强碱性矿浆中黄铁矿的活化方法

专利名称：：强碱性矿浆中黄铁矿的活化方法
技术领域：
：本发明涉及一种黄铁矿的活化技术，尤其涉及一种对强碱性矿浆中黄铁矿的活4b方法。
背景技术：
：铜硫分离一般在强碱性介质中进行，大量的石灰形成高碱高钙介质条件，即形成了强碱性的矿浆，使其中的黄铁矿受到抑制，这就给回收黄铁矿带来困难。通常用^5克酸活化黄4^矿，大量的^f克酸现场稀释非常困难，如果浓硫酸直接加入搅拌槽内会发生强烈的物理化学反应，使工作的厂房内弥漫着呛人的酸雾，设备及厂房钢结构腐蚀严重，并且加入点局部区域硫酸浓度很高，与矿浆中黄铁矿反应释放出剧毒的H2S气体，使之成为生产中的重大危险源。鉴于酸活化工艺存在的诸多弊端，因此，找到一种经济技术可行的清洁选硫工艺具有重要意义。
发明内容本发明实施方式提供一种强碱性矿浆中黄铁矿的活化方法，在不使用硫酸且不产生有毒气体的前提下，消除强碱性矿浆中抑制黄铁矿的CaO、Ca(0H)+和Ca(0H)2物质，达到强化黄药在强碱性矿浆中的黄铁矿表面吸附的目的。本发明的目的是通过以下技术方案实现的本发明实施方式提供一种强碱性矿浆中黄铁矿的活化方法，其特征在于，该方法包4舌预处理将待处理的pH值为12.~13.5的矿浆浓缩至浓度为30~48%;活化处理以可溶性^L酸盐为活化剂，活化剂的用量与所处理的矿浆的重量比为26:1000,将所述活化剂加入到预处理后的所述矿浆中在搅拌状态下进行反应，搅拌时间46min，反应后使所述矿浆的pH值为7.0~9.0，矿浆中的Ca"、OH—与所述活化剂反应生成难溶盐或稳定化合物，反应后矿浆中的Ca"的浓度小于3.0x10—3N,OH—的浓度小于1.0x10-5N。所述可溶性硫酸盐包括硫酸铝、硫酸亚铁、七水硫酸镁中的任一种。当以^琉酸铝为活化剂时，^琉酸铝的用量与所处理矿浆的重量比为2~4:1000。当以硫酸亚铁为活化剂时，硫酸亚铁用量与所处理矿浆的重量比为2~2:1000。当以七水硫酸镁为活化剂时，七水硫酸镁用量与所处理矿浆的重量比为3.0~6.0:1000。所述预处理步骤中，将待处理的矿浆采用水力旋流器进行浓缩。由上述本发明实施方式提供的技术方案可以看出，本发明实施方式通过使用廉价的硫酸铝、硫酸亚铁和七水硫酸镁等硫酸盐作为活化剂，与活化处理的矿浆反应后，有效降低了矿浆的pH值，消除抑制矿浆中黄铁矿的CaO、Ca(0H)+、Ca(OHh物质，达到强化黄药在黄铁矿表面吸附的效果，该方法可获得硫精矿品位39。80%,选硫作业回收率达到88.50%，其活化黄铁矿效果好，成本低廉，使用方便，无腐蚀性等，是回收黄铁矿的有效方法。具体实施例方式本发明实施方式是一种强碱性矿浆中黄铁矿的活化方法，以一种安全、廉价的方式，实现对铜硫分离尾矿中黄铁矿的活化,该方法包括预处理将待处理的pH值为12.0~13.5的矿浆用水力旋流器浓缩至浓度为30~48%;活化处理以可溶性石克酸盐(可以是硫酸铝、硫酸亚铁、七水硫酸镁)为活化剂，活化剂的使用量与所处理矿浆的重量比为26:1000，将所述活化剂加入到予贞处理后的所述矿浆中在机械撹拌状态下反应4~6min，反应后4吏所述矿浆的pH值为7.09.0;实际中，活化剂的具体用量可以取决于矿浆的初始pH值，矿浆的初始pH值高则活化剂的用量则可以多一些，以反应后矿浆的pH值达到7.0~9.O为准。该方法工艺筒单，通过作为活化剂的可溶性^L酸盐(如硫酸铝、硫酸亚铁、七水硫酸镁等)与强碱性矿浆中Ca"和OH—反应，降低了矿浆的pH值，消除抑制矿浆中黄铁矿的CaO、Ca(OH)+、Ca(0H)2物质，达到强化黄药在黄铁矿表面吸附的效果，有利于黄铁矿的回收。