范培強(qiáng),張文杰,童 雄,謝 賢,宋 強(qiáng),陳柯臻,郭永杰
(1.昆明理工大學(xué) 國(guó)土資源工程學(xué)院,云南 昆明 650093; 2.云南磷化集團(tuán)有限公司 國(guó)家磷資源開(kāi)發(fā)利用工程技術(shù)研究中心,云南 昆明 650600)
銅、鋅作為重要的金屬資源,在眾多領(lǐng)域有著不可替代的作用,隨著社會(huì)的發(fā)展,對(duì)銅、鋅等金屬資源的需求也逐年增加,也勢(shì)必加大對(duì)銅鋅礦產(chǎn)資源的開(kāi)采.我國(guó)銅礦主要以黃銅礦為主,并且一般與閃鋅礦緊密共生,因此復(fù)雜難處理銅鋅礦床成為了主要礦石來(lái)源,其具有嵌布粒度細(xì)、共伴生緊密、品位低等特征,給傳統(tǒng)選礦工藝帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)[1].
由于浮選過(guò)程中礦漿中產(chǎn)生的Cu2+、Pb2+等離子能活化閃鋅礦,使其與黃銅礦可浮性相近,加之銅鋅混浮后混合精礦脫藥不完全,增加了銅鋅分離的難度[2-3].浮選分離銅鋅硫化礦關(guān)鍵是鋅的抑制與活化,為了提高浮選對(duì)銅鋅硫化礦的分離效果,國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者在浮選工藝及浮選藥劑上進(jìn)行了大量研究.一方面,通過(guò)對(duì)浮選工藝的優(yōu)化,如優(yōu)先浮選、全混合浮選、部分混合浮選和等可浮選等,在一定程度上能夠增加銅鋅硫化礦的分離效果;另一方面,根據(jù)不同的浮選工藝確定相應(yīng)的藥劑制度,研發(fā)選擇性強(qiáng)、綠色環(huán)保的捕收劑、抑制劑等藥劑仍然是銅鋅浮選分離的重點(diǎn).文章詳細(xì)綜述不同浮選捕收劑、抑制劑、脫藥劑等藥劑的研究現(xiàn)狀,指出藥劑的性能及其優(yōu)缺點(diǎn),為更好處理復(fù)雜銅鋅硫化礦提供借鑒.
黃藥類捕收劑作為硫化礦最常用的捕收劑,具有成本廉價(jià)、生產(chǎn)簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì),被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中處理多金屬硫化礦.隨著黃藥分子中碳鏈的增加,對(duì)礦物的選擇性降低,但捕收能力增強(qiáng),在處理銅鋅硫化礦時(shí),國(guó)內(nèi)主要以乙黃藥、丁黃藥為主,國(guó)外異丙基黃藥應(yīng)用較多[4].王可祥等[5]采用優(yōu)先浮銅-鋅硫混浮的工藝流程處理某低品位銅鋅硫化礦,以丁基黃藥作捕收劑,新型SJ作抑制劑,在最佳工藝條件下得到銅精礦和鋅精礦的品位為20.1%、53.7%,回收率分別為75.5%、78.9%.
黑藥類捕收劑對(duì)硫化礦也有較好捕收效果,相較于黃藥類捕收劑而言,對(duì)礦物的選擇性更優(yōu),并且藥劑自身穩(wěn)定,在浮選過(guò)程中難以分解.但是,黑藥捕收劑價(jià)值更為昂貴,工業(yè)生產(chǎn)所需用量較大,對(duì)硫化礦捕收能力相對(duì)較弱,一般與其他類捕收劑結(jié)合,來(lái)獲取更好的生產(chǎn)指標(biāo)[6].加鍇鍇[7]以非洲某高硫銅鋅硫化礦為研究對(duì)象,以丁銨黑藥+Z-200作捕收劑,硫酸鋅+亞硫酸鈉作抑制劑,通過(guò)優(yōu)先浮銅、再選鋅的工藝處理原礦,最終獲得銅精礦的品位和回收率為26.1%、84.2%;鋅精礦的回收率和品位為44.2%、90.6%.該藥劑制度能較好實(shí)現(xiàn)銅鋅的分離回收,降低了Cu2+對(duì)閃鋅礦的活化作用.除此之外,組合藥劑如丁基銨黑藥+乙硫氮、丁基黃藥+丁基銨黑藥、Dy和丁基銨黑藥也都有較好的分選效果[8-10].
