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      新型抑制劑ST 降低鉬精礦中鉛含量試驗(yàn)研究

      2015-03-10 15:24:50陳麗娟馬玲珊劉彥英
      中國(guó)鉬業(yè) 2015年6期
      關(guān)鍵詞:方鉛礦乙酸鈉鉛含量

      陳麗娟,馬玲珊,劉彥英

      (金堆城鉬業(yè)股份有限公司技術(shù)中心,陜西 西安 710077)

      金堆城鉬業(yè)公司是我國(guó)重要的產(chǎn)鉬基地,主要生產(chǎn)鉬爐料、鉬化工、鉬金屬三大系列20 余種品質(zhì)優(yōu)良的產(chǎn)品,遠(yuǎn)銷歐洲、美洲、非洲、澳洲和亞洲的日本、韓國(guó)、印度等國(guó)家和地區(qū)。其生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)鉬精礦全部用于后續(xù)深加工產(chǎn)品,按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),鉬精礦中雜質(zhì)鉛含量必須小于0.13%,近年來,由于原礦石中方鉛礦含量的增加以及現(xiàn)用磷諾克斯抑制劑對(duì)高鉛礦石作用的局限性,導(dǎo)致鉬精礦鉛含量嚴(yán)重超標(biāo),達(dá)到0.2%~0.3%,從而影響后續(xù)產(chǎn)品的質(zhì)量。為此,必須找到一種新型、高效方鉛礦抑制劑來降低鉬精礦中鉛含量,以使鉬精礦產(chǎn)品達(dá)標(biāo)。

      目前,國(guó)內(nèi)外用于方鉛礦的抑制劑均為磷諾克斯,它是由P2S5與NaOH 按照1∶1.5~2 配比而成,在配制的過程中會(huì)釋放出H2S 等有毒氣體,同時(shí)生成的磷諾克斯性質(zhì)不穩(wěn)定,超過12 h 就會(huì)失效,必須現(xiàn)配現(xiàn)用。這樣的抑制劑在實(shí)際應(yīng)用過程中存在很大的安全隱患,抑制效果也存在一定的局限性。

      本試驗(yàn)是用一種新型方鉛礦抑制劑—ST,以金堆城鉬業(yè)公司卅畝地選礦廠粗精礦為對(duì)象,進(jìn)行了降低鉬精礦中雜質(zhì)鉛含量的試驗(yàn)研究。

      1 礦石性質(zhì)

      1.1 礦石礦物組成

      金堆城鉬礦床中的礦石礦物主要有輝鉬礦、黃鐵礦、黃銅礦、磁鐵礦、磁黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦等。脈石礦物主要是石英、白云母、黑云母、絹云母、金紅石等。

      1.2 礦石化學(xué)成分

      礦石主要化學(xué)成分分析結(jié)果見表1。

      表1 礦石主要化學(xué)成分分析結(jié)果 %

      從表1 可以看出:原礦中雜質(zhì)鉛含量較高,為0.025%。

      1.3 礦石中鉛物相分析

      礦石鉛物相分析結(jié)果見表2。

      表2 礦石鉛物相分析結(jié)果

      從表2 可以看出:鉛主要以硫化鉛形式存在,其占有率達(dá)86.27%,其他形式的鉛含量均較低,因此硫化鉛是主要抑制對(duì)象。

      1.4 礦石中鉛元素的賦存狀態(tài)

      礦石中鉛主要以方鉛礦的形式存在,粒度大小約0.05~0.3 mm,呈半自形粒狀-它形粒狀結(jié)構(gòu),星點(diǎn)狀分布于礦石中,與黃鐵礦、黃銅礦關(guān)系密切,少量與輝鉬礦連生。

      2 室內(nèi)降鉛實(shí)驗(yàn)

