型有色金屬選礦廠。生產(chǎn)所用的捕收藥劑種類及用量為：捕收劑丁基黃藥150g/t；捕收兼起泡劑C125300g/t。主要技術(shù)指標(biāo)由原建廠的原礦品位1.282%、精礦品位4.2%、回收率84.94%提高到原礦品位1.176%、精礦品位7.432%、回收率86.19%。有效回收了礦產(chǎn)資源，降低了冶煉成本消耗。但由于所處理的礦石繁雜多變，原礦品位逐年降低，使用單一的丁基黃藥不能完全滿足礦石性質(zhì)以及生產(chǎn)的需要，為此，2007年，在進(jìn)行小型試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，將丁基黃藥與異戊基黃藥組合在現(xiàn)場進(jìn)行應(yīng)用，取得了精礦品位相近，回收率提高的較好效果。

2 礦石性質(zhì)

礦石中主要金屬硫化礦物為磁黃鐵礦、鎳黃鐵礦、黃銅礦、黃鐵礦等。硫化礦物占礦石總量的20%左右。其中磁黃鐵礦占礦石總量的11%～13%，占硫化礦物的55%～65%。鎳黃鐵礦、黃銅礦、黃鐵礦在礦石中的含量分別為3%、1.8%、1.2%。脈石礦物以輝石為主，但大部分已蝕變?yōu)槔w閃石、蛇紋石、次閃石、滑石等。這些次生脈石礦物的含量占礦石總量的35%～45%。其中纖閃石8%～16%、蛇紋石6%～12%、次閃石2%～4%、滑石6%～14%。

礦石中磁黃鐵礦為目的礦物的主要載體礦物，鎳黃鐵礦、針鎳礦、紫硫鎳礦、黃銅礦等與之緊密伴生，構(gòu)成硫化礦物的集合體，產(chǎn)出在脈石礦物顆粒周邊，構(gòu)成海綿晶鐵結(jié)構(gòu)。磁黃鐵礦含鎳0.6%～2.4%，以類質(zhì)同象形式存在。細(xì)粒的鎳黃鐵礦常在磁黃鐵礦中呈火焰狀、魚刺狀嵌布，屬固熔體分離結(jié)構(gòu)，難以單體解離，必須與磁黃鐵礦一起回收。

上述硫化礦物的含量和產(chǎn)出特征表明，該礦石的浮選實(shí)質(zhì)就是磁黃鐵礦的浮選，其上浮量的多少，決定了回收率的高低。因此，欲提高選礦回收率應(yīng)盡量選用捕收能力強(qiáng)的異戊基黃藥。

3 兩種黃藥性質(zhì)及其組合作用原理

黃藥類捕收劑對硫化礦物的捕收能力最強(qiáng)，且烴鏈越長捕收能力越強(qiáng)，為了強(qiáng)化對磁黃鐵礦的捕收，試驗(yàn)選用了戊基黃藥。理論上證明：用戊基黃藥浮選硫化礦時(shí)只要覆蓋達(dá)到礦物表面積的14%～15%，就能使礦物浮起。

關(guān)于兩種黃藥捕收劑的組合使用，一般認(rèn)為是，由于礦物表面的物理化學(xué)不均勻性，使其不同區(qū)域具有不同的活性，它們對不同捕收劑有不同的吸附能力，活性小的丁基黃藥吸附在活性大的表面區(qū)域，活性大的異戊基黃藥吸附在活性小的表面上，這兩種藥劑的共吸附，不僅改善了礦物表面的疏水性，從而提高了礦物的可浮性，而且改變了原有礦物表面的電性、潤溫性或化學(xué)吸附特性，促進(jìn)了其它非同類捕收劑藥劑的吸附。C125復(fù)合藥劑中的丁銨黑藥，Z-200#及其它表面活性劑（中性油等）在已吸附了黃藥的礦物表面發(fā)生層疊吸附，穿插吸附等，從而使吸附量增加，使礦物的疏水性大大增強(qiáng)，因此提高了浮選效果。

4 實(shí)驗(yàn)室藥劑對比試驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)室用藥品包括丁基黃藥、異戊基黃藥、C125、CMC、碳酸鈉。。試驗(yàn)用礦石采自現(xiàn)場，為了使礦樣和生產(chǎn)礦樣一致，進(jìn)行了配礦。

