本技术提供了一种高效浮选分离复杂铜铁硫化矿的方法,属于浮选药剂技术领域。该方法采用一种新型组合捕收剂,包含氨基三亚甲基膦酸、黄药、乙硫氨酯和多元醇脂肪酸酯,质量浓度为30~50%。首先,将硫化矿石添加硫化剂后磨矿至细度为-0.074mm占65~90%,制浆至固体浓度为25~40wt%。随后,通过一粗3~4精2~3扫的浮选作业,利用组合捕收剂实现铜精矿和硫尾矿的分离。本技术在低碱条件下,显著提升了复杂铜铁硫化矿物的浮选分离效率。
背景技术
作为人类历史上使用时间最长的金属之一,铜金属在生产活动中扮演着至关重要的角色。其中在选矿阶段,黄铜矿是主要的目的矿物,同时共伴生有硫化铁矿物,工业应用中主要采用浮选技术对黄铜矿进行选择性浮选回收。鉴于黄铜矿与黄铁矿表面物理化学性质相似,在浮选矿浆环境中均有较为良好的可浮性,导致黄铜矿与黄铁矿浮选分离困难,因此实现两种矿物的选择性分离对铜资源高效利用具有重要的意义。
对于铜硫矿的浮选分离主要有两种类型:优先浮铜工艺和铜硫混浮-铜硫混合精矿再磨再分离的选矿工艺。
工业上铜硫分离主要采用黄药作为捕收剂,石灰作为pH调整剂和抑制剂,将矿浆pH调整为高碱来抑制黄铁矿和磁黄铁矿。传统的铜硫分离工艺在高碱环境下,石灰用量一般为5-15kg/t,矿浆pH>12,使用如此大量的石灰,必然导致设备、管道等出现严重结垢现象,降低设备使用寿命,不利于长期的实际生产。对于黄药体系而言,即便是采用低碳链的乙基黄药作为捕收剂,在低碱环境中对黄铁矿仍然呈现一定的捕收能力。近年来,酯类捕收剂如乙硫氨酯也逐渐应用于铜铁硫化矿浮选。尽管酯类捕收剂对硫铁矿具有较好选择性,且能够在低碱下浮选硫化铜矿物,但对于铜氧化率较高和次生铜含量较高的矿石,在磨矿浮选流程中矿物表面溶解的铜离子会活化硫铁矿物,致使其表面更加接近于黄铜矿,最终导致酯类捕收剂选择性变差,难以得到高品质的铜精矿。随着矿物资源贫、细、杂等问题日益严重,现有浮选药剂体系难以实现复杂铜铁硫化矿的高效利用。因此,开发具有良好选择性的新型捕收剂,在低碱环境下实现铜铁硫化矿物有效分离,是复杂铜铁硫化矿资源综合利用的主要趋势。
申请号为202311192338.7的发明专利公布了一种分离铜铁硫化矿物的耐低温复合捕收剂,以水相和油相捕收剂的组合,改善了低温环境下捕收剂选择性下降的问题,但铜硫分离的效果欠佳,仍有较多黄铁矿进入精矿中,影响铜精矿品质。申请号202410288868.X的发明专利公布了一种多金属矿分离药剂及其制备方法,该药剂除了可以用于铜硫矿物分离领域外,还可用于铅锌浮选分离以及金矿石浸出领域。尽管使用的普适性较强,但制备过程繁琐、使用原料种类多、工序复杂,难以大规模工业生产。申请号202311199900.9的发明专利提出了一种黄铜矿与黄铁矿选择性分离的方法,使用石灰作为抑制剂,乙醇胺和异戊基黄药作为捕收剂分离黄铜矿与黄铁矿,在不添加起泡剂的情况下得到了品位19.75~20.84%,回收率为89.77~92.98%的铜精矿,该捕收剂相比于常规黄药效果更好,但使用高级黄药会带来成本的增加。申请号为202311820661.4的专利公开了一种硫氨酯捕收剂,通过多种原料进行酯化反应生成一类O-烷基-N-烷基硫逐氨基酸炔酯类化合物,相较于Z-200,使用该捕收剂精矿产率提升,金回收率也显著提高,但该硫氨酯原料繁多,制备过程复杂且反应时间较长。
专利申请号为202310898826.3的发明专利公布了一种含次生铜的高硫低铜型硫化铜矿的选矿方法。该选矿方法,包括磨矿、混合浮选和铜硫分离浮选步骤,其中磨矿过程中加入有机多元膦酸作为矿浆调整剂。该选矿方法中有机多元膦酸为羟基亚乙基-1,1-二膦酸HEDP、氨基三亚甲基膦酸ATMP、二乙烯三胺五亚甲基膦酸HTPMP中的任意一种或多种,添加量为50~150g/t矿石。该浮选方法采用的是“铜硫混浮-铜硫混合精矿再磨再分离”的选矿方法,该方法虽然公开了在铜硫混浮过程中加入氨基三亚甲基膦酸ATMP作为矿浆调整剂,但是其使用方法中仅公开了羟基亚乙基-1,1-二膦酸HEDP作为调整剤的使用过程,而且羟基亚乙基-1,1-二膦酸HEDP在其中的作用是与Cu2+
形成稳定的螯合物,降低铜离子对黄铁矿的活化。但是该申请并没有公开氨基三亚甲基膦酸ATMP也能实现与羟基亚乙基-1,1-二膦酸HEDP相同的功效。而本发明的氨基三亚甲基膦酸ATMP作为组合捕收剂的组分,使得ATMP吸附在黄铜矿表面,使黄铜矿的浮选性能更强,然后在黄药、乙硫氨酯与一类多元醇脂肪酸酯的组合捕收下,不需要铜硫混浮-铜硫混合精矿再磨再分离的过程,只需要一次粗选3~4次精选2~3次扫选的浮选作业,就能获得优质铜精矿,本发明具有浮选流程工艺简单、流程明显得到简化以及浮选结果好的技术效果。
实现思路