      金堆城鉬礦選礦原則流程為銅鉬混合粗選,粗選尾礦選硫,硫尾礦選鐵,粗精礦再磨后銅鉬分離精選,精選尾礦選銅。其中降鉛主要是在銅鉬分離精選段進(jìn)行。此次室內(nèi)實(shí)驗(yàn)同現(xiàn)場(chǎng)流程相同,即在銅鉬分離精選段加入方鉛礦抑制劑進(jìn)行試驗(yàn),室內(nèi)實(shí)驗(yàn)采用開路流程,待磨礦細(xì)度及藥劑制度確定后,再完成閉路流程實(shí)驗(yàn)。室內(nèi)精選段流程如圖1 所示。

      圖1 精選試驗(yàn)流程圖

      3 試驗(yàn)結(jié)果與討論

      3.1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

      試驗(yàn)所用粗精礦均采自金堆城卅畝地選廠,試驗(yàn)之前,對(duì)粗精礦進(jìn)行再磨細(xì)度與再磨時(shí)間試驗(yàn)。再磨機(jī)采用φ150 ×100 型錐型球磨機(jī),磨礦濃度為67%。不同磨礦時(shí)間粗精礦再磨細(xì)度篩析結(jié)果如表3 所示。

      表3 粗精礦不同磨礦時(shí)間粒度篩析結(jié)果 %

      由表3 可知:再磨時(shí)間為17 min 時(shí),粗精礦再磨細(xì)度為-0.038 5 mm80.5%。卅畝地選廠現(xiàn)場(chǎng)一段再磨旋流器溢流細(xì)度為-0.038 5 mm80%以上,因此確定再磨時(shí)間為17 min,再磨細(xì)度為-0.038 5 mm 80.5%。

      3.2 抑制劑ST 用量及與巰基乙酸鈉協(xié)同效果試驗(yàn)

      巰基乙酸鈉是黃銅礦的主要抑制劑,同時(shí)對(duì)方鉛礦也有一定的抑制效果,金堆城選鉬精選段就是同時(shí)添加巰基乙酸鈉與磷諾克斯對(duì)黃銅礦及方鉛礦進(jìn)行抑制。同時(shí),卅畝地選廠巰基乙酸鈉添加量為30 g/t,在此基礎(chǔ)上,添加不同用量ST 與巰基乙酸鈉進(jìn)行協(xié)同效果試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果見圖2。

      圖2 ST 用量及與巰基乙酸鈉協(xié)同效果試驗(yàn)結(jié)果

      從圖2 可以看出:當(dāng)ST 用量為10 g/t 時(shí),與巰基乙酸鈉聯(lián)合使用,鉬精礦中的鉛含量為幾組中最低,精選鉬回收率為幾組中最高,因此確定ST 藥劑最佳用量為10 g/t、TGA 30 g/t。

      3.3 ST 各點(diǎn)添加比例試驗(yàn)

      鉬精選流程較長(zhǎng),各次精選添加量需進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn),確定出最佳的添加比例,以便于抑制劑發(fā)揮最大的抑制效果。固定TGA 和ST 用量,改變各點(diǎn)添加量,按照?qǐng)D1 流程進(jìn)行精選開路試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果見圖3。

      圖3 ST 各點(diǎn)添加比例試驗(yàn)結(jié)果

      從圖3 可以看出:ST 不同添加比例時(shí)鉬精礦回收率均在97%以下,在添加比例為60∶20∶20 時(shí)鉬精礦含鉛量最低,但回收率也最低,而添加比例為40∶40∶20 時(shí)鉬精礦回收率最高,鉬精礦含鉛稍高。綜合考慮,添加比例40∶40∶20 比較合適??紤]到增加粗精選、精掃選添加比例,可以使鉛及時(shí)排出去,因此確定粗精選、精掃選、精選添加比例為40∶40∶20,各次精選作業(yè)均添加,降低鉛在精選過程中的富集比。

      3.4 ST 抑制劑穩(wěn)定性試驗(yàn)

      將ST 抑制劑抽出一定量放入3 組燒杯中,分別擱置不同時(shí)間后進(jìn)行試驗(yàn),驗(yàn)證其降鉛有效性及穩(wěn)定性。試驗(yàn)結(jié)果見圖4。