稱取破碎后的硫化鎳礦石1 000g，置于球磨機(jī)中，再加入1 000mL水于球磨機(jī)中，所得的礦漿濃度為30%(質(zhì)量比)，礦漿的pH值為8～9。然后將礦漿倒人掛槽式浮選機(jī)的浮選槽中，進(jìn)行浮選實(shí)驗(yàn)。浮選分離后，將礦樣過濾、烘干、稱重，實(shí)驗(yàn)室制樣后，分析其鎳精礦品位和回收率。礦樣的回收率代表捕收劑對鎳的捕收能力，回收率越高表示其對鎳的捕收能力越強(qiáng)。而從精礦品位的高低可以看出捕收劑對鎳的選擇性能，品位越高，表示捕收劑的選擇性越好。

為了使試驗(yàn)條件與選礦現(xiàn)場接近，選定磨礦時(shí)間為10分鐘，磨礦細(xì)度為-0.074mm占76%。在上述試驗(yàn)條件下，實(shí)驗(yàn)分別進(jìn)行了單一使用丁基BX、異戊基BX和丁基BX+異戊基BX組合的對比試驗(yàn)。試驗(yàn)流程及結(jié)果見圖1、表1。

圖1 藥劑對比試驗(yàn)流程

表1 藥劑對比試驗(yàn)結(jié)果

從試驗(yàn)結(jié)果可看出，單獨(dú)使用丁基黃藥，盡管精礦品位略高一點(diǎn)，但精礦產(chǎn)率和回收率明顯太低，只能達(dá)到5.95%和49.15%。這說明丁基黃藥選擇性好捕收能力比較差。而單獨(dú)使用異戊基黃藥，精礦產(chǎn)率和回收率都比較高，達(dá)到8.43%和64.29%，而精礦品位較單獨(dú)使用丁基黃藥略低一點(diǎn)，可以說明異戊基黃藥捕收能力較強(qiáng)，但選擇性較差一點(diǎn)。而丁基黃藥和異戊基黃藥組合使用，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，效果非常明顯。精礦品位較和單獨(dú)使用丁基黃藥比較相近達(dá)到了6.71%，回收率明顯高于單獨(dú)使用丁基黃藥和戊基黃藥，達(dá)到了64.68%。進(jìn)而可以斷定這種藥劑組合適合公司的礦石性質(zhì)，兩種藥劑各50%的用量產(chǎn)生的疊加與復(fù)合作用彌補(bǔ)了單獨(dú)使用任何一種藥劑的不足，用量可行，效果顯著。

5 工業(yè)試驗(yàn)

根據(jù)上述試驗(yàn)結(jié)果，于2007年開始在現(xiàn)場中添加各50%用量的丁基BX+異戊基BX組合藥劑，使用前后指標(biāo)逐年提高，見表2。

丁基BX+異戊基BX組合藥劑添加在浮選作業(yè)后，粗選泡沫層明顯變厚，而且氣泡明顯變小、變實(shí)，隨氣泡上浮的礦物增多，由于使用回水后，纖維素用量適當(dāng)增大，這樣粗選泡沫層金屬光澤性強(qiáng)，改變了單一使用丁基黃藥泡沫層薄、不實(shí)的這一現(xiàn)象。近3年使用的結(jié)果可以反映其作用效果。

表2 使用藥劑組合后生產(chǎn)指標(biāo) %

6 結(jié)語

（1）從小型試驗(yàn)到工業(yè)試驗(yàn)可以看出使用組合藥劑在礦物表面發(fā)生共吸附，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，可顯著提高選礦技術(shù)指標(biāo)。組合藥劑的應(yīng)用克服了單一使用任何一種捕收劑的缺陷，減少了金屬流失，提高了泡沫的穩(wěn)定性，便于選礦的操作。

（2）實(shí)踐證明，組合藥劑的探索和使用是長期的試驗(yàn)研究。不僅捕收劑組合，其他的起泡劑和抑制劑也可以找到與其組合的藥劑使其產(chǎn)生復(fù)合效應(yīng)，因此應(yīng)大力推廣使用組合藥劑，使生產(chǎn)指標(biāo)進(jìn)一步提高，獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益。

[1] 胡為柏.浮游選礦[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1983.

[2] 林國梁.礦石可選性研究[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1998.

[3] 張 編.浮選藥劑的組合使用[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1994.

Application of combined collector in flotation of copper-nickel sulphide ore

The application of combination of butyl BX(50%)and isopentyl BX(50%)in copper-nickel sulphide ore flotation was discussed,and which made up the disadvantages of using single butyl BX or isopentyl BX.The recombination action of two regents improved the technical indexes and achieved satisfying results.

butyl BX;isopentyl BX;collector;combined regent;flotation

1672-609X（2010）06-0005-03

TD923+.1

B

2010-03-12

林國剛（1979-），男，選礦技術(shù)員，現(xiàn)任吉林吉恩鎳業(yè)股份有限公司選礦廠車間主任。