为便于对本发明的实施过程理解，下面通过具体实施例对活化机理作进一步说明。实施例一本实施例提供一种强碱性矿浆中黄铁矿的活化方法，主要是针对铜硫分离尾矿形成的强碱性矿浆中，对其中的黄铁矿进行活化，以利用黄铁矿的回收，该方法具体包括预处理将待处理的pH值不低于12.O的矿浆用水力旋流器浓缩至浓度为30~48%;活化处理以可溶性碌u酸盐(可以是碌u酸铝、硫酸亚铁、七水硫酸镁中的任一种)为活化剂，活化剂的用量与所处理矿浆的重量比为26:1000,将所述活化剂加入到预处理后的所述矿浆中在搅拌状态下进行反应，搅拌时间46min，反应后使所述矿浆的pH值为7.0~9。0,矿浆中的Ca"、0H—与所述活化剂反应生成难溶盐或稳定化合物，反应后矿浆中的0&2+的浓度小于3。0x10—3N，0H—的浓度小于l.0x10_5N。上述方法中当以硫酸铝为活化剂时，硫酸铝用量与所述矿浆的重量比为2~4:1000;当以硫酸亚铁为活化剂时，硫酸亚铁用量与黄铁矿的重量比为2~4:1000;当以七水硫酸镁为活化剂时，七水硫酸镁用量与黄铁矿的重量比为3.0~6.0:1000。在上述方法中，对强碱性矿浆中黄铁矿的活化机理为黄铁矿在强碱性矿浆中，主要是被石灰抑制，主要从以下两个方面对黄纟失矿的进4于活化(1)除去矿浆中的Ca":可以使Ca"反应生成络合物或难溶盐的方法来实现，P043—、CA2—、C032—、S0,2—等能与黄铁矿表面的Ca"形成络合物或难溶盐从黄铁矿表面脱附进入溶液，暴露出新鲜表面，使黄铁矿得以活化；(2)消除矿浆中0H—的影响可以使OIT生成难溶盐或中和反应的方法来实现，Mg2+、Al3+、Fe3+、Fe2+、Cu2+、NH/等能与OH-形成难溶盐或稳定化合物，从而消除OH—的影响；在上述方法中，活化剂与Ca2+和0H—的反应如下难溶盐的水解反应CnDm(s)^±nC,aq)+mD-(叫)该反应的标准平衡常数可以表示为Ksp(CnDm)=c(Cm+)nc(Dn—)m(1)溶液中生成沉淀反应n(""'(aq)+m)n-(aq)(:',,[),',(s)该反应的标准平衡常数K=c(Cm+)—nc(Dn—)—m(2)比较溶液中的溶度积常数和标准平衡常数，可知bKsp—\平衡常数越大，表明反应进行越完全。因此，溶度积常数越小，表明反应进行越完全。根据这一规律，参考表l，消除OH—的影响，可选用Al+、Fe3+、Cu2+、Fe2+、Mg2+、H十、冊4+等；消除0&2+的影响，可选用PO—、C2042—、CO/—、SO,等。不同的活化剂与溶液中的Ca"和OPT存在以下反应Al3+(aq)+30H"(aq)Al(OH)3(s)Fe2+(aq)+20H"(aq)、Fe(OH)2(s)Mg2十(叫)+20H—(aq)Mg(OH)2(s)Ca2+(aq)+S042-(aq)CaS04(s)表l溶度积常数(298,15K)(4)<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>通过上述对本实施例活化黄铁矿的才几理的描述，以碌b酸铝、碌u酸亚4失、七水硫酸镁等作为活化剂，活化被石灰抑制的黄铁矿，采用一粗一精一扫流程对某铜硫分离尾矿的矿浆(矿浆pH值42.3,硫品位28.50%)进行处理，得到结果见表2:表2活化剂种类及试验结果(矿浆浓度40%)<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>以石灰水溶液代替强碱性矿浆，对处理结果进行试验，加入活化剂后溶液中〔Ca"和〔Oir〕大大减少,为了便于计算，仅以相同pH值的溶液中活化剂与0IT、Ca2+的反应结果为例进行说明，相同pH值的矿强碱性矿浆，或其它pH值的强碱性矿浆与此类似，试验结果见表3:溶液中活化剂与0H—、Ca"的反应过程。