硫氮類捕收劑(N,N-二烷基二硫代氨基甲酸鹽類)在處理復(fù)雜多金屬硫化礦時(shí)有較好應(yīng)用,常見(jiàn)的捕收劑有乙硫氮、丁硫氮和硫氮酯等[11-12].表現(xiàn)出捕收性能強(qiáng)、針對(duì)性高、藥劑消耗量低、反應(yīng)速率高等優(yōu)勢(shì),尤其是處理復(fù)雜銅鋅硫化礦時(shí),對(duì)黃銅礦捕收能力要明顯強(qiáng)于閃鋅礦.譚欣等[13]以乙硫氮作捕收劑處理某復(fù)雜多金屬硫化礦,研究表明以硫酸鋅作調(diào)節(jié)劑時(shí),在礦漿pH=8~12時(shí),有利于銅鋅浮選分離,改變捕收劑和調(diào)整劑的添加順序,能提高選礦指標(biāo).硫氮類捕收劑除了在浮選分離銅鋅硫化礦中應(yīng)用較多外,也能用于提高鉛鋅等金屬的回收率.
硫氨酯類捕收劑是一種油狀液體,也被稱之為硫代氨基甲酸酯,良好的分散性使該類捕收劑能直接加入浮選槽中,除了對(duì)硫化礦表現(xiàn)出良好捕收效果外,還能兼顧起泡劑的效果.其中,Z-200(分子式C6H13NOS)作為硫氨酯類捕收劑的一種,對(duì)銅、鉛、鋅、鋁等硫化礦物具有良好的選擇性,在浮選中消耗量低,被廣泛應(yīng)用和研究[14].王奉剛等[15]對(duì)比分析了乙硫氮、丁基黃藥和Z-200等捕收劑對(duì)某矽卡巖型銅鋅硫化礦的浮選效果,研究結(jié)果表明Z-200作捕收劑時(shí),對(duì)銅選擇性更強(qiáng).程敢等[16]針對(duì)某多金屬易浮難分硫化礦為研究對(duì)象,采用Z-200作捕收劑、亞硫酸鈉+石灰石+硫酸鋅+羧甲基纖維鈉作抑制劑優(yōu)先浮選銅,最終銅精礦品位達(dá)到20.1%,同時(shí)對(duì)Ag、Au也有較好回收效果.較為常見(jiàn)的捕收劑結(jié)構(gòu)式和性能等具體見(jiàn)表1所示,其在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用.
隨著原礦石日益表現(xiàn)出貧、細(xì)、雜等特性,銅鋅浮選分離難度不斷加大.為了提高銅鋅分離的效率,開(kāi)發(fā)捕收能力強(qiáng)、選擇性好、適應(yīng)性強(qiáng)的捕收劑至關(guān)重要.目前捕收劑的分子結(jié)構(gòu)、官能團(tuán)與浮選性能之間的關(guān)系逐漸成為研究重點(diǎn).比較合理的藥劑合成步驟如下:(1)采用理論方法如分子設(shè)計(jì)理論、密度泛函理論(DFT)等計(jì)算藥劑的量子化學(xué)性質(zhì),預(yù)測(cè)分子的浮選性能.(2)合成目標(biāo)分子作為捕收劑并進(jìn)行浮選試驗(yàn).(3)驗(yàn)證藥劑的浮選性能:通過(guò)對(duì)捕收劑吸附量、FTIR、表面張力、zeta電位和XPS等指標(biāo)的測(cè)定,揭示捕收劑的浮選機(jī)理.以下是幾種具有代表性的改良合成捕收劑.
