一种黄铁矿浮选组合抑制剂及其应用

1.本发明涉及一种黄铁矿组合抑制剂及其应用，属于矿物加工技术领域，适用于铜硫分离中黄铜矿与黄铁矿的浮选分离。


背景技术：

2.黄铁矿是分布最广的硫化矿，为铜硫分离中主要的硫化铁矿物，常与黄铜矿伴生。铜硫分离主要是黄铜矿与黄铁矿通过浮选工艺进行分离。目前黄铜矿与黄铁矿浮选分离的难点在于：（1）使用石灰抑制黄铁矿使得矿浆碱度过大，泡沫发黏，铜精矿品位不高；（2）黄铁矿可浮性较好，其表面结构不均匀性和晶格形态均会影响黄铁矿的可浮性，而黄铁矿可浮性的变化使得铜硫分离难以控制；（3） 由于矿物的氧化作用，造成浮选矿浆中难免离子增多，cu
2+
对黄铁矿具有活化作用，而fe
2+
对黄铜矿具有抑制作用，难免离子的存在导致铜硫分离难以实现。
3.研究表明，铜硫浮选分离常采用抑制黄铁矿优先选铜的浮选流程。黄铁矿的抑制剂主要有无机抑制剂、有机抑制剂、组合药剂和新型抑制剂四类。
4.生产中常用的黄铁矿无机抑制剂为无氰类抑制剂，如石灰、so2、亚硫酸盐、硫化钠、连二亚硫酸钠和h2o2、漂白粉等。常用的有机抑制剂有乳酸、水杨酸、单宁酸、焦性没食子酸、乙二氨四甲磷酸等小分子抑制剂和淀粉、糊精、单宁、聚丙烯酰胺、腐殖酸盐、羧甲基纤维素等大分子抑制剂。组合抑制剂一般由无机抑制剂相互组合或无机抑制剂与有机抑制剂组合而成，如石灰与亚硫酸钠、双氧水、硫化钠、漂白粉等组合；石灰与羧化壳聚糖、次氯酸钙与腐殖酸钠等组合。新型代号抑制剂主要有ck、dmps、rc、bk512、ctp、fy-12 和 dt-4等。
5.实际生产中无机抑制剂存在用量大、选择性差、抑制效果不佳、环境不友好等问题；而有机抑制剂虽对环境友好，但其适应性和通用性还有待验证和广泛考查；新型代号药剂成分不明确，作用机理不清晰；因此，研发一种性质稳定、选择性好、适应性强、环保经济的新型黄铁矿组合抑制剂对铜硫浮选分离显得尤为重要。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种黄铁矿浮选组合抑制剂，以解决黄铁矿抑制剂选择性、适应性和环保性的问题。
7.本发明组合抑制剂包含有机抑制剂和无机抑制剂；所述有机抑制剂为胭脂虫红色素（简称胭脂虫红）、高粱红色素（简称高粱红）中的一种或两种，所述无机抑制剂为cao、nahso3及ca(clo)2中的一种或两种；所述组合抑制剂的有机抑制剂和无机抑制剂质量比为1:1~1:4。
8.本发明的另一目的在于提供所述组合抑制剂应用于硫化铜矿浮选中黄铜矿与黄铁矿的浮选分离，具体包括以下步骤：将含硫铜矿磨矿至所需细度，调整至所需的矿浆浓度和ph值，在粗选阶段添加组合抑制剂，并搅拌3min，根据需要添加捕收剂和起泡剂，硫化铜矿经1~2次粗选、2~3次扫选、2~3次精选获得铜精矿，其中粗选、扫选和精选均为常规工艺。
9.有机抑制剂的加入总量为100~600g/t，无机抑制剂的加入总量为200~2400g/t，组合抑制剂的加入总量为300~3000g/t。
10.进一步，本发明所述粗选作业为两次时，粗选i有机抑制剂加入总量为300~400g/t，无机抑制剂加入总量为900~1600g/t，组合抑制剂加入总量为1200~2000g/t；粗选ii有机抑制剂加入总量为150~200g/t，无机抑制剂加入总量为450~800g/t，组合抑制剂加入总量为600~1000g/t。
11.进一步，本发明所述磨矿细度为-0.074mm占65%~80%。
12.进一步，本发明所述矿浆质量百分比浓度为20%~30%。
13.进一步，本发明所述矿浆ph值为8~10。
14.进一步，所述粗选时间为3~6min、每次扫选时间2~4min、每次精选时间为3~6min。
15.进一步，所述有机抑制剂胭脂虫红的主要成分为胭脂虫红酸，结构如下：高梁红的主要成分为槲皮黄苷、5’,4
