一种海水浮选回收铜铅锌硫化矿的方法与流程

本发明涉及矿物加工领域，尤其涉及一种浮选回收铜铅锌硫化矿的方法。

背景技术：

1、复杂铜铅锌硫化矿分离属于选矿界公认的难题，由于铜的可浮性较好，目前常采用等可浮流程浮选回收铜铅锌硫化矿，将铜作为主要有用矿物浮选，具体为将可浮性与铜相近的铅和部分锌一并浮出再分离，即铜与铅锌部分混合浮选，可降低锌中铜的含量，提高精矿回收率与品位。但黄铜矿和方铅矿的可浮性非常相近，分离难度较大；闪锌矿虽然可浮性较差，但其经硫酸铜等活化后可浮性变好，与铜铅分离难度增大。

2、常规的铜铅锌等可浮浮选方法都采用石灰调浆，以硫酸锌和亚硫酸钠组合药剂在高碱度条件下抑制锌矿物，以丁基黄药作为捕收剂、松醇油作为起泡剂来浮选铜铅矿物，该流程兼有优先浮选与混合浮选两种流程的优点，使得浮选分离的工艺条件易于控制。但使用石灰、硫酸锌和亚硫酸钠组合药剂来抑制锌硫矿物时，石灰用量大，造成微细矿粒的凝聚，会使泡沫发粘，甚至“跑槽”，过高的碱度(ph值≥11)还将使一些硫化铜铅矿物和伴生贵金属残留在浮选尾矿中，影响分选指标。但是，降低石灰用量将不能有效抑制黄铁矿和闪锌矿，导致精矿品位降低。此外，铜铅锌浮选厂在浮选生产时会使用选矿回水以节省用水成本，但是选矿回水中含有高浓度的钠、钙、镁等难免离子，严重影响浮选指标。

3、盐水浮选具有促进浮选的优点，即加快溶液化学反应的电子转移速度，从而加强药剂对部分硫化矿的抑制作用，达到降低药剂用量的目的。目前，与海水浮选相关专利较少，海水浮选理论及实践发展尚不完善。例如，专利“一种海水介质中铜矿物浮选方法”(专利号：cn110653075a)公开了一种海水介质中铜矿物浮选方法，通过添加石灰、丁基黄药、硫化钠、水玻璃、腐殖酸钠等药剂，经过一次精选和两次空白精选，在低碱度条件下浮选得到了铜精矿，一定程度上解决了泡沫发粘、精矿含杂高等问题。该方法所针对的原矿铜含量为0.4％左右，铜精矿品位为23.87％左右，而本专利针对原矿铜含量更低，为0.15％左右，浮选难度更大，但是获得的精矿品位更高，为26％左右。此外，上述专利只有铜精矿一种产品，并不针对复杂伴生低品位铜铅锌硫化矿。

4、专利“一种提高浓盐水/海水/生产回水中煤泥浮选效果的组合物及其制备和浮选方法”(专利号：cn115501981a)利用羧甲基纤维素钠、柠檬酸钠、碳酸钠、六偏磷酸钠、硅酸钠等药剂合成出一种新型组合物，有效降低海水浮选中煤泥里的灰分。但是，该专利的浮选方法难以在硫化矿浮选领域应用。

5、专利“一种利用h2o2浮选分离黄铜矿与黄铁矿的方法”(专利号：cn114074032a)、“一种利用高铁酸盐浮选分离铜硫矿物的方法”(专利号：cn114074031a)分别通过使用新型药剂h2o2和高铁酸钾实现了海水中黄铜矿和黄铁矿的浮选分离，但是这两篇专利针对的矿物是黄铜矿和黄铁矿的单矿物及人工混合矿，并没有应用到实际硫化矿浮选中。

