硫化銅礦流體包裹體組分自活化浮選方法
2023-04-24 10:56:56
專利名稱：硫化銅礦流體包裹體組分自活化浮選方法
技術領域：
本發明涉及一種硫化銅礦流體包裹體組分自活化浮選方法，屬於選礦技術領域。
背景技術：
硫化銅礦是銅資源的主要來源，浮選是回收硫化銅礦的主要方法，幾乎90%以上的硫化銅礦都是通過浮選方法回收的，所以浮選在銅礦資源回收利用中佔有重要地位。不同的硫化銅礦，根據其礦物組成的不同，採用的捕收劑有所不同，但硫化銅礦浮選最常用的捕收劑主要還是黃藥、黑藥、酯類等巰基捕收劑，也有幾種捕收劑混合使用，提高捕收效果的。由於硫化銅礦相對於其它礦物而言，具有良好的可浮性，在提高硫化銅礦浮選效果的工藝和技術方面的研究相對較少，多數研究集中在硫化銅礦浮選的理論和機理方面。
硫化銅礦的浮選，基本過程為礦石破碎使硫化銅礦物與其它礦物單體解離，同時硫化銅礦物形成新的表面，在礦漿中添加硫化銅礦捕收劑，捕收劑離子在礦物表面吸附形成疏水性表面實現浮選。在這一基本的浮選過程中，由於新生成的硫化銅礦表面對巰基類捕收劑離子的吸附活性不高，需要輕微氧化，增加礦物表面對捕收劑離子的吸附活性，才能獲得好的浮選效果。但是硫化銅礦物表面的過度氧化對浮選不利，所以控制礦物表面的氧化成為硫化銅礦物浮選的重要問題。這些都已經成為硫化銅礦物浮選的基本理論和原理，至今幾乎沒有受到質疑。為了進一步提聞硫化銅礦浮選的技術指標，專利號為200710188457. X的一種提高複雜硫化銅礦礦石浮選指標的工藝，由如下技術條件及配方組成，(I)在分級機和浮選前的攪拌桶之間新增加一個吸氣攪拌桶，在此吸氣攪拌桶內利用空氣通過控制攪拌時間來調整硫化銅礦礦漿電位；(2)採用異戊基黃藥和新型藥劑硫氮酯作為銅礦物選擇性捕收劑；
(3)進行銅礦物的優先快速浮選。該發明的工藝技術和傳統浮選技術工藝處理硫化銅礦石相比，在銅礦物浮選指標、藥劑消耗、流程結構和能耗等諸方面，顯示出一定的優越性。該發明也是基於硫化銅礦浮選需要表面輕微氧化提出的，通入空氣的目的在於提高氧化電位，加速硫化銅礦的表面氧化。流體包裹體是成巖成礦溶液在礦物結晶生長過程中，被捕獲在礦物晶體缺陷、空穴、晶格空位、位錯及微裂隙之中，而且至今尚在主礦物中完好封存並與主礦物有相界限的獨立封閉體系，廣泛存在於礦物晶體中，相當完整地保存了礦物形成時的物理化學信息，因此，它的成分一般代表著礦物形成時流體的原始組成，成為研究地質成礦流體的唯一樣品，對研究地質成礦具有重要意義。礦物流體包裹體一般捕獲的是成礦流體，而且保持了原有流體的組成和性質，當礦物破碎時，流體包裹體破損，成礦流體溢出進入礦漿溶液，必將影響礦漿溶液中的化學組成和性質，礦漿溶液性質的變化對礦物浮選具有重要的影響。對於包裹體中成礦流體成分及性質的研究，在地球化學方面進行了大量的工作。但在流體包裹體成分對浮選的影響方面，研究的報導很少。基於此，本發明提出控制和利用硫化銅礦物流體包裹體釋放的銅離子，實現硫化銅礦物自活化浮選，進一步提高硫化銅礦物的浮選效果，降低浮選藥劑用量，提聞浮選技術經濟指標。