1.2.1 改良黃藥類
Y-89系列捕收劑由廣州有色院研究合成,屬于長(zhǎng)碳鏈黃藥類捕收劑,經(jīng)過(guò)對(duì)比研究發(fā)現(xiàn)該類捕收劑對(duì)硫化銅礦有較好選擇性,并且其浮選效果明顯優(yōu)于丁基黃藥,在較高礦漿pH條件下,能夠穩(wěn)定銅精礦品位和回收率的同時(shí),對(duì)其他伴生金屬的回收率也有良好改進(jìn).丁大森等[17]對(duì)比了Y-89與異丁基黃藥對(duì)某復(fù)雜多金屬硫化礦的浮選效果,研究表明Y-89作捕收劑時(shí),精礦中銅的品位和回收率分別增加了0.39%和0.23%,并且原礦中稀貴金屬Au的回收率提高了5.4%,表現(xiàn)出良好捕收效果.
基于浮選藥劑分子設(shè)計(jì)理論和氣味分子的結(jié)構(gòu)理論,鐘宏等[18]設(shè)計(jì)合成酰氨基黃藥:N-苯甲酰氨基乙基鉀黃藥.如圖1所示,在乙基黃藥上引入酰氨基,從而與黃原酸基產(chǎn)生氫鍵締合作用,這導(dǎo)致產(chǎn)生惡臭氣味分子的作用被削弱,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)一線工人較友好;在捕收性能上,與乙基黃藥無(wú)異,但對(duì)黃銅礦選擇性能明顯增強(qiáng),這表明酰氨基+黃原酸基雙配體型黃藥作為黃銅礦特效捕收劑具有較大潛力.
圖1 乙基黃藥與N-苯甲酰氨基乙基黃藥的分子式Fig.1 Molecular formula of ethyl xanthate and potassium O-(2-benzamidoethyl) carbonodithioate
1.2.2 改良硫氨脂類
乙氧羰基硫代氨基甲酸酯(ECTC)為新型硫氨酯捕收劑,在相同條件下捕收性能與乙基黃藥相當(dāng),但選擇性明顯強(qiáng)于乙基黃藥,在低堿條件下該類捕收劑能有效分離黃銅礦和被難免離子活化的閃鋅礦[19].
BK-330由北京礦冶院研究的針對(duì)硫化銅礦的捕收劑,在低堿礦漿條件下能夠?qū)崿F(xiàn)銅硫分離,對(duì)銅的捕收效果優(yōu)于傳統(tǒng)黃藥捕收劑體系,以BK-300作捕收劑時(shí),銅的回收率和鋅的損失率均有較好指標(biāo)[20].
由美國(guó)氰特(Cytec)公司設(shè)計(jì)的Aero5100、Aero5415和Aerophin3418A等硫代類捕收劑在銅選礦廠有良好應(yīng)用,除了單獨(dú)作捕收劑外,該類型捕收劑與戊基黃藥、戊基黃原酸鉀混合作捕收劑效果更好,具有很好的選別指標(biāo)[21].
黃建平等[22]以新合成捕收劑MT-20處理某復(fù)銅鉛鋅多金屬硫化礦,研究發(fā)現(xiàn)該捕收劑結(jié)合鉛捕收劑BITCM,對(duì)原礦處理指標(biāo)良好,能夠?qū)υV中多金屬進(jìn)行綜合回收.
中南大學(xué)以分子軌道理論和Pearson理論設(shè)計(jì)并合成了Mac-10、T-2K和Mac-12等針對(duì)硫化銅的捕收藥劑,在低堿條件下對(duì)黃銅礦、銀、金和黃鐵礦等礦物均有較強(qiáng)捕收能力,已經(jīng)在多個(gè)銅選廠被應(yīng)用[23].
曹飛等[24]根據(jù)Z-200銅捕收劑特性,在分子N上引入一個(gè)乙基,制成代號(hào)IPDTC的改性捕收劑,如圖2所示.試驗(yàn)及分析發(fā)現(xiàn),在低堿條件下,相比Z-200,IPDTC對(duì)黃銅礦的捕收能力及選擇性依然較強(qiáng),因此該藥劑可在較寬泛的pH環(huán)境下保持較好的捕收能力.