6、复杂伴生的低品位铜铅锌硫化矿浮选捕收剂以黄药及其混合物为主，最常用的抑制剂为石灰。在矿浆盐度较高的海水体系中，抑制剂石灰会导致钙、镁离子的氢氧化物吸附在铜铅锌硫化矿表面，阻碍黄药吸附，严重影响精矿品位和回收率，导致现有的浮选工艺流程长、药剂制度复杂、浮选效果差，现有的浮选药剂捕收性不强，无法在被钙、镁氢氧化物罩盖的矿物表面吸附，无法满足铜铅锌硫化矿海水浮选的要求。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是海水体系中，抑制剂石灰会导致钙、镁离子的氢氧化物吸附在铜铅锌硫化矿表面，阻碍黄药吸附，严重影响精矿品位和回收率，导致现有的浮选工艺流程长、药剂制度复杂、浮选效果差，现有的浮选药剂捕收性不强，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种海水浮选回收铜铅锌硫化矿的方法。

2、为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

3、一种海水浮选回收铜铅锌硫化矿的方法，包括以下步骤：

4、(1)磨矿磁选：将铜铅锌硫化矿原料破碎研磨，至粒径在-200目以下的铜铅锌硫化矿占比不低于质量分数的80％，在0.1～0.2t的磁场强度下进行磁选选铁，分别得到铁精矿和铁尾矿；

5、(2)铜铅锌浮选：将步骤(1)得到的铁尾矿与海水混合制得矿浆，矿浆浓度为25％～35％；矿浆进行一次粗选、一次精选和一次扫选，得到铜铅锌粗精矿和含锌尾矿；粗选时添加混合捕收剂，包括质量分数占比20％～40％的醚胺类捕收剂cy-m-4、质量分数占比5％～15％的乙基硫氨酯z-200和质量分数占比20％～60％的丁基黄药；

6、(3)铜与铅锌分离：将步骤(2)得到的铜铅锌粗精矿进行一次粗选、两次精选和一次扫选，得到铜精矿和含锌尾矿；

7、(4)锌浮选回收：将步骤(2)和步骤(3)得到的含锌尾矿进行一次粗选、一次再磨、两次精选，得到锌精矿和最终尾矿。

8、醚胺类捕收剂cy-m-4生产厂家为长沙矿冶研究院有限公司，比黄药等常见捕收剂具有更强的捕收性能。

9、优选的，所述铜铅锌硫化矿原料铜含量占铜铅锌硫化矿原料总质量的0.1-0.2％，铅含量占铜铅锌硫化矿原料总质量的0.5-1.0％，锌含量占铜铅锌硫化矿原料总质量的1.4-2.4％。

10、本发明复选分离的铜铅锌硫化矿原料的铜、铅、锌含量均较低，目标矿物含量低，提纯时需要达到的富集比就更高，同时低品位矿物的目标矿物与杂质矿物嵌布紧密，成分复杂，对浮选捕收剂的捕收性能和抑制剂的抑制效果要求更高。

11、本专利通过使用cy-m-4、z-200和丁基黄药组成混合捕收剂，该捕收剂具有较高的捕收性能；制定了一次粗选、一次再磨、两次精选的浮选流程，将铜铅锌分别回收；利用海水与抑制剂氧化钙的协同作用(海水促进溶液中的离子转移速度，增强氧化钙、氢氧化钙等亲水物质在脉石矿物表面的吸附)，增强对脉石矿物的抑制效果，从而在浮选难度更大的前提下获得的精矿品位更高。

12、优选的，所述海水包括：0.50～0.55mol/l的nacl，0.03～0.04mol/l的kcl，0.03～0.04mol/l的cacl2，0.03～0.035mol/l的mgcl2，0.002～0.0025mol/l的nahco3和0.03～0.035mol/l的mgso4。

13、优选的，步骤(2)中所述粗选时添加混合捕收剂的用量为100～120g/t；粗选时还添加有抑制剂和起泡剂，所述抑制剂包括氧化钙，用量为1500～2500g/t，起泡剂包括尿素脂，用量为5～10g/t。

14、本技术粗选时氧化钙的用量为1500～2500g/t，正常用量可达3000g/t左右，本技术方案能够节省500～1500g/t石灰。

15、优选的，步骤(3)中所述粗选时添加有抑制剂，所述抑制剂包括焦亚硫酸钠和硫酸锌，所述焦亚硫酸钠的用量为100～300g/t，硫酸锌的用量为100～300g/t。