’‑
二羟基-6,8-二甲氧基-7-o-半乳糖苷、5’,4
’‑
二羟基-7-o-半乳糖苷，结构如下：槲皮黄苷结构如下：5’,4
’‑
二羟基-6,8-二甲氧基-7-o-半乳糖苷结构如下：5’,4
’‑
二羟基-7-o-半乳糖苷结构如下：
本发明的原理：有机抑制剂可与无机抑制剂中的ca
2+
及溶液中的cu
2+
、fe
2+
形成大分子络合物吸附在黄铁矿表面，增强黄铁矿表面亲水性，实现对黄铁矿的抑制；有机抑制剂与金属离子可能发生以下反应：
ꢀꢀ
其中，m为ca、fe、cu。
16.本发明的有益效果（1）本发明所述组合抑制剂中的胭脂虫红、高粱红可与无机抑制剂中的ca
2+
及溶液中的fe
2+
、cu
2+
产生亲水性络合物吸附在黄铁矿表面，增强黄铁矿表面的亲水性，阻碍捕收
剂在黄铁矿表面的吸附，降低黄铁矿的可浮性。
17.（2）本发明所述组合抑制剂可在低碱环境下使用，且对黄铁矿的抑制选择性高，对黄铜矿基本无抑制作用。
18.（3）本发明所述组合抑制剂选择性好、适应性强、性质稳定、安全无毒、易于添加，能有效实现黄铜矿和黄铁矿的浮选分离，应用前景广阔。
附图说明
19.图1为实施例1中浮选黄铜矿的工艺流程图；图2为实施例2中浮选黄铜矿的工艺流程图；图3为实施例3中浮选黄铜矿的工艺流程图；图4为实施例4中浮选黄铜矿的工艺流程图；图5为实施例5中浮选黄铜矿的工艺流程图；图6为对比实施例1中浮选黄铜矿的工艺流程图；图7为对比实施例2中浮选黄铜矿的工艺流程图。
具体实施方式
20.为能进一步了解本发明的内容、特点及功效，下面结合具体实施例详细说明，但本发明的保护范围并不限于所述内容。
21.实施例1一种黄铁矿浮选组合抑制剂及其应用方法，如图1所示，具体步骤如下：（1）组合抑制剂：有机抑制剂为胭脂虫红，无机抑制剂为cao；组合抑制剂总用量为400g/t，有机抑制剂与无机抑制剂质量比为1:1，组合抑制剂在浮选时添加于矿浆中。
22.（2）本实施例处理的硫化铜矿：原矿cu品位0.51%，s品位1.77%，含铜矿物主要为黄铜矿，含硫矿物主要为黄铁矿。
23.（3）浮选条件：磨矿细度为-0.074mm占70%，矿浆质量浓度为20%，矿浆ph调节至8；浮选流程为
ꢀ“
一粗三扫三精，中矿顺序返回”。
24.一次粗选的具体工艺为：依次加入组合抑制剂(加入量400g/t，其中胭脂虫红200g/t，cao 200g/t)，搅拌3min，捕收剂丁基黄药(加入量20g/t)及起泡剂2
#
油(加入量10g/t)，搅拌3min后进行粗选作业。
25.扫选ⅰ依次加入捕收剂丁基黄药(加入量10g/t)，起泡剂2
#
油(加入量5g/t)，搅拌3min后进行扫选作业；扫选ⅱ依次加入捕收剂丁基黄药(加入量10g/t)，起泡剂2
#
油(加入量5g/t)，搅拌3min后进行扫选作业；扫选iii依次加入捕收剂丁基黄药(加入量5g/t)，搅拌3min后进行扫选作业。
26.三次精选作业均不添加药剂。
27.经上述浮选作业后得到铜精矿产品，其品位和回收率见表1，其杂质品位见表3。
28.实施例2一种黄铁矿浮选组合抑制剂及其应用方法，如图2所示，具体步骤如下：（1）组合抑制剂：有机抑制剂为胭脂虫红，无机抑制剂为cao及ca(clo)2。组合抑制剂总用量为600g/t，有机抑制剂与无机抑制剂质量比为1:2，组合抑制剂在浮选时添加于矿
浆中。
29.（2）本实施例处理的硫化铜矿：原矿cu品位1.16%，s品位2.03%，含铜矿物主要为黄铜矿，含硫矿物主要为黄铁矿。
30.（3）浮选条件：磨矿细度为-0.074mm占65%，矿浆质量浓度为30%，矿浆ph调节至9。浮选流程为“一粗两扫三精，中矿顺序返回”的闭路流程。
