关于铅锌矿的浮选方法!~ 氧化铅锌矿最新捕收剂
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一、关于铅锌矿的浮选方法!~
铅和锌是人类最早从铅锌矿中提取的金属之一。铅和锌广泛用于电气工业、机械工业、军事工业、冶金工业、化学工业、轻工业和制药工业。此外,铅金属在核工业、石油工业等部门也有很多用途。铅锌矿中有11种铅工业矿物和6种锌工业矿物,其中方铅矿和闪锌矿最为重要。
方铅矿的化学式为PbS,晶体结构为等轴状。硫离子排列最紧密,铅离子填充在所有八面体间隙中。新鲜方铅矿表面疏水,氧化方铅矿易浮,表面氧化后可浮性降低。黄药或黑粉是方铅矿的典型捕收剂。黄药是化学吸附在方铅矿表面,白药和乙锭也是常用的捕收剂。其中,丁基铵黑粉对方铅矿有选择性捕收作用。
重铬酸盐是方铅矿的有效抑制剂,但它对被Cu2激活的方铅矿的抑制作用减弱。方铅矿已被重铬酸盐抑制,难以活化。只有在酸性介质中用盐酸或氯化钠处理后才能活化。氰化物不能抑制其浮选,硫化钠对方铅矿的可浮性非常敏感,过量硫离子的存在会抑制方铅矿的浮选。二氧化硫、亚硫酸及其盐类、石灰、硫酸锌或其他化学物质都能抑制方铅矿的浮选。
闪锌矿的化学式为ZnS,晶体结构为等轴状,Zn离子分布在晶胞的角落和所有面的中心。s位于细胞被分成的八个立方体中的四个的中心。高锰酸钾浓度在4 ~ 6 10-5 mol/L时,对活化闪锌矿有很强的抑制作用,但浓度高时使其浮选良好。
作用机理是高锰酸钾浓度较低时,与闪锌矿表面活化膜和表面晶格离子反应生成金属羟基化合物,抑制并解吸黄药,而浓度较高时,通过氧化还原反应在矿物表面生成大量单质硫。氰化物能强烈抑制闪锌矿,硫酸锌和硫代硫酸盐也能抑制闪锌矿的浮选。黄铁矿是地壳中分布最广的硫化物,形成于各种地质条件下,与其他矿物共生。
黄铁矿由于Fe2的电子构型,可以存在于多种稳定场,使其进入硫离子组成的八面体场,获得更大的晶场稳定能和额外的吸附能。因此,黄铁矿可以在各种地质条件下形成和稳定。除了黄铁矿的晶体结构、化学成分和表面结构外,许多研究也表明黄铁矿矿床的成矿条件、矿石的形成特征、矿石的结构和构造也有影响。
石头渊对日本13个不同矿床的黄铁矿化学分析表明,每个矿样的S/Fe比值在1.93 ~ 2.06范围内波动,S/Fe比值越接近理论值2,黄铁矿的可浮性越好。对8个不同产地黄铁矿的可浮性进行了研究,认为仅通过硫铁比来判断其可浮性具有一定的局限性,黄铁矿的可浮性还与其半导体性质和化学成分有关。
两者关系如下:高S/Fe比的黄铁矿为N型半导体,热电电动势为负值,可浮性差,易被Na2S和Ca2等离子体抑制;S/Fe比接近理论值2的可能是P型和N型半导体,在酸性介质中可浮性好,在碱性介质中可浮性差。低S/Fe比黄铁矿是P型半导体,热电电动势大,在碱性介质中可浮性好,难以被Na2S和Ca2抑制,在酸性介质中可浮性差。