16、本技术在海水环境中分离回收，海水具有高的离子浓度，能够增强其中的电子转移速率，因此抑制剂在海水中具有更强的抑制性能，如果不减少抑制剂用量将会对目标矿物产生抑制效果最终影响精矿品位和回收率。故而发明人对焦亚硫酸钠和硫酸锌的用量进行调整，使其与海水环境相配合，以更少的添加量发挥更高的效果，抑制剂在此处与海水具有协同作用。

17、优选的，步骤(3)中所述两次精选中的第一次精选添加有混合捕收剂、活性炭、焦亚硫酸钠的和prc，所述活性炭的用量为150～400g/t，焦亚硫酸钠的用量为150～400g/t，prc的用量为10～30g/t，混合捕收剂的用量为5～15g/t。

18、活性炭是矿浆调整剂，其作用为脱药，即脱除矿浆中残余药剂，以消除残余药剂对后续浮选的影响。

19、优选的，步骤(3)中所述两次精选中的第二次精选添加有焦亚硫酸钠，所述焦亚硫酸钠的用量为60～110g/t。

20、粗选时的焦亚硫酸钠为条件试验所得最佳用量，在第一次精选时，由于添加了活性炭脱药，基本脱除矿浆溶液中的过剩药剂，因此添加量基本与粗选时相同。但是在第一次精选和第二次精选之间没有脱药过程，因此矿浆溶液中含有残余药剂，因此在第二次精选时降低了焦亚硫酸钠的用量，其用量约为粗选的1/2。

21、优选的，步骤(4)中所述锌粗选中所添加硫酸铜和混合捕收剂，所述硫酸铜用量为20～60g/t，混合捕收剂的用量为20～60g/t。

22、优选的，步骤(4)中所述一次再磨磨矿至中粒度为0-0.045mm的矿物颗粒占全部矿物颗粒质量分数的80～85％。

23、优选的，，步骤(4)中所述两次精选的第一次精选中添加氧化钙、硫酸铜和混合捕收剂，所述氧化钙的用量为1000～1800g/t，硫酸铜的用量为10～30g/t，混合捕收剂的用量为5～15g/t。

24、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

25、(1)提供了一种混合浮选捕收剂，主要成分由醚胺类捕收剂cy-m-4、乙基硫氨酯z-200及丁基黄药组成，具有强选择性，能够满足海水浮选的要求；cy-m-4的选择性强，尤其对黄铜矿具有较强的捕收性能，z-200及丁基黄药的选择性较差，能有效吸附于黄铜矿、方铅矿、闪锌矿甚至是黄铁矿的表面，但是这两种捕收剂的捕收性能强。因此将三种捕收剂组合使用，并调节每一种药剂的含量配比，可以有效应对组成复杂的矿物，也可以有效应用于组成复杂的矿浆(海水)中。除了可以应用于本技术所用的铜铅锌伴生硫化矿外，混合浮选捕收剂还可以应用于其他伴生硫化矿，例如铜钴硫化矿、辉钼矿等硫化矿的浮选。

26、(2)本发明所使用的新浮选药剂及浮选方法，基于新的组合浮选捕收剂，在海水环境下制定全新的药剂制度和浮选工艺流程，以提高铜铅锌回收率和品位，实现了海水浮选分离铜铅锌硫化矿；硫化矿捕收剂在硫化矿表面吸附的过程会发生药剂与矿物表面之间的化学反应，存在电子得失与传递，而海水的离子会加速电子传递，从而实现促进吸附反应的作用，充分利用了海水高强度离子环境对硫化矿物表面性质的影响，加快溶液化学反应的电子转移速度，从而加强石灰对部分硫化矿的氧化及抑制作用，不仅提高精矿质量，还能有效降低石灰等药剂用量；

27、(3)使用本方法，能够处理含铜质量分数0.1～0.2％，含铅质量分数0.5～1.0％，含锌质量分数1.4～2.4％的高硫型铜铅锌多金属矿原矿，经上述方法得到铜精矿和锌精矿质量佳，且铜、铅、锌回收率高。