圖2 Z-200和IPDTC的分子式Fig.2 Molecular Formula of Z-200 and IPDTC
改良捕收劑在提高原礦多金屬綜合利用率的同時(shí),還需從成本、綠色環(huán)保、毒性等方面考慮.目前,改良捕收劑的設(shè)計(jì)合成主要基于黃藥、硫氨酯、硫氮酯等傳統(tǒng)藥劑,通過(guò)分子中配位原子和配位基團(tuán)與金屬離子結(jié)合,形成螯合物,從而達(dá)到分離浮選的目的.雖然這類捕收劑具有選擇性強(qiáng)、效率高、兼顧起泡性等優(yōu)勢(shì),但也存在水溶性差、生產(chǎn)成本較高、浮選活性低于傳統(tǒng)黃藥類捕收劑等不足,是制約該類新型捕收劑被工業(yè)化應(yīng)用的主要原因.
在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中,由于銅鋅硫化礦中黃銅礦的可浮性優(yōu)于閃鋅礦,因此大多采用抑鋅浮銅的方法實(shí)現(xiàn)銅鋅分離,而合適的鋅抑制劑是浮選分離銅鋅硫化礦的關(guān)鍵,抑制效果的好壞直接影響精礦指標(biāo).
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硫化鈉(Na2S)也能通過(guò)在礦漿中水解產(chǎn)生HS-對(duì)閃鋅礦起到抑制作用,HS-不僅能在閃鋅礦表面形成親水性薄膜,還能與捕收劑在礦物表面形成競(jìng)爭(zhēng)吸附,從而達(dá)到抑制的效果[30].
除了在浮選過(guò)程中添加抑制劑外,磨礦階段加入石灰也能對(duì)閃鋅礦起到抑制作用.磨機(jī)中添加石灰,水解產(chǎn)生的Ca2+和CaOH+能在閃鋅礦表面形成親水性薄膜,增加閃鋅礦與捕收劑結(jié)合的難度[31].研究發(fā)現(xiàn),不同無(wú)機(jī)物抑制劑對(duì)閃鋅礦的抑制效果表現(xiàn)為:氰化物>硫酸鋅>亞硫酸鹽(或SO2)>硫化鈉>石灰.對(duì)于不同復(fù)雜多金屬硫化礦而言,由于存在嵌布粒度細(xì)、共生緊密等問(wèn)題,往往需要將抑制劑配合使用,以此提高對(duì)閃鋅礦、方鉛礦的抑制.如硫酸鋅+亞硫酸鈉、硫酸鋅+亞硫酸鈉+硫代硫酸鈉、硫酸鋅+SO2、CaO+亞硫酸鈉+硫酸鋅等.
2.2.1 小分子有機(jī)抑制劑
多羥基羧酸來(lái)自于自然界植物中,對(duì)硫化礦有較好抑制效果,如常見(jiàn)的酒石酸、草酸、檸檬酸、剛果紅等,不同多羥基羧酸的親水性與自身含羥基和羧基數(shù)量緊密相關(guān),抑制能力與碳鏈長(zhǎng)度成反比關(guān)系[32].在浮選過(guò)程中,多羥基羧酸能與礦物表面金屬離子形成螯合物,未與金屬離子結(jié)合的親水基團(tuán)增加了礦物的親水性,使其可浮性降低,從而達(dá)到抑制的效果.龍秋榮等[33]研究發(fā)現(xiàn)剛果紅用量 1 600 g/t 時(shí)閃鋅礦的回收率低于3%,抑制效果明顯.
