氧化銅礦浮選複合捕收劑的製備及應用的製作方法
2023-05-22 09:08:41
本發明涉及到一種複合捕收劑，具體是一種氧化銅礦浮選複合捕收劑，還涉及其製備方法和使用該複合捕收劑進行氧化銅礦浮選的方法，屬於浮選分離領域。
背景技術：
我國銅礦資源豐富，分為硫化銅礦、混合銅礦和氧化銅礦三大類，總儲量9689.6萬噸，位居世界第六位，其中氧化銅礦儲量佔有較大的比例。隨著銅礦資源的不斷開發利用，易處理的硫化銅礦和混合銅礦越來越少，大量的氧化銅礦就成為選礦處理的主要對象。
目前，氧化銅礦常用的選礦方法有浮選、酸浸、選冶聯合流程，其中，生產上主流工藝仍是浮選，佔據著主導地位。氧化銅礦往往因其品位低、氧化率高、結合率高、含泥高，通常難於浮選，選礦指標不高。常用的傳統捕收劑是丁基黃藥，雖然丁基黃藥捕收能力強，但是其存在選擇性較差、選礦流程過長、藥劑耗量較大的缺點，導致生產成本高，難以形成經濟效益，部分銅礦山企業被迫停產，尤其是在近幾年來金屬銅產品價格低迷的情況下，形勢更加嚴峻。因此，如何節能降耗或提高銅回收率，從而達到提高經濟效益，是礦山企業迫切需要解決的問題。總的來說有效措施主要有兩條：第一條是開發高效新型銅礦浮選藥劑，尤其是高效新型捕收劑，能提高選擇性、添加量少，或者提高選礦指標；第二條是研發新型高效節能大型選礦設備。其中，第一條措施不需要改變選礦廠原有工藝流程、設備配置，很容易實現產業化，礦山企業也樂於接受。因此，目前急需一種選擇性好、添加量少的新型捕收劑和改進的浮選工藝。
技術實現要素：
為有效解決傳統捕收劑丁基黃藥存在的不足，本發明目的在於提供一種選擇性好、添加量少的複合捕收劑，具體技術方案如下：
一種氧化銅礦浮選複合捕收劑，所述複合捕收劑包括丁基黃藥、航空煤油和變壓器油，按下列質量比混合：丁基黃藥：航空煤油：變壓器油＝80：1：1，所述複合捕收劑還包括水，水的質量佔複合捕收劑質量的90％-95％。
本發明還涉及上述複合捕收劑的製備工藝，包括如下步驟：
(1)按丁基黃藥：航空煤油：變壓器油＝80：1：1的質量比預先混合；
(2)加入質量百分比為90％-95％的水進行超聲波乳化處理2-3分鐘，使不溶解於水的航空煤油和變壓器油在超聲波乳化作用下，能高度溶解、分散於水體系中，並與丁基黃藥高度混合成混合劑，超聲波起到了增溶作用。
本發明還涉及使用上述複合捕收劑進行氧化銅礦浮選的方法，包括如下步驟：
(1)原礦磨至-0.074mm，篩出料佔原礦質量的70％-90％，篩出料添加水玻璃500g/t～1500g/t、硫化鈉1500g/t～2500g/t、複合捕收劑120g/t～180g/t和松醇油40g/t～60g/t進行第ⅰ次銅粗選；
(2)第ⅰ次銅粗選的尾礦加入硫化鈉750g/t～1250g/t、複合捕收劑50g/t～80g/t和松醇油20g/t～30g/t進行第ⅱ次銅粗選；
(3)第ⅱ次銅粗選的尾礦加入硫化鈉375g/t～625g/t和複合捕收劑10g/t～30g/t進行第ⅰ次銅掃選；
(4)第ⅰ次銅掃選的尾礦加入複合捕收劑4g/t～10g/t和松醇油10g/t～15g/t進行第ⅱ次銅掃選，其尾礦作為最終尾礦排放；
(5)第ⅰ次銅粗選和第ⅱ次銅粗選的粗精礦合併，添加硫化鈉50g/t～150g/t、複合捕收劑4g/t～10g/t和松醇油2g/t～8g/t後進入銅精選，產出銅精礦產品；