溶液的pH值42,3,这时溶液中发生如下反应Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+20H-(aq)〔0H〕=2.0x10.2N，〔Ca2+〕=1,0x10—2N,K=〔Ca2+〕.〔0H—〕2=4,0x10—6<L,H.6xl(T,所以不存在Ca(0H)2(s)。加入碌iJ臾铝2Kg/m3，溶液中发生如下反应Ai3+(aq)+30H-(aq)^:^^Al(OH)3(s)Ca2'+(aq)+S042—(aq)CaS04(s)最终溶液中〔Al3+〕=5,03x10-3N，〔S042—〕=7.54x1(T3N。A1,3(S)水解平衡系数K.33x10-33，因此忽略A1(OH)3(S)水解产生的Al3+和OH—。此时溶液中的Ca2+和SO,主要是由CaS04(s)水解产生的，根据CaS04(s)水解平衡系数计算〔Ca2+〕。溶液中的0H—主要由水水解生成,所以〔0H〕=1.0x10—7N。表3溶液中活化剂与OH-、Ca"的反应结果<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>上述表3的数据表明，硫酸铝、硫酸亚铁、七水硫酸镁等活化剂的作用结果大量消耗了OH—,降低了溶液(或矿浆)pH值；〔Ca2+〕降低，解吸黄铁矿表面的抑制化合物膜,抑制黄铁矿的CaO、Ca(0H)+、Ca(011)2物质减少，有利于捕收剂在黄铁矿表面吸附，实际中活化剂用量比计算值要大些，主要原因是使用-2腿石灰调节矿浆pH值，石灰没有完全溶解，存在CaO颗粒逐渐溶解，消耗更多活化剂；另外，实际中釆用自来水pH值二8。0，因此活化剂调整后矿浆的pH值比计算值要高。实施例二本实施例中，以硫酸铝作为活化剂，对铜硫分离尾矿的强碱性矿浆中的黄铁矿进行活化处理，具体如下预处理将待处理的pH值为12.3的矿浆用水力旋流器浓缩，浓度调节至30~48%;活化处理以^L酸铝作为活化剂，将所述活化剂加入到预处理后的所述矿浆中进行机械搅拌5min，反应后使所述矿浆的pH值为7.0~9.0。加入硫酸铝2Kg/m3,溶液中发生如下反应Al3+(aq)+30H-(aq)Al(OH)3(s)Ca2+(aq)+S042—(aq)CaS04(s)结论硫酸铝对被石灰抑制的黄铁矿的活化机理，主要是消耗了Ca"和0H—，降低了矿浆pH值；抑制黄铁矿的CaO、Ca(OH)+、Ca(0H)2物质减少。实施例三本实施例中，以硫酸亚铁作为活化剂，对铜硫分离尾矿的强碱性矿浆中的黄铁矿进行活化处理，具体如下预处理将待处理的pH值为12。3的矿浆用水力旋流器浓缩，浓度调节至35~48%;活化处理以硫酸亚铁作为活化剂，将所述活化剂加入到预处理后的所述矿浆中进行机械搅拌5min,反应后使所述矿浆的pH值为7.0~9,0。加入硫酸亚铁4Kg/m3,溶液中发生如下反应Fe2+(aq)+2。H"(aq)^~^-Fe(OH)2(s)Ca2+(aq)+S042-(aq)CaS04(s)结论硫酸亚铁对被石灰抑制的黄铁矿的活化，主要是消耗了Ca"和0H,降低了矿浆pH值；抑制黄铁矿的CaO、Ca(0H广、Ca(0H)2物质减少。实施例四本实施例中，以七水硫酸镁作为活化剂，对强碱性矿浆中的黄铁矿进行活化处理，具体如下预处理将待处理的pH值为12.3的矿浆用水力旋流器浓缩，浓度调节至30~48%;活化处理以七水硫酸镁作为活化剂，将所述活化剂加入到预处理后的所述矿桨中进行机械搅拌5min，反应后使所述矿浆的pH值为7.0~9.0。