復雜銅鋅硫化礦浮選分離的基礎研究.pdf

1、大廠銅坑礦區(qū)復雜銅鋅硫化礦屬于含砷較高的銅鋅原生硫化礦，礦石總量為5152.33萬t，Zn金屬量和Cu金屬量分別為212.72萬t和8.46萬t，為華錫集團重大資源接替基地，原礦礦物組成復雜，礦石主要呈浸染狀產出，銅礦嵌布粒度細，銅鋅分選難度大，另外礦石中存在的硫鐵礦會影響鋅精礦品質，為有效提高銅、鋅精礦品位和回收率，尋求高效捕收劑和抑制劑具有重要的意義。本課題以這類礦石為研究對象，針對這兩個關鍵點，進行銅鋅硫化礦和鋅鐵硫化礦的有效分離

2、和高效捕收的基礎研究。論文的主要研究內容和創(chuàng)新如下:
　　本文以礦石中主要硫化礦物:黃銅礦、閃鋅礦、鐵閃鋅礦和黃鐵礦為研究對象，通過藥劑篩選發(fā)現(xiàn)，巰基苯駢噻唑和叔十二烷基硫醇分別對黃銅礦、鐵/閃鋅礦具有較強的捕收能力和選擇性;二甲基二硫代氨基甲酸鈉對鐵/閃鋅礦具有較強的抑制效果。
　　據前線軌道能量匹配原則，巰基苯駢噻唑(MBT)對銅鋅硫化礦物具有較好的選擇性捕收能力;吸附能表明，MBT在黃銅礦(112)面的吸附可自發(fā)進行，

3、其最穩(wěn)定吸附構型為五元環(huán)外S原子和N原子共同吸附，并且S原子、N原子的3p軌道提供部分電子給Cu原子的3d軌道而形成正配鍵，MBT很難在閃鋅礦(110)面發(fā)生吸附。紅外光譜研究進一步表明，MBT在黃銅礦表面發(fā)生了較強的化學吸附。電化學測試發(fā)現(xiàn)，MBT在黃銅礦表面發(fā)生氧化還原反應，黃銅礦自身氧化受到阻止。
　　通過紅外光譜測試和紫外光譜分析發(fā)現(xiàn)，二甲基二硫代氨基甲酸鈉(DMDC)可以將銅鋅硫化礦物有效分離的原因為兩個方面:①DMDC

4、和丁黃藥可以在黃銅礦表面發(fā)生共吸附，均為化學吸附，從而促進黃銅礦浮選;DMDC在閃鋅礦和鐵閃鋅礦表面產生化學吸附，而丁黃藥在兩者表面發(fā)生物理吸附，由于DMDC的“水油度”大，使礦物表面親水，從而使閃鋅礦和鐵閃鋅礦可浮性下降。②DMDC可以絡合礦漿體系中的Cu2+離子，生成絡合物Cu(DMDC)2，從而阻止Cu2+離子對閃鋅礦/鐵閃鋅礦的活化，達到有效抑制閃鋅礦/鐵閃鋅礦的效果。XPS光電子能譜表明，與DMDC作用后，三種礦物表面各金屬軌

5、道結合能均發(fā)生化學位移，且為負值，這說明金屬的價電子殼層中的電子云密度增加，即金屬的空價鍵軌道獲得電子或者與其它原子共用電子。DMDC在礦物晶面的吸附模擬研究和電子布局、態(tài)密度分析發(fā)現(xiàn)，DMDC與礦物表面作用時，其雙鍵上S原子的3p軌道提供部分電子與金屬原子的3d軌道而形成正配鍵。當DMDC和丁黃藥同時存在時，兩者更易在黃銅礦電極表面發(fā)生氧化。當DMDC與礦物作用后，在閃鋅礦表面觀察到了(DMDC)2的峰，閃鋅礦電化學活性增加。

6、　　藥劑結構與性能關系表明，叔十二烷基硫醇(TDM)對鐵/閃鋅礦的捕收能力優(yōu)于丁黃藥和乙硫氮。紅外光譜分析進一步表明，TDM在閃鋅礦和鐵閃鋅礦表面均發(fā)生了化學吸附，這說明與丁黃藥相比，TDM與鐵/閃鋅礦的作用更強。在酸性和中性條件下，TDM在閃鋅礦、鐵閃鋅礦和黃鐵礦表面的吸附量沒有明顯區(qū)別，當以飽和石灰水調漿時，在堿性條件下，TDM在黃鐵礦表面的吸附量迅速降低，鋅鐵硫化礦物的分選效果最佳。TDM在礦物表面吸附構型的分子模擬表明，TDM在

7、閃鋅礦(110)面和黃鐵礦(100)面的吸附均可自發(fā)進行，TDM與礦物作用以正配鍵作用為主。由電化學分析可得，調整劑石灰會導致黃鐵礦表面過氧化，從而阻止了TDM在電極表面的氧化還原，而叔十二烷基硫醇在閃鋅礦和鐵閃鋅礦表面的電化學行為未受到調整劑石灰的影響。
　　針對大廠原礦Zn品位為3.54％，Cu品位為0.18％的復雜銅鋅多金屬原生硫化礦，采用全優(yōu)先原則流程，對于優(yōu)先選銅，采用丁黃藥和二甲基二硫代氨基甲酸鈉組合，或者巰基苯駢噻唑