(6)銅精選、第ⅰ次銅掃選和第ⅱ次銅掃選產生的中礦返回再次浮選流程。
進一步地，步驟(6)中，銅精選的中礦和第ⅰ次銅掃選產生的中礦合併再次進行第ⅰ次銅粗選，第ⅱ次銅掃選的中礦再次進行第ⅰ次銅掃選。
本複合捕收劑的特點是：在混合劑體系中，丁基黃藥起主要捕收劑作用，航空煤油和變壓器油主要起輔助捕收劑作用，其次對脈石礦泥起選擇絮凝作用，三種成分既能保持各自原有性質，又能產生出高效協同作用，具有選擇性好、添加量少的優點，其原理分析如下：
(1)本複合捕收劑中丁基黃藥起捕收銅礦物作用，而航空煤油和變壓器油起絮凝劑作用，即對浮選礦漿中部分脈石礦泥起選擇絮凝成團作用，增大了礦泥表觀粒度，導致這部分礦泥不易粘附在氣泡表面或者即使已粘附在氣泡表面又易脫落，礦化泡沫較為純淨，也就是這部分礦泥不隨著礦化泡沫一起進入到銅精礦中，提高了銅精礦品位，從而使本複合捕收劑具有較好的選擇性，能縮短選別流程。
(2)本複合捕收劑中丁基黃藥優先吸附到銅礦物表面，航空煤油和變壓器油後吸附到銅礦物表面，反過來又促進游離在礦漿中的丁基黃藥吸附到銅礦物表面，即產生「共吸附」協同效應，較單獨使用丁基黃藥時吸附量增加，增強了銅礦物表面疏水性，可浮性變好，導致本複合捕收劑添加量比單獨使用丁基黃藥少，就能夠產生一樣的捕收效果。
與現有技術相比，本發明的有益效果如下：
(1)本發明的複合捕收劑一方面改善了捕收劑的選擇性，減少了銅精礦夾雜，從而縮短銅精選作業次數；另一方面提高了與銅礦物表面發生吸附作用的捕收劑吸附量，增強了銅礦物表面疏水性，可浮性變好，顯著地減少了複合捕收劑添加量。
(2)用本發明所述的複合捕收劑使得銅精選作業次數可縮短一次(例如，銅精選作業次數可從兩次縮短至一次等)，而銅精礦品位和回收率基本保持不變，實現了短流程浮選，節能降耗，便於生產過程監控。
(3)各對應浮選作業捕收劑用量減少了20％-30％，即捕收劑總用量減少了20％-30％，而銅精礦品位和回收率基本保持不變，降低了藥劑成本。
附圖說明
圖1為使用傳統丁基黃藥進行氧化銅礦浮選的工藝流程圖；
圖2為使用本發明的複合捕收劑進行氧化銅礦浮選的工藝流程圖。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例中的附圖，對本實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是對本發明一部分實例，而不是全部的實例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有付出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
實施例1
本實施例所述複合捕收劑先按丁基黃藥：航空煤油：變壓器油＝80：1：1的質量比預先混合後，再加入質量百分比為95％的水進行超聲波乳化處理2分鐘製備而成。
