本技术介绍了一种环保友好的氧化铅锌矿浮选分离工艺,该工艺无需预硫化和抑制剂添加,在低碱性或自然pH条件下实现高效分离。采用的新型捕收剂具有优异的疏水性、低毒性和低成本特点,简化了选矿流程,提高了资源利用率,为有色金属矿物选矿技术领域提供了优化的选别工艺参考。
背景技术
铅锌金属在医药、军事、机械及冶金等多种领域都有广泛的应用。近年来,由于硫化铅锌矿资源日益开发殆尽,对氧化铅锌矿资源的回收及利用受到重视。白铅矿和菱锌矿是氧化铅锌矿中主要的代表矿物,自然界中常与多种脉石矿物共伴生,且均为氧化矿物,可浮性相似,因此,它们的选择性分离一直是研究的难题。
目前氧化铅锌矿浮选方法有硫化-黄药、硫化-胺盐浮选法,在氧化铅锌矿浮选前先加入硫化剂,使其表面生成硫化矿物再用常规黄药类或胺类捕收剂捕收。氧化铅锌矿资源回收困难的主要原因是有用矿物与伴生矿物嵌布关系复杂。例如,粗磨条件下有用矿物与伴生矿物解离不完全,导致浮选药剂选择性差,浮选精矿品位低;而细磨条件下绿泥石、高岭石等伴生矿物易过磨,产生矿泥,若过量加入水玻璃、偏磷酸盐等脉石抑制剂则会影响浮选指标,矿泥对氧化铅锌矿的浮选有较大不利影响,因此生产实际上常常通过调整药剂制度的方法来改善浮选指标。黄斌等人成功实现兰坪氧化铅锌矿浮选是通过采用新型选矿药剂KZ,最优闭路试验氧化锌精矿锌品位可达31.83%,锌回收率60.92%(黄斌,单勇,孙广周等.兰坪氧化铅锌矿选矿试验研究[J].矿产综合利用,2018(2):42-46,24.);蔡锦鹏等人采用两性捕收剂R144在滇东某多金属氧化铅锌矿选别锌金属,浮选所得铅精矿铅品位为61.45%,铅回收率为86.41%,锌精矿锌品位为42.32%,锌回收率为90.63%(蔡锦鹏,宋凯伟,申培伦.滇东某多金属氧化铅锌矿高效回收选矿工艺[J].过程工程学报,2018,18(3):612-617.);张祥锋等人对西藏高氧化率的氧化铅矿,采用自主研发的氧化铅矿新型捕收剂OBF,最终取得了氧化铅精矿含铅34.50%和铅回收率73.10%的浮选指标。(张祥峰,孙伟,刘润清,穆迎迎.西藏某难选氧化铅矿浮选试验研究[J].矿冶工程,2015,35(5):35-38.)
现有技术公开的矿物浮选分离工艺主要存在如下缺陷:
(1)硫化浮选
需要精确控制硫化剂的用量。当用量过高时,S2-
与阴离子捕收剂之间存在竞争吸附;当剂量过低时,会出现硫化不足。且硫化-黄药浮选法无法选择性浮选复杂氧化铅锌矿,硫化-胺浮选法由于胺类捕收剂会过度消耗起泡剂且对异极矿和铁菱锌矿捕收能力弱,使氧化铅锌矿很难达到工业浮选指标。(武鲁庆,章晓林,李康康等.我国氧化铅锌矿的选矿工艺概述[J].矿产综合利用,2016,No.201(05):19-22.)。
(2)絮凝浮选法
絮凝剂实现选择性絮凝难度大,且研发成本高,存在沉降困难、二次污染等问题,在氧化铅锌矿浮选分离领域实际应用较少,仍停留在实验研究中。(吕帅,彭伟军,苗毅恒,等.聚丙烯酰胺类絮凝剂在矿业领域的研究进展[J].矿产保护与利用,2021,41(1):79-84.)
(3)脂肪酸直接浮选法
脂肪酸类捕收剂选择性较弱,对于有复杂脉石矿物的氧化锌矿浮选分离效果不理想,且用量高等缺点阻碍了其在工业上的应用。
(4)螯合剂-中性油浮选法
螯合剂存在价格昂贵、毒性高、高碱且疏水性不强导致其用量较大而造成浮选成本高、污染环境等不利影响,目前难以在工业生产中广泛应用。
(5)选冶联合法
工艺流程复杂,成本高,易造成污染环境等不良影响。
综上可知,现有技术中已开发的高选择性捕收剂,合成药剂成本高、价格昂贵、毒性高,需在高碱条件下添加抑制剂或配合其他捕收剂来实现氧化铅锌矿之间或与石英等脉石矿物的有效分离,易造成浮选流程复杂、污染环境、选矿成本高等不利影响。本专利由于引入了新型的高选择性捕收剂,可有效避免上述情况,故提出本申请。
实现思路