      圖4 ST 抑制劑穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果

      從圖4 可以看出:將ST 抑制劑分別擱置2 天、3天、4 天后進(jìn)行降鉛試驗(yàn),鉬精礦中鉛含量變化很小,精選鉬回收率也相差不大,表明此種藥劑穩(wěn)定性好,不會(huì)因放置時(shí)間過長(zhǎng)而失效,使降鉛效果變差,生產(chǎn)中可以持續(xù)使用。

      3.5 閉路試驗(yàn)

      在條件試驗(yàn)和開路試驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行了閉路試驗(yàn),試驗(yàn)流程見圖5,試驗(yàn)結(jié)果見表4。

      圖5 閉路試驗(yàn)流程圖

      表4 閉路試驗(yàn)結(jié)果 %

      從表4 可以看出:在金堆城銅鉬分離精選過程中添加新型抑制劑ST,可以使鉬精礦中鉛含量降低至0.13%以下,并且對(duì)鉬精選回收率無影響。

      4 ST 性能及作用機(jī)理

      4.1 ST 性 能

      ST 抑制劑有效含量為30%~32%,pH 值12~13,顏色為橙紅色,以任意比與水混溶,主要成分及官能團(tuán)為羧基(-COOH),含硫基團(tuán),烴基(-CH2,-CH 等),水,堿性物質(zhì)(OH-等)≤2%,其他雜質(zhì)≤1%(不含有氰化物、重鉻酸根以及砷、磷等有害物質(zhì))。其毒性低,用量少,毒性和氣味遠(yuǎn)低于氰化鈉、諾克斯、重鉻酸鹽以及硫化鈉等,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,選擇性高。

      4.2 ST 作用機(jī)理

      ST 抑制劑是由多種易溶于水的有機(jī)化合物按比例配制而成,其中關(guān)鍵有效成分含有被活化的含硫元素的官能團(tuán)。該官能團(tuán)可以使藥劑分子選擇性地與礦石顆粒中的銅、鉛等元素結(jié)合形成較強(qiáng)的化學(xué)鍵,從而將銅、鉛元素帶入水相,達(dá)到銅鉬分離和鉛鉬分離的效果。

      5 結(jié)論

      (1)新型抑制劑-ST 可以穩(wěn)定、有效地降低金堆城鉬業(yè)公司卅畝地選礦廠鉬精礦中雜質(zhì)鉛含量,使其達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求的0.13%以內(nèi)。

      (2)用含鉬14.48%、含銅1.153%、含鉛0.823%的粗精礦進(jìn)行精選降鉛試驗(yàn),添加ST 抑制劑10 g/t,最終可獲得鉬品位 54.91%、銅品位0.092%、鉛品位0.100%、鉬回收率98.86%的鉬精礦,其雜質(zhì)含量均在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。

      (3)ST 與金堆城選礦廠現(xiàn)用P-Nokes 相比,無需配制,可直接使用;穩(wěn)定性好,可持續(xù)使用;用量小,僅為10 g/t;毒性和氣味遠(yuǎn)低于氰化鈉、諾克斯、重鉻酸鹽以及硫化鈉,工人操作過程中安全性高。

      [1]王漪靖,俞國(guó)慶,徐秋生.金堆城不同類型礦石生產(chǎn)低鉛鉬精礦試驗(yàn)研究[J].中國(guó)鉬業(yè),2004,28(5):22-26.

      [2]王漪靖.鉬精礦含鉛高原因分析及對(duì)策措施[J].有色金屬,2003,(1):10-13.

      [3]S·布拉托維奇,等.秘魯勞拉選礦廠新銅鉛分離法的研究和應(yīng)用[J].國(guó)外金屬礦選礦,2002,39(3):61.

      [4]李 英,萬宏民.輝鉬礦與方鉛礦的連生關(guān)系及其對(duì)選礦指標(biāo)的影響[J].中國(guó)鉬業(yè),2013,(3):14-19.

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