發明內容
本發明的目的是提供一種硫化銅礦流體包裹體組分自活化浮選方法，對硫化銅礦物破碎磨礦過程中，包裹體釋放出來的銅離子進行有效控制，實現銅離子對硫化銅礦物的活化浮選，從而進一步提高硫化銅礦的浮選技術經濟指標。本發明通過以下技術方案來實現
(1)礦石在80 85wt%濃度下磨礦至硫化銅礦物單體解離度大於80%，磨礦細度為-200目含量大於85wt%，硫化銅礦物流體包裹體中的銅離子釋放進入礦漿溶液，同時硫化銅礦物新生成的表面發生弛豫，形成「富硫」表面；、 (2)將步驟(I)得到的硫化銅礦磨礦礦漿加水稀釋到30 40wt%的濃度，添加50 IOOg/1氯化銨,放入第一個密封攪拌桶，以0. 5 lm/s的速度慢速攪拌,使流體包裹體釋放的銅離子和添加的銅離子在硫化銅礦物新生的「富硫」表面吸附10 20min，形成「富銅」表面。(3)將步驟(2)得到的硫化銅礦礦漿放入第二個攪拌桶中，添加20 150g/t黃藥，以I. 5 3m/s的速度快速攪拌4 8min，使黃藥陰離子在「富銅」的硫化銅礦物表面吸附形成疏水性表面，從攪拌桶出來的礦漿進入浮選機進行硫化銅礦浮選，獲得硫化銅精礦。上述(2)步驟中可添加5 10g/t硫酸銅。本發明的技術原理
量子化學計算結果表面，硫化銅礦物破碎磨礦解離，表面發生弛豫，形成「富硫」表面。地球化學研究結果表明，硫化銅礦物晶體破裂的同時，流體包裹體組分向礦漿溶液中釋放銅離子，具有很高表面能的新生表面由於「富硫」，在中性礦漿中顯示負電性，對礦漿溶液中的銅離子具有很強的選擇性吸附能力，礦物流體包裹體釋放的銅離子在礦物表面吸附，增加礦物表面電性，而表面對鐵離子的吸附活性小於銅離子，使得礦物表面成為「富銅缺鐵」表面，這樣的表面有利於黃藥類硫化礦捕收劑吸附，形成黃原酸銅疏水性表面而浮選。表面氧化將破壞「富硫」表面，也將破壞表面半導性，對浮選有不利的影響。技術原理理論模型如附圖I所示。本發明具有以下優點和積極效果
I、新生硫化銅礦物表面由於弛豫形成「富硫」表面，對黃藥的吸附能力較弱，直接浮選效果欠佳，常規的浮選是通過氧化使表面上硫形成硫酸根進入溶液，改善黃藥陰離子在表面的吸附活性，但表面氧化的同時，表面上的銅將以銅離子的形式進入溶液，增加了礦漿溶液中的銅離子濃度，這將消耗捕收劑黃藥，即過多的銅離子存在於礦漿之中對硫化銅礦物的浮選不利。本發明充分利用硫化銅礦流體包裹體釋放的銅離子在「富硫」表面具很高吸附活性的特點，使包裹體組分銅離子吸附在硫化銅礦物新生表面形成「富銅」表面，實現硫化銅礦物表面的自活化。2、硫化銅礦物表面實現自活化後，可浮性提高，在相同的捕收劑用量下，浮選的回收率得以提聞。3、由於流體包裹體釋放進入礦漿中的銅離子反吸附到礦物表面，礦漿溶液中的銅離子濃度降低，避免了銅離子與黃藥反應生產黃原酸銅沉澱消耗捕收劑，使捕收劑的用量減少，一方面對提高銅精礦品位有利，另一方面可降低捕收劑用量，降低浮選成本。4、對於流體包裹體數量少、釋放銅離子數量少的硫化銅礦浮選，對於表面弛豫形成的「富硫」表面，還可以人為添加少量的銅離子實現活化，補充流體包裹體組分自活化的不足，確保好的浮選效果。