巰基類(-SH)化合物對(duì)閃鋅礦、黃鐵礦等硫化礦物有較好抑制作用,如常見(jiàn)的巰基乙酸、巰基乙醇等物質(zhì)[34].由于巰基化合物含有親水基團(tuán),在礦物表面與金屬離子結(jié)合,同時(shí)與黃藥類捕收劑競(jìng)爭(zhēng)吸附,增加閃鋅礦和黃鐵礦的親水性.劉潤(rùn)清等[35]對(duì)比研究了巰基乙酸和巰基乙醇對(duì)閃鋅礦、黃鐵礦的抑制效果,研究表明該類抑制劑在礦漿pH=6~8范圍時(shí)對(duì)閃鋅礦抑制良好,但對(duì)被Cu2+活化后的閃鋅礦抑制效果不佳.此外,二甲基二硫代氨基甲酸鹽作為能替代氰化物的抑制劑,對(duì)閃鋅礦、黃鐵礦具有選擇性抑制效果,而對(duì)方鉛礦和黃鐵礦的抑制能力較弱,這是由于該抑制劑能將ZnS和FeS2雙電子層吸附的黃藥取代掉,從而起到抑制的效果.
2.2.2 大分子有機(jī)抑制劑
除了小分子有機(jī)抑制劑外,也存在大分子天然有機(jī)物作抑制劑,該類物質(zhì)不僅綠色環(huán)保,而且廉價(jià),來(lái)源廣泛,受到研究人員重視.能夠作為抑制劑的大分子天然有機(jī)物包括:多糖類、腐殖酸類、單寧類以及木質(zhì)素類[36].
多糖類物質(zhì)如淀粉、瓜爾膠、纖維素等作為銅鋅浮選鋅的抑制劑,其優(yōu)勢(shì)在于來(lái)源廣泛、環(huán)保無(wú)污染且成本可控.抑制機(jī)理是多糖類結(jié)構(gòu)的物質(zhì)中含有的基團(tuán)-OH和-O-能通過(guò)氫鍵吸附于礦物表面,增加了原礦物的親水性,同時(shí)還能屏蔽一些捕收劑的捕收作用,從而達(dá)到抑制的效果[37].TAN等[38]以多糖類物質(zhì)天然瓜爾膠作抑制劑,研究其對(duì)復(fù)雜多金屬硫化礦的處理效果,研究表明,在最佳工藝條件下,瓜爾膠能有效抑制閃鋅礦,但對(duì)方鉛礦基本無(wú)抑制效果.FENG等[39]研究了刺槐豆膠在銅鋅混合礦中的抑制作用,發(fā)現(xiàn)其對(duì)黃銅礦和閃鋅礦都有抑制效果,但是對(duì)閃鋅礦抑制作用更強(qiáng),分析指出可能是因?yàn)殚W鋅礦更易氧化,表面的氧化鋅與刺槐豆膠的羥基作用更強(qiáng).
腐殖酸類主要是通過(guò)木素的炭化作用,經(jīng)過(guò)微生物各種反應(yīng)生成的含有多種不同基團(tuán)的有機(jī)物質(zhì),一般含有苯環(huán)、羰基、羥基等官能團(tuán)[40].在硫化礦浮選過(guò)程中,腐殖酸類物質(zhì)能夠吸附于硫化礦礦物表面,未結(jié)合的親水基團(tuán)羥基、羰基能與水分子作用,增加礦物的親水性.LIU等[41]研究了腐殖酸作抑制劑對(duì)銅鋅硫化礦浮選的影響,研究表明經(jīng)過(guò)氧化后的原礦能與腐殖酸緊密結(jié)合,起到抑制效果,在最佳條件下能夠得到銅精礦的品位和回收率分別為30.5%、89.2%.除了在銅鋅硫化礦中作抑制劑外,在黃鐵礦和閃鋅礦的浮選分離中,可抑制黃鐵礦.Wei等[42]以CaO+腐殖酸作抑制劑,在礦漿pH=11.5左右,得到鋅精礦的品位和回收率分別為46.0%、90.1%.機(jī)理的研究表明氧化鈣的加入能通過(guò)水解產(chǎn)生Ca2+和Ca(OH)+等離子,促進(jìn)腐殖酸與黃鐵礦結(jié)合,增強(qiáng)抑制效果.