本實施例中，雲南省某氧化銅礦入選品位cu0.95％，銅氧化率31.13％。原礦磨至-0.074mm(200目/英寸)，篩出料佔原礦質量的70％，篩出料添加分別採用傳統捕收劑丁基黃藥和本實施例製備的複合捕收劑，在各浮選作業兩種捕收劑各自優選用量，以及其它工藝技術條件(如硫化鈉用量等)相同的情況下(詳見表1)，進行閉路浮選流程對比試驗，其流程分別見圖1、圖2，兩種捕收劑對比試驗結果見表2。銅粗選ⅰ表示第ⅰ次銅粗選、銅粗選ⅱ表示第ⅱ次銅粗選、銅掃選i表示第ⅰ次銅掃選、銅掃選ii表示第ⅱ次銅掃選、銅精選i表示第i次銅精選、銅精選ii表示第ii次銅精選。
表1兩種捕收劑閉路浮選流程中的藥劑制度(g/t)
表2兩種捕收劑閉路浮選流程對比試驗結果
採用本實施例製備的複合捕收劑代替傳統捕收劑丁基黃藥，銅精選作業次數從兩次縮短至一次，捕收劑優選總用量從280g/t減少到199g/t，耗量降低了29％，而銅精礦品位和回收率基本保持不變。該複合捕收劑具有縮短選礦流程、減少捕收劑耗量、降低生產成本的優點。
實施例2
本實施例所述複合捕收劑先按丁基黃藥：航空煤油：變壓器油＝80：1：1的質量比預先混合後，再加入質量百分比為92％的水進行超聲波乳化增溶處理2分鐘製備而成。
本實施例中，浮選廠規模2000噸/天、年生產300天、丁基黃藥0.8萬元/噸、複合捕收劑0.85萬元/噸。雲南省某氧化銅礦入選品位cu0.85％，銅氧化率42.20％，原礦磨至-0.074mm，篩出料佔原礦質量的80％，分別採用傳統捕收劑丁基黃藥和本實施例製備的複合捕收劑，在各浮選作業兩種捕收劑各自優選用量，以及其它工藝技術條件(如硫化鈉用量等)相同的情況下(詳見表3)，進行閉路浮選流程對比試驗，其流程分別見圖1、圖2，兩種捕收劑對比試驗結果見表4。
表3兩種捕收劑閉路浮選流程中的藥劑制度(g/t)
表4兩種捕收劑閉路浮選流程對比試驗結果
採用本實施例製備的複合捕收劑代替傳統捕收劑丁基黃藥，銅精選作業次數從兩次縮短至一次，捕收劑優選總用量從320g/t減少到240g/t，耗量降低了25％，而銅精礦品位和回收率基本保持不變。該實施例中，銅精選作業次數從兩次縮短至一次，此項可節約電費、浮選機葉輪和蓋板耗材等費用31.8萬元/年；捕收劑總用量減少了25％，此項又可節約藥劑成本31.2萬元/年；兩項共節約生產成本63.0萬元/年，提高經濟效益較為明顯，浮選廠規模越大效益就越明顯。
實施例3
本實施例中所述複合捕收劑先按丁基黃藥：航空煤油：變壓器油＝80：1：1的質量比預先混合後，再加入質量百分比為90％的水進行超聲波乳化增溶處理3分鐘製備而成。
本實施例中，四川省某氧化銅礦入選品位cu1.32％，銅氧化率64％。原礦磨至-0.074mm，篩出料佔原礦質量的70％-90％，分別採用傳統捕收劑丁基黃藥和本實施例製備的複合捕收劑，在各浮選作業兩種捕收劑各自優選用量，以及其它工藝技術條件(如硫化鈉用量等)相同的情況下(詳見表5)，進行閉路浮選流程對比試驗，兩種捕收劑對比試驗結果見表6。
表5兩種捕收劑閉路浮選流程中的藥劑制度(g/t)
表6兩種捕收劑閉路浮選流程對比試驗結果
採用本實施例製備的複合捕收劑代替傳統捕收劑丁基黃藥，銅精選作業次數從兩次縮短至一次，捕收劑優選總用量從370g/t減少到296g/t，耗量降低了20％，而銅精礦品位和回收率基本保持不變。該複合捕收劑具有縮短選礦流程、減少捕收劑耗量、降低生產成本的優點。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。