短链黄药是黄铁矿的传统捕收剂,其疏水产物为双黄药。黄铁矿在黄药的作用下,在pH小于6的酸性介质中容易浮选,但不同的研究表明,当pH在6 ~ 7之间时,其可浮性变差或变好。凌景红等研究表明,这种现象与矿石样品的处理有关。在碱性条件下,黄铁矿的可浮性随着pH值的升高而降低。黄铁矿的活化剂一般用硫酸,也可用Na2CO3或CO2活化。
其作用机理是:首先降低溶液的pH值,使黄铁矿表面的Ca2、Fe2、Fe3离子形成络合物或不溶性盐从黄铁矿表面脱附并进入溶液,使黄铁矿表面恢复新鲜;二是由于活化剂的存在,黄铁矿表面难以被氧化,被抑制的黄铁矿被活化而上浮。黄铁矿表面深度氧化时,可被Cu2活化。
其机理是Cu2可以取代黄铁矿晶格中的Fe2,在表面形成含铜的硫化物膜,从而增强黄药的吸附。而黄铁矿吸附捕收剂或被石灰深度抑制时,必须在酸性介质中或酸洗后用CuSO4 _ 4活化。3.2铅锌浮选捕收剂铅锌矿常用的捕收剂有1、黄药,包括黄药和黄药。2.硫和氮,如乙锭,比黄药有更强的捕收能力。
它对方铅矿和黄铜矿的捕收能力强,对黄铁矿的捕收能力弱,选择性好,浮选速度快,用量比黄药少。它对硫化矿粗颗粒有较强的捕收作用,比黄药分选铜铅硫比矿石效果好。3.黑粉是硫化矿的有效捕收剂,其捕收能力弱于黄粉。二烃基二硫代磷酸盐与相同金属离子的溶度积大于黄药与相应离子的溶度积。黑色药物正在起泡。
工业上常用的黑药有:25号黑药、丁胺黑药、胺黑药、环烷黑药。其中,丁基铵黑粉(二丁基二硫代磷酸铵)为白色粉末,易溶于水,潮解后变黑,具有一定的起泡性,适用于铜、铅、锌、镍等硫化矿的浮选。弱碱性矿浆对黄铁矿和磁黄铁矿的捕收能力弱,但对方铅矿的捕收能力强。
3.3铅锌浮选调整剂可分为抑制剂、活化剂、介质pH值调整剂、煤泥分散剂、凝聚剂和促凝剂。调节剂包括各种无机化合物(如盐、碱和酸)和有机化合物。同一种药剂在不同的浮选条件下往往发挥不同的作用。一、抑制剂1。石灰石灰(CaO)吸水性强,与水反应生成熟石灰Ca(0H)2。
不溶于水,是强碱。加到浮选矿浆中时的反应如下:CaH2O=Ca(OH)2 Ca(OH)2=CaOH-CaOH=ca2o h-石灰常用来提高矿浆的PH值,抑制硫化铁矿物。在铜、铅、锌硫化矿中,硫化铁矿物(黄铁矿、磁黄铁矿、白铁矿和毒砂(如毒砂)常伴生。为了更好地浮选铜、铅、锌矿物,常加入石灰抑制硫化铁矿物。
石灰能抑制方铅矿,尤其是表面轻度氧化的方铅矿。因此,从多金属硫化矿中浮选方铅矿时,常用碳酸钠调节矿浆pH值。如果由于黄铁矿含量高,必须用石灰调节矿浆pH值,则应控制石灰的用量。石灰对发泡剂的发泡能力有影响。例如,松油起泡剂的发泡能力随着pH的增加而增加,而酚类起泡剂的发泡能力随着PH的增加而减少.