單寧類(含-OH,苯環(huán))如MT、YMT、MZT、GZT、PT等能從植物中被提取,也被稱為鞣酸,抑制硫化礦的機(jī)理與其它有機(jī)物抑制機(jī)理相似,通過(guò)在礦物表面吸附,增加其親水性.龍秋榮等[33]經(jīng)過(guò)試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),鞣酸用量為 600 g/t 時(shí)能使閃鋅礦的回收率<40%.除此之外,還能通過(guò)引入不同基團(tuán),達(dá)到改善抑制能力的效果.變性的單寧類作為云母、黃鐵礦、方鉛礦等礦物的抑制劑,能夠取代無(wú)機(jī)物類抑制劑[43].
在實(shí)際選廠浮選分離銅鋅硫化礦中,單一抑制劑對(duì)一些復(fù)雜多金屬硫化礦的浮選分離效果往往較差,并且有機(jī)抑制劑相較其它抑制劑而言成本較高,為了進(jìn)一步提高浮選分離的效果,往往采用組合抑制劑.
如SO2+CaO+淀粉組合的抑制劑在日本選廠對(duì)閃鋅礦有良好的抑制效果;二甲基二硫代氨基甲酸鈉與亞硫酸氫鈉、硫酸鋅的組合對(duì)活化后的閃鋅礦有較好的抑制效果;NaCN+SO2+NH3H2O組合的抑制劑在Niranoda礦山選廠也有較好應(yīng)用效果[44].
組合抑制劑良好的抑制效果引起了廣泛關(guān)注和研究,一般包括無(wú)機(jī)物+無(wú)機(jī)物類組合抑制劑、無(wú)機(jī)物+有機(jī)物類組合抑制劑.湯小軍等[45]以有機(jī)物Z-206和ZnSO4組合的抑制劑處理雅安某銅鋅難處理硫化礦,獲得的銅精礦中鋅的含量只有4.3%左右,銅鋅浮選分離效果良好.這類抑制劑抑制閃鋅礦的機(jī)理是有機(jī)物Z-206能有效分解閃鋅礦表面被活化的膜,同時(shí)與礦漿中難免離子Cu2+發(fā)生絡(luò)合反應(yīng),降低其含量,并且能增加閃鋅礦的親水性,從而起到抑制閃鋅礦的效果.DMDC(二甲基二硫代氨基酸納)+ZnSO4+NaSO3的組合抑制劑對(duì)閃鋅礦的抑制效果具有正向協(xié)同效應(yīng),無(wú)機(jī)物的添加能減弱DMDC對(duì)礦漿pH變化的敏感度,提高藥劑的適用范圍[46].巰基乙醇+羧甲基纖維鈉+ZnSO4組合的多元抑制劑在我國(guó)吉林省某銅鋅硫化礦選礦廠有良好應(yīng)用,能夠有效降低銅精礦中鋅的含量[47].無(wú)機(jī)物抑制劑與有機(jī)物抑制劑的組合,不僅能提高對(duì)復(fù)雜多金屬硫化礦浮選分離的效果,還能降低藥劑消耗成本,更符合企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益.
多金屬銅鋅硫化礦的浮選分離過(guò)程中,采用混合浮選-銅鋅分離的工藝流程時(shí),混浮階段使用的藥劑會(huì)大量吸附、殘留在精礦表面,對(duì)后續(xù)抑鋅分離帶來(lái)不利影響,因此,需要對(duì)混合精礦進(jìn)行脫藥處理,提高銅鋅分離效果.一般脫藥方法為機(jī)械脫藥法和藥劑解吸法,其中,機(jī)械脫藥法是通過(guò)精礦再磨,使礦石單體解離,再采用擦洗、濃縮、過(guò)濾等方法,使礦體表面的浮選藥劑脫落并被水流帶走.該方法對(duì)以范德華力吸附于礦體表面的藥劑有較好效果,但對(duì)以化學(xué)吸附方式的藥劑一般達(dá)不到洗脫效果,并且機(jī)械脫藥法整體成本過(guò)高,在實(shí)際選礦廠中很少被采用[48].