31.一次粗选的具体工艺为：依次加入组合抑制剂(加入量600g/t，其中胭脂虫红200g/t，cao 300g/t，ca(clo)2100g/t)，搅拌3min，捕收剂丁基黄药(加入量30g/t)及起泡剂2
#
油(加入量10g/t)，搅拌3min后进行粗选作业。
32.两次扫选的具体工艺为：扫选ⅰ依次加入捕收剂丁基黄药(加入量15g/t)，起泡剂2
#
油(加入量5g/t)，搅拌3min后进行扫选作业；扫选ⅱ依次加入捕收剂丁基黄药(加入量10g/t)，起泡剂2
#
油(加入量5g/t)，搅拌3min后进行扫选作业。
33.三次精选作业均不添加药剂。
34.经上述浮选作业后得到铜精矿产品，其品位和回收率见表1，其杂质品位见表3。
35.实施例3一种黄铁矿浮选组合抑制剂及其应用方法，如图3所示，具体步骤如下：（1）组合抑制剂：有机抑制剂为高梁红，无机抑制剂为cao及nahso3。组合抑制剂总用量为1800g/t，有机抑制剂与无机抑制剂质量比为1:3，组合抑制剂在浮选时添加于矿浆中。
36.（2）本实施例处理的硫化铜矿：原矿cu品位0.97%，s品位8.36%，含铜矿物主要为黄铜矿，含硫矿物主要为黄铁矿。
37.（3）浮选条件：磨矿细度为-0.074mm占80%，矿浆质量浓度为30%，矿浆ph调节至8.5；浮选流程为“两粗三扫三精，中矿顺序返回”的闭路流程。
38.两次粗选的具体工艺为：粗选i依次加入组合抑制剂(加入量1200g/t，其中高粱红300g/t，cao 700g/t，nahso3200g/t)，搅拌3min，捕收剂丁基黄药(加入量30g/t)及起泡剂2
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油(加入量10g/t)，搅拌3min后进行粗选作业；粗选ii依次加入组合抑制剂(加入量600g/t，其中高粱红150g/t，cao 350g/t，nahso3100g/t)，搅拌3min，捕收剂丁基黄药(加入量15g/t)及起泡剂2
#
油(加入量5g/t)，搅拌3min后进行粗选作业。
39.三次扫选具体工艺为：扫选ⅰ依次加入捕收剂丁基黄药(加入量10g/t)，起泡剂2
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油(加入量5g/t)，搅拌3min后进行扫选作业；扫选ⅱ依次加入捕收剂丁基黄药(加入量10g/t)，起泡剂2
#
油(加入量5g/t)，搅拌3min后进行扫选作业。扫选iii依次加入捕收剂丁基黄药(加入量5g/t)，搅拌3min后进行扫选作业。
40.三次精选作业均不添加药剂。
41.经上述浮选作业后得到铜精矿产品，其品位和回收率见表1，其杂质品位见表3。
42.实施例4一种黄铁矿浮选组合抑制剂及其应用方法，如图4所示，具体步骤如下：（1）组合抑制剂：有机抑制剂为胭脂虫红和高梁红，无机抑制剂为nahso3和ca(clo)2。组合抑制剂总用量为3000g/t，有机抑制剂与无机抑制剂质量比为1:4，组合抑制剂在浮选时添加于矿浆中。
43.（2）本实施例处理的硫化铜矿：原矿cu品位0.41%，s品位5.36%，含铜矿物主要为黄
铜矿，含硫矿物主要为黄铁矿。
44.（3）浮选条件：磨矿细度为-0.074mm占70%，矿浆质量浓度为25%，矿浆ph调节至9。浮选流程为“两粗三扫三精，中矿顺序返回”的闭路流程。
45.两次粗选的具体工艺为：粗选i依次加入组合抑制剂(加入量2000g/t，其中胭脂虫红200g/t，高粱红200g/t，nahso31200g/t，ca(clo)2400g/t)，搅拌3min，捕收剂丁基黄药(加入量30g/t)及起泡剂2