石灰本身就是一种凝结剂,可以凝结矿浆中的细小颗粒。因此,当石灰最合适时,浮选泡沫能保持一定的粘度;用量过大时,会促进细粒矿石颗粒的凝聚,使泡沫粘结膨胀,影响正常浮选过程。2.氰化物(氰化钠,KCN)氰化物是分离铅和锌的有效抑制剂。氰化物主要是氰化钠和氰化钾,氰化钙也有用。
氰化物是强碱和弱酸形成的盐,在矿浆中水解生成HCN和CN-KCN=KCN-CNH2O=HCN oh-从上面的平衡式可以看出,碱性矿浆中CN-的浓度增加,有利于抑制。如果pH值降低,会形成HCN(氢氰酸),从而降低抑制效果。因此,当使用氰化物时,必须保持纸浆的碱性。氰化物是一种剧毒药剂,无氰或少氰抑制剂的研究已经进行了很多年。
3.硫酸锌硫酸锌是纯白色晶体,易溶于水。它是闪锌矿的抑制剂,通常在碱性矿浆中有抑制作用。矿浆pH值越高,其抑制作用越明显。
硫酸锌在水中产生以下反应:znso 4=zn2so 42-Zn 22 H2O=Zn(OH)22 hzn(OH)2是一种两性化合物,在碱性介质中溶于酸式盐Zn (OH) 2H2SO4=znso42h2o,得到HZnO2-和ZnO22-。它们在矿物上的吸附增强了矿物表面的亲水性。
Zn(OH)2 NaOH=nah ZnO2H2O Zn(OH)22 NaOH=na 2 ZnO22h2o硫酸锌单独使用协同缓蚀效果差,通常与氰化物、硫化钠、亚硫酸盐或硫代硫酸盐、碳酸钠等联合使用。硫酸锌和氰化物的结合能加强对闪锌矿的抑制作用。常用的比例是:氰化物:硫酸锌=1: 2-5。此时,CN-和Zn2形成胶体Zn(CN)2沉淀。
4.硫酸、亚硫酸盐、SO2气体等。硫酸、亚硫酸盐、二氧化硫气体,如二氧化硫(SO2)、亚硫酸(H2S03)、亚硫酸钠和硫代硫酸钠等。二氧化硫溶于水生成亚硫酸:S02十水=h2so 403二氧化硫在水中的溶解度随温度升高而降低,18时被水吸收,其中亚硫酸的浓度为1.2%;当温度升至30时,亚硫酸浓度为0.6%。
硫酸及其盐是不稳定的,因为它们具有很强的还原性。硫酸能与许多金属离子形成酸式盐、亚硫酸氢盐或正盐(亚硫酸盐)。除碱金属正亚硫酸盐溶于水外,其他金属的正盐微溶于水。硫酸在水中分两步分离。溶液中H2SO3、HSO3 -和SO32-的浓度取决于溶液的pH值。当使用亚硫酸盐浮选时,纸浆的PH值通常控制在5-7的范围内。此时HSO3-是主要的抑制剂。
二氧化硫和亚硫酸(盐)主要用于抑制黄铁矿和闪锌矿。用石灰溶解二氧化硫,或二氧化硫与硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸铁结合作为抑制剂制成的弱酸性矿浆(pH=5-7)。此时方铅矿、黄铁矿和闪锌矿被抑制,被抑制的闪锌矿可用少量硫酸铜活化。也可以用硫代硫酸钠和焦亚硫酸钠代替亚硫酸盐来抑制闪锌矿和黄铁矿。
对于被铜离子强烈活化的闪锌矿,只有亚硫酸盐的抑制效果较差。此时,如果同时加入硫酸锌、硫化钠或氰化物,可以增强抑制效果。亚硫酸盐在纸浆中容易氧化失效,因此其抑制作用具有时间依赖性。为了使过程稳定,通常采用分段添加的方法。
5.发泡剂发泡剂应该是极性不同的有机物,极性基团亲水,非极性基团亲水,使发泡剂分子在空气和水的界面上取向。大多数起泡剂都是表面活性物质,能强烈降低水的表面张力。同一系列有机表面活性剂的表面活性按“三分之一”规律增加,即所谓的“特丰贝法则”。发泡剂应该具有适当的溶解度。
发泡剂的溶解度对发泡性能和气泡形成特性有很大影响。如果溶解度高,药物消耗量大,或者很快出现大量气泡,但不持久。如果溶解度太低,冰就无法溶解,会随泡沫流失,或者起泡速度慢,持续时间难以控制。
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