藥劑解吸法依靠脫藥劑與吸附于精礦表面的捕收劑發(fā)生化學(xué)或物理反應(yīng),破壞捕收劑結(jié)構(gòu),吸附礦物表面的藥劑分子,從而起到較好的脫除效果.常見(jiàn)的脫藥藥劑為硫化鈉和活性炭,其中,硫化鈉作脫藥劑時(shí)的用量往往較大,在后續(xù)處理中需要濃縮過(guò)濾,脫除殘留的硫化鈉[49];而活性炭用量不能過(guò)大,否則會(huì)吸附后續(xù)浮選藥劑,造成藥劑用量加大,浮選指標(biāo)變差.卜顯忠等[50]對(duì)比分析了機(jī)械脫藥、單一脫藥劑和混合脫藥劑幾種不同方法對(duì)混合精礦的脫藥效果,研究發(fā)現(xiàn)以硫化鈉+活性炭組合的脫藥劑效果最佳.
當(dāng)?shù)V石銅鋅嵌布粒度細(xì)、共生關(guān)系復(fù)雜時(shí),往往需要精礦機(jī)械再磨+脫藥劑,以達(dá)到銅鋅的單體解離并脫藥的目的.鄭利強(qiáng)等[51]對(duì)新疆某銅鋅混合精礦進(jìn)行了脫藥試驗(yàn)研究,發(fā)現(xiàn)對(duì)混合精礦濃縮脫水、磨礦前后添加活性炭和硫化鈉、機(jī)械攪拌脫藥均有較好的脫藥效果,但在實(shí)際生產(chǎn)中,磨礦細(xì)度需 -43 μm 粒級(jí)占比95%,磨礦壓力較大,且脫水工藝需增加濃縮機(jī),工藝改造困難.因此機(jī)械攪拌+脫藥劑是最簡(jiǎn)單合理的方案.
銅鋅硫化礦是我國(guó)銅、鋅金屬資源的主要原礦石之一,面對(duì)越來(lái)越表現(xiàn)出貧、細(xì)、雜等特征的多金屬?gòu)?fù)雜硫化礦,傳統(tǒng)藥劑的使用效果往往不佳.因此,開(kāi)展綠色環(huán)保浮選分離藥劑的研究,不僅能提高復(fù)雜難處理礦石的分選效率,還能降低藥劑成本.雖然針對(duì)銅鋅硫化礦浮選分離藥劑的研究一直備受關(guān)注,并且取得了較豐富的研究成果,但還需從理論和工藝應(yīng)用實(shí)踐方面深入研究:①基于密度泛函理論,明確捕收劑分子結(jié)構(gòu)與浮選性能之間的關(guān)系,運(yùn)用分子設(shè)計(jì)技術(shù),開(kāi)發(fā)更為綠色、高效的捕收藥劑;②在現(xiàn)有捕收劑的基礎(chǔ)上,根據(jù)不同原礦性質(zhì),提高組合捕收劑的應(yīng)用,提升浮選分離指標(biāo);③開(kāi)發(fā)綠色環(huán)保、生產(chǎn)合成廉價(jià)的抑制劑,提高藥劑適應(yīng)性來(lái)應(yīng)對(duì)日益復(fù)雜化的礦石,并且加強(qiáng)組合抑制劑的應(yīng)用;④選冶工藝聯(lián)合,生產(chǎn)工藝的優(yōu)化完善,提高藥劑使用效率,降低生產(chǎn)成本;⑤新工藝技術(shù)的研發(fā),如電化學(xué)氧化法、生物浸出等新工藝的日益成熟,新技術(shù)工藝的應(yīng)用研究能為傳統(tǒng)方法注入新動(dòng)力.
雖然新工藝和新試劑的研發(fā)大都停留在實(shí)驗(yàn)室階段,離工業(yè)化應(yīng)用還存在一定距離,但隨著研究的不斷深入,有望為后續(xù)工業(yè)化應(yīng)用奠定基礎(chǔ).
昆明理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2022年6期