加入七水硫酸镁4.1Kg/m3,溶液中发生如下反应Mg2+(aq)+20H-(aq)Mg(QH)2(s)Ca2+(aq)+S042-(aq)CaSO"s)结论七水硫酸镁对被石灰抑制的黄铁矿的活化机理，主要是消耗了Ca"和0H一，降低了矿浆pH值；抑制黄铁矿的CaO、Ca(OH)+、Ca(0H)2物质减少。综上所述，本发明实施例中的处理方法，以硫酸铝、好u酸亚铁、七水硫酸镁等硫酸盐对被石灰抑制的黄铁矿的活化机理，可以消耗掉尾矿强碱性矿浆中的0H—，降低了矿浆pH值；解吸黄铁矿表面的抑制化合物膜，抑制黄铁矿的CaO、Ca(0H)'、Ca(OHh物质减少，有利于捕收剂在黄铁矿表面吸附，并且硫酸铝、硫酸亚铁、七水硫酸镁等来源广泛，价格便宜，运输使用安全方便，是活化被石灰抑制黄铁矿的有效药剂。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此,也不因各实施例的前后次序关系对本发明造成任何限制，任何熟悉本
技术领域：
的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。权利要求1、一种强碱性矿浆中黄铁矿的活化方法，其特征在于，该方法包括预处理将待处理的pH值为12.0～13.5的矿浆浓缩至浓度为30～48％；活化处理以可溶性硫酸盐为活化剂，活化剂的用量与所处理的矿浆的重量比为2～6∶1000，将所述活化剂加入到预处理后的所述矿浆中在搅拌状态下进行反应，搅拌时间4～6min，反应后所述矿浆的pH值为7.0～9.0，矿浆中的Ca2+、OH-与所述活化剂反应生成难溶盐或稳定化合物，反应后矿浆中的Ca2+的浓度小于3.0×10-3N，OH-的浓度小于1.0×10-5N。2、根据权利要求l所述的方法，其特征在于，所述可溶性硫酸盐包括硫酸铝、硫酸亚铁、七水硫酸镁中的任一种。3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当以硫酸铝为活化剂时，硫酸铝的用量与所处理矿浆的重量比为2~4:1000。4、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当以硫酸亚铁为活化剂时，硫酸亚铁用量与所处理矿浆的重量比为24:1000。5、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当以七水硫酸镁作为活化剂时，七水辟u酸^:用量与所处理矿浆的重量比为36:1000。6、根据权利要求l所述的方法，其特征在于，所述预处理步骤中，将待处理的矿浆采用水力旋流器进行浓缩。全文摘要本发明公开了一种强碱性矿浆中黄铁矿的活化方法，该方法包括预处理将待处理的pH值为12.0～13.5的矿浆浓缩至浓度为30～48％；活化处理以可溶性硫酸盐为活化剂，活化剂的用量与所处理的矿浆的重量比为2～6∶1000，将所述活化剂加入到预处理后的所述矿浆中在搅拌状态下进行反应，搅拌时间4～6min，反应后所述矿浆的pH值为7.0～9.0，矿浆中的Ca²⁺、OH^-与所述活化剂反应生成难溶盐或稳定化合物，反应后矿浆中的Ca²⁺的浓度小于3.0×10^-3N，OH^-的浓度小于1.0×10^-5N。该方法可有效降低了矿浆的pH值，消除抑制矿浆中黄铁矿的CaO、Ca(OH)⁺、Ca(OH)₂物质，达到强化黄药在黄铁矿表面吸附的效果。文档编号C22B3/12GK101338366SQ20081011879公开日2009年1月7日申请日期2008年8月22日优先权日2008年8月22日发明者于传兵,凌石生,吴熙群,尚衍波,王中明,肖婉琴,肖巧斌申请人:北京矿冶研究总院