圖I為本發明的包裹體組分銅離子吸附原理圖，圖中I為硫化銅礦物表面，2為硫化銅礦物表面硫原子，3為硫化銅礦物晶體銅原子，4為硫化銅礦物表面吸附的流體包裹體釋放的銅離子。圖2為本發明的捕收劑吸附原理圖，圖中I為硫化銅礦物表面，2為硫化銅礦物表面硫原子，3為硫化銅礦物晶體銅原子，4為硫化銅礦物表面吸附的流體包裹體釋放的銅離子，5為捕收劑黃藥離子。、圖3為本發明的硫化銅礦流體包裹體組分自活化浮選方法流程圖。
具體實施例方式實施例I :
硫化銅礦含銅品位0. 70%,氧化率8%，硫化銅礦物為黃銅礦，氧化銅礦物為孔雀石，礦石類型為熱液型，流體包裹體豐富。(I)礦石在80 85wt%濃度下磨礦至硫化銅礦物單體解離度大於80%，磨礦細度為-200目含量達到88%，硫化銅礦物流體包裹體中的銅離子釋放進入礦漿溶液，同時硫化銅礦物新生成的表面發生弛豫，形成「富硫」表面。(2)將步驟(I)得到的硫化銅礦磨礦礦眾加水稀釋到30wt%的濃度,添加60g/t氯化銨，放入第一個密封攪拌桶，以0. 5 lm/s的速度慢速攪拌，使流體包裹體釋放的銅離子和添加的銅離子在硫化銅礦物新生的「富硫」表面吸附10 15min，形成「富銅」表面。(3)將步驟(2)得到的硫化銅礦礦漿放入第二個攪拌桶中，添加30g/t 丁基黃藥，以I. 5 3m/s的速度快速攪拌4 8min，使丁基黃藥陰離子在「富銅」的硫化銅礦物表面吸附形成疏水性表面，從攪拌桶出來的礦漿進入浮選機進行硫化銅礦浮選，獲得硫化銅精礦。銅精礦含銅品位20%，銅的回收率92%。實施例2
硫化銅礦含銅品位0. 90%，氧化率10%，硫化銅礦物主要為黃銅礦，輝銅礦次之，氧化銅礦物為孔雀石，礦石類型為熱液型，流體包裹體豐富。(I)礦石在80 85wt%濃度下磨礦至硫化銅礦物單體解離度大於80%，磨礦細度為-200目含量達到90%，硫化銅礦物流體包裹體中的銅離子釋放進入礦漿溶液，同時硫化銅礦物新生成的表面發生弛豫，形成「富硫」表面。(2)將步驟(I)得到的硫化銅礦磨礦礦眾加水稀釋到35wt%的濃度,添加70g/t氯化銨，放入第一個密封攪拌桶，以0. 5 lm/s的速度慢速攪拌，使流體包裹體釋放的銅離子和添加的銅離子在硫化銅礦物新生的「富硫」表面吸附12 18min，形成「富銅」表面。(3)將步驟(2)得到的硫化銅礦礦漿放入第二個攪拌桶中，添加100g/t異戊基黃藥，以I. 5 3m/s的速度快速攪拌4 8min，使黃藥陰離子在「富銅」的硫化銅礦物表面吸附形成疏水性表面，從攪拌桶出來的礦漿進入浮選機進行硫化銅礦浮選，獲得硫化銅精礦。銅精礦含銅品位25%，銅的回收率94%。實施例3
