一種硫化鉛、鋅礦浮選組合捕收劑及其使用方法與流程
2023-10-08 21:06:39 1
本發明屬於選礦浮選藥劑技術領域，涉及一種硫化鉛、鋅礦浮選組合捕收劑及其使用方法。
背景技術：
硫化鉛鋅礦是重要的戰略性礦產資源，在有色金屬工業中有著重要的地位。我國鉛鋅礦資源豐富，但鉛鋅市場處於短缺狀態。我國鉛鋅礦石類型複雜，共伴生組分較多，綜合利用價值大，以硫化鉛鋅礦為主。鉛鋅礦床中，以鋅為主的鉛鋅礦床多於以鉛為主的鉛鋅礦床，且單鉛礦床少，總體表現為貧礦多，富礦少。
我國的鉛鋅礦選礦以浮選工藝為主，而鉛鋅礦資源的特性決定了鉛鋅礦選礦工藝、藥劑制度、浮選理論研究的複雜性，浮選工藝中，研究最為廣泛、對提高硫化鉛、鋅礦產品指標最有效的當屬浮選藥劑尤其是捕收劑，針對此不少學者做了大量的研究，為硫化鉛鋅礦的高效有效利用做出了重大貢獻，但縱觀全局仍存在有一些不足，例如沒有從捕收劑分子結構、官能團組成、有效捕收基團的引入、捕收劑分子與礦物顆粒之間的機理研究等方面進行深入的研究。
技術實現要素：
本發明所要解決的技術問題是針對現有技術中的缺點而提供一種以硫化鉛、鋅礦的物理化學特性為基礎，結合有機化學學科，從捕收劑分子結構出發的用量少、選擇性捕收性兼顧的高效的硫化鉛、鋅礦浮選組合捕收劑，本發明與特定的捕收劑組合使用，大大提高硫化鉛、鋅礦的浮選效率。
本發明的另一目的提供上述硫化鉛、鋅礦浮選組合捕收劑的使用方法。
為解決本發明的技術問題採用如下技術方案：
一種硫化鉛、鋅礦浮選組合捕收劑，由以下質量百分比的組分組成：18-20%的α溴代油酸硫酸化皂、80-82%的丁基鈉黃藥。
其中所述的α溴代油酸硫酸化皂結構如下：
其中所述的丁基鈉黃藥有如下結構：
上述α溴代油酸硫酸化皂的合成工藝如下：
（1）油酸硫酸化：
（2）中和生成硫酸化皂：
（3）溴取代反應：
上述硫化鉛、鋅礦浮選組合捕收劑的使用方法，所述硫化鉛鋅礦浮選組合捕收劑浮選硫化鉛鋅礦時試驗條件為：ph值為6.6，用量為30g/t，活化劑為石灰，用量為3000g/t，抑制劑為硫酸鋅，用量為2500g/t。
上述試驗流程為一次粗選三次精選閉路流程。
上述硫化鉛鋅礦浮選組合捕收劑的使用方法，所述硫化鉛鋅礦浮選組合捕收劑浮選閃鋅礦時試驗條件為：ph為6.6，用量為125g/t，活化劑為石灰和硫酸銅，用量分別為1800g/t、700g/t。
所述試驗流程為一次粗選三次精選一次掃選閉路流程。
本發明從捕收劑分子結構入手，引入特定的基團分子，使得捕收劑具有較強選擇性和捕收性，與傳統浮選藥劑相比具有以下優勢：（1）捕收劑的化學成分決定它的化學性質，本發明中捕收劑含有一些特定的基團分子（—so4na、—br、—coona），這些基團分子具有較強的電負性，捕收劑具有強選擇性和捕收性，能夠很好地實現目標礦物與脈石礦物的分離。（2）本發明中捕收劑屬皂類捕收劑，具有較好的分散性，在礦漿中能夠很好的分散，可直接加入浮選機或浮選柱，無需設置捕收劑攪拌設備。（3）本發明中捕收劑屬皂類捕收劑，具有較好的分散性，在礦漿中能夠很好的分散並粘附於礦物顆粒表面，故而捕收劑用量小，經濟實惠。（4）本發明中捕收劑的主要原材料為油酸，油酸來源廣泛，在動植物油脂中普遍存在，價格低廉。
具體實施方式
實施例1
一種硫化鉛、鋅礦浮選組合捕收劑，由以下質量百分比的組分組成：18%的α溴代油酸硫酸化皂、82%的丁基鈉黃藥。
其中α溴代油酸硫酸化皂結構如下：
其中丁基鈉黃藥有如下結構：
上述α溴代油酸硫酸化皂的合成工藝如下：
（1）油酸硫酸化：
將盛有1mol油酸的燒杯放在冷水浴中冷卻，然後加入1mol硫酸，攪拌，待顏色逐漸由淺黃色變為暗褐色後進行下步反應：
（2）中和生成硫酸化皂：
在上述試驗產物中加入3mol的氫氧化鈉，保證主試驗產物和剩餘硫酸全部被中和：
（3）溴取代反應：
在上述試驗產物中加入1mol溴，在光照條件下反應，待溴顏色退去反應結束，得到α溴代油酸硫酸化皂：
上述硫化鉛、鋅礦浮選組合捕收劑的使用方法，所用硫化鉛鋅礦來自雲南某複雜難選硫化礦選廠，其鉛元素的化學物相分析結果如表1所示：
硫化鉛鋅礦浮選組合捕收劑浮選硫化鉛鋅礦時試驗條件為：ph值6.6，用量為30g/t，活化劑為石灰，用量為3000g/t，抑制劑為硫酸鋅，用量為2500g/t，經一次粗選三次精選閉路流程得到如表2所示指標：
實施例2
一種硫化鉛、鋅礦浮選組合捕收劑，由以下質量百分比的組分組成：20%的α溴代油酸硫酸化皂、80%的丁基鈉黃藥。
其中α溴代油酸硫酸化皂結構如下：
其中丁基鈉黃藥有如下結構：
上述α溴代油酸硫酸化皂的合成工藝如下：
（1）油酸硫酸化：
將盛有1mol油酸的燒杯放在冷水浴中冷卻，然後加入1.5mol硫酸，攪拌，在油酸中引入硫酸根離子使油酸硫酸化，待顏色逐漸由淺黃色變為暗褐色後進行下步反應：
（2）中和生成硫酸化皂：
在上述試驗產物中加入2.5mol的氫氧化鈉，保證主試驗產物和剩餘硫酸全部被中和：
（3）溴取代反應：
在上述試驗產物中加入1mol溴，在光照條件下反應，待溴顏色退去反應結束，得到α溴代油酸硫酸化皂：
上述硫化鉛、鋅礦浮選組合捕收劑的使用方法，所用礦物為實施例1中粗選尾礦，其鋅元素的化學物相分析結果如表3所示：
硫化鉛鋅礦浮選組合捕收劑浮選閃鋅礦時試驗條件為：ph值6.6，用量為125g/t，活化劑為石灰和硫酸銅，用量分別為1800g/t、700g/t，經一次粗選三次精選一次掃選閉路流程得到如表4所示指標：