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油(加入量10g/t)，搅拌3min后进行粗选作业。粗选ii依次加入组合抑制剂(加入量1000g/t，其中胭脂虫红100g/t，高粱红100g/t，nahso3600g/t，ca(clo)2200g/t)，搅拌3min，捕收剂丁基黄药(加入量15g/t)及起泡剂2
#
油(加入量5g/t)，搅拌3min后进行粗选作业。
46.扫选ⅰ依次加入捕收剂丁基黄药(加入量10g/t)，起泡剂2
#
油(加入量5g/t)，搅拌3min后进行扫选作业；扫选ⅱ依次加入捕收剂丁基黄药(加入量10g/t)，起泡剂2
#
油(加入量5g/t)，搅拌3min后进行扫选作业。扫选iii依次加入捕收剂丁基黄药(加入量5g/t)，搅拌3min后进行扫选作业。
47.三次精选作业均不添加药剂。
48.经上述浮选作业后得到铜精矿产品，其品位和回收率见表1，其杂质品位见表3。
49.实施例5一种黄铁矿浮选组合抑制剂及其应用方法，如图5所示，具体步骤如下：（1）组合抑制剂：有机抑制剂为胭脂虫红和高梁红，无机抑制剂为cao及nahso3；组合抑制剂总用量为1500g/t，有机抑制剂与无机抑制剂质量比为1:4，组合抑制剂在浮选时添加于矿浆中。
50.（2）本实施例处理的硫化铜矿：cu品位1.05%，s品位5.95%，含铜矿物主要为黄铜矿，含硫矿物主要为黄铁矿。
51.（3）浮选条件：磨矿细度为-0.074mm占80%，矿浆质量浓度为25%，矿浆ph调节至10；浮选流程为“一粗三扫三精，中矿顺序返回”的闭路流程。
52.一次粗选的具体工艺为：依次加入组合抑制剂(加入量1500g/t，其中胭脂虫红100g/t，高粱红200g/t，nahso3200g/t，cao1000g/t)，搅拌3min，捕收剂丁基黄药(加入量30g/t)及起泡剂2
#
油(加入量10g/t)，搅拌3min后进行粗选作业。
53.三次扫选具体工艺为：扫选ⅰ依次加入捕收剂丁基黄药(加入量15g/t)，起泡剂2
#
油(加入量5g/t)，搅拌3min后进行扫选作业；扫选ⅱ依次加入捕收剂丁基黄药(加入量10g/t)，起泡剂2
#
油(加入量5g/t)，搅拌3min后进行扫选作业。扫选iii依次加入捕收剂丁基黄药(加入量10g/t)，搅拌3min后进行扫选作业。
54.三次精选作业均不添加药剂。
55.经上述浮选作业后得到铜精矿产品，其品位和回收率见表1，其杂质品位见表3。
56.对比实施例1本实施例的处理条件和实施例5相同，不同在于添加的抑制剂为有机抑制剂胭脂虫红和高粱红，不添加无机抑制剂，其中有机抑制剂的在各浮选段的加入量为实施例5的2倍，总用量为600g/t。
57.对比实施例2本实施例的处理条件和实施例5相同，不同在于添加的抑制剂为无机抑制剂cao和
nahso3，不添加有机抑制剂，其中无机抑制剂的在各浮选段的加入量为实施例5的2倍，总用量为2400g/t。
58.对比实施例品位和回收率见表2，其杂质品位见表4。
59.表1 实施例试验结果表2 对比实施例试验结果表3 实施例铜精矿中杂质品位表4 对比实施例铜精矿中杂质品位
由表1、表3可知，在硫化铜矿的浮选分离过程中加入本发明的黄铁矿组合抑制剂，各实施例中所得到的铜精矿产品均达到中华人民共和国有色金属行业铜精矿标准(ys/t 318-2007)中三级品及以上，且铜的回收率均在90%以上，实现了黄铜矿与黄铁矿的浮选分离。
60.由表2、表4的对比数据可知，单独使用无机抑制剂或有机抑制剂，药剂用量较大，铜精矿品位没有使用组合抑制剂时高，铜精矿只能达到标准(ys/t 318-2007)中的四级品，且产品中杂质也比使用组合抑制剂得到的铜精矿中的杂质高。因此，无机抑制剂与有机抑制剂的组合使用可以在现有抑制剂基础上使铜硫分离更成功，且减少了抑制剂的用量。
61.以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。