硫化銅礦含銅品位I. 10%，氧化率12%，硫化銅礦物主要為黃銅礦，斑銅礦次之，氧化銅礦物為孔雀石，礦石類型為熱液變質型，具有流體包裹體，但數量少於熱液型。(I)礦石在80 85wt%濃度下磨礦至硫化銅礦物單體解離度大於80%，磨礦細度為-200目含量達到85%，硫化銅礦物流體包裹體中的銅離子釋放進入礦漿溶液，同時硫化銅礦物新生成的表面發生弛豫，形成「富硫」表面。(2)將步驟(I)得到的硫化銅礦磨礦礦眾加水稀釋到40wt%的濃度,添加硫酸銅5 (或8、或10) g/t,添加100g/t氯化銨,放入第一個密封攪拌桶，以0. 5 lm/s的速度慢速攪拌，使流體包裹體釋放的銅離子和添加的銅離子在硫化銅礦物新生的「富硫」表面吸附15 20min，形成「富銅」表面。(3)將步驟(2)得到的硫化銅礦礦漿放入第二個攪拌桶中，添加150g/t異戊基黃藥，以I. 5 3m/s的速度快速攪拌4 8min，使黃藥陰離子在「富銅」的硫化銅礦物表面吸附形成疏水性表面，從攪拌桶出來的礦漿進入浮選機進行硫化銅礦浮選，獲得硫化銅精礦。銅精礦含銅品位18%，銅的回收率93%。
以上所述的密封攪拌桶是指礦漿與空氣不直接接觸的攪拌桶。
權利要求
1.一種硫化銅礦流體包裹體組分自活化浮選方法，其特徵在於按以下步驟進行 (1)硫化銅礦石在80 85wt%濃度下磨礦至硫化銅礦物單體解離度大於80%，磨礦細度為-200目含量大於85wt%，硫化銅礦物流體包裹體中的銅離子釋放進入礦漿溶液，同時硫化銅礦物新生成的表面發生弛豫，形成「富硫」表面； (2)將步驟(I)得到的硫化銅礦磨礦礦漿加水稀釋到30 40wt%的濃度，添加50 IOOg/1氯化銨,放入第一個密封攪拌桶，以O. 5 lm/s的速度慢速攪拌,使流體包裹體釋放的銅離子和添加的銅離子在硫化銅礦物新生的「富硫」表面吸附10 20min，形成「富銅」表面； (3)將步驟(2)得到的硫化銅礦礦漿放入第二個攪拌桶中，添加20 150g/t黃藥，以I.5 3m/s的速度快速攪拌4 8min，使黃藥陰離子在「富銅」的硫化銅礦物表面吸附形成疏水性表面，從攪拌桶出來的礦漿進入浮選機進行硫化銅礦浮選，獲得硫化銅精礦。
2.根據權利要求I所述的一種硫化銅礦流體包裹體組分自活化浮選技術，其特徵在於，所述的硫化銅礦為熱液型或熱液變質型，硫化銅礦物為黃銅礦、輝銅礦、斑銅礦。
3.根據權利要求I所述的一種硫化銅礦流體包裹體組分自活化浮選技術，其特徵在於所述的黃藥捕收劑為丁基黃藥、異戊基黃藥。
4.根據權利要求I所述的一種硫化銅礦流體包裹體組分自活化浮選技術，其特徵在於，上述(2)步驟中添加5 10g/t硫酸銅。
全文摘要
本發明是一種硫化銅礦流體包裹體組分自活化浮選方法。針對硫化銅礦物表面弛豫形成的「富硫」狀態，利用硫化銅礦流體包裹體釋放的銅離子在「富硫」表面具有很高吸附活性的特點，使包裹體組分銅離子吸附在硫化銅礦物新生表面形成「富銅」表面，提高硫化銅礦物表面對黃藥陰離子的吸附活性，實現硫化銅礦物表面的自活化浮選，提高硫化銅礦的浮選回收率，降低捕收劑用量，提高技術經濟指標。
文檔編號B03D1/00GK102728475SQ201210201288
公開日2012年10月17日 申請日期2012年6月19日 優先權日2012年6月19日
發明者任代紅, 劉建, 劉殿文, 張儀, 張文彬, 彭金輝, 文書明, 方建軍, 沈海英, 王永昆, 鄧久帥 申請人:昆明理工大學