專利名稱：一種鐵閃鋅礦與閃鋅礦的選礦活化劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
；本發(fā)明涉及一種用于鐵閃鋅礦與閃鋅礦選礦的活化劑，屬于選礦工程和稀貴金屬綜合利用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
我國鋅金屬儲量占世界總儲量的1/4(即25％)，居世界第二，同時(shí)我國也是一個(gè)鋅生產(chǎn)大國，2002年鋅金屬產(chǎn)量達(dá)到210.58萬噸，居世界第二位，出口量僅次于加拿大，達(dá)到49.60萬噸。隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對鋅金屬需求量的增加，迫切需要對復(fù)雜難選的資源進(jìn)行開發(fā)和利用，國內(nèi)一些含鉛、鋅、硫、鐵或者鋅、銅、錫、鐵、硫的鉛鋅礦山和鋅錫礦山等都不同程度的含有鐵閃鋅礦，例如，廣西的大廠、河三鉛鋅礦，云南的都龍鋅錫礦和瀾滄鉛鋅礦等。這些礦山的鐵閃鋅礦含鐵一般為8％-12％，有的高達(dá)26％，因此，采用適當(dāng)?shù)蔫F閃鋅礦選礦工藝、對鐵閃鋅礦進(jìn)行開發(fā)利用具有重要意義。
鐵閃鋅礦是目前發(fā)現(xiàn)的三種硫化鋅礦物之一，另兩種硫化鋅礦物是閃鋅礦和纖維鋅礦。閃鋅礦(ZnS)屬等軸晶系，晶形常為四面體；天然純閃鋅礦含鋅67.1％、32.9％硫。纖維鋅(ZnS)屬六方晶系，為閃鋅礦的同質(zhì)異構(gòu)變體。纖維鋅礦一般與閃鋅礦的物理性質(zhì)相似，在實(shí)際中一般少見。含鐵6％以上的閃鋅礦稱為鐵閃鋅礦[(ZnXFe1-XS)]，鐵通常以類質(zhì)同象混入閃鋅礦晶格，混進(jìn)鐵的數(shù)量一般為6％～12％(最高時(shí)達(dá)26％)。鐵閃鋅礦含鐵的多少，往往取決于礦床成困和礦床的形成過程。一般高中溫?zé)嵋旱V床的鐵閃鋅礦含鐵高些，中溫?zé)嵋旱V床的鐵閃鋅礦含鐵較少，低溫?zé)嵋旱V床的鐵閃鋅礦含鐵更少。鐵閃鋅礦一般不含鍺，但銦和鎵在鐵閃鋅礦中富集，有時(shí)還含0.1％-0.5％的鎘，含鎘達(dá)到5％時(shí)，稱為鎘閃鋅礦[(ZnCd)S]。
很多礦山的鐵閃鋅礦種類不同、含鐵量不等、可浮性和難選程度不一致，因而浮選的效果和指標(biāo)有很大的差別。研究表明閃鋅礦中鐵的含量提高，閃鋅礦的自然可浮性會(huì)降低，這是由于其晶格參數(shù)增加，結(jié)果降低了晶體表面能，導(dǎo)致可浮性的降低；鐵閃鋅礦還表現(xiàn)出與黃鐵礦的分離較閃鋅礦與黃鐵礦的分離更加困難。因此，浮選過程中一定要采用適合礦物特性的工藝、藥劑制度、流程結(jié)構(gòu)等條件。
鐵閃鋅礦含鐵的多少，除影響其可浮性外，還影響其磁性強(qiáng)弱。一般含鐵愈高，磁性愈強(qiáng)，磁性強(qiáng)弱與鐵含量呈正比，磁感應(yīng)強(qiáng)度在0.2～0.3T時(shí)，可進(jìn)入到磁性產(chǎn)品中。在某些情況下，為了提高鋅精礦品位，可對鐵閃鋅礦精礦進(jìn)行磁選，脫除部分含鐵高的閃鋅礦，達(dá)到提高鋅精礦品位的目的。
在實(shí)際工藝中，鐵閃鋅礦較閃鋅礦表現(xiàn)出不易活化、浮游性差、對介質(zhì)敏感等特點(diǎn)，較難與磁黃鐵礦、黃鐵礦和毒砂等礦物分離。同時(shí)，與其它硫化礦物相比，鐵閃鋅礦或者閃鋅礦的可浮性遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其他硫化礦物，一般不經(jīng)活化的鐵閃鋅礦或者閃鋅礦的浮選需要用混合捕收劑或者是鏈長需4個(gè)碳以上的黃藥，使閃鋅礦的浮顯得非常困難。因此，活化是鐵閃鋅礦選礦中的重要環(huán)節(jié)。
鐵閃鋅礦的活化一直是國內(nèi)外選礦界研究的熱點(diǎn)之一。在廣東凡口、廣西大廠、云南文山都龍等生產(chǎn)現(xiàn)場，銦、鍺、鎵、銀、金等稀貴金屬在選礦流程中一般富集在鋅精礦中，提高鋅精礦品位是綜合有效回收這些稀貴金屬的最好方法，但由于鐵閃鋅礦具有浮游性差、對介質(zhì)敏感等特點(diǎn)，在生產(chǎn)中浮選鐵閃鋅礦時(shí)，鋅精礦的品位與回收率以及共伴生銦的含量往往都達(dá)不到好的指標(biāo)。
目前對鐵閃鋅礦的實(shí)驗(yàn)室研究主要集中在用電位分析鐵閃鋅礦的自誘導(dǎo)和硫誘導(dǎo)浮選，活化劑有氯化銨、硫酸銅、硝酸鉛，生產(chǎn)中主要用硫酸銅作為鐵閃鋅礦的活化劑、用大量石灰作為抑制劑和pH調(diào)整劑。雖然硫酸銅確實(shí)能活化鐵閃鋅礦，但在生產(chǎn)中，硫酸銅作為活化劑具有以下缺陷(1)硫酸銅的活化作用并不理想，鋅精礦的品位和回收率并不能達(dá)到好的指標(biāo)。
(2)硫酸銅的活化性能隨著堿性的增強(qiáng)而增強(qiáng)，因此硫酸銅的活化一般是在一個(gè)高堿的環(huán)境下進(jìn)行的，從而在生產(chǎn)中勢必需要加入大量石灰，這樣就抑制了可浮性較差的閃鋅礦、鐵閃鋅礦和被氧化了的黃銅礦。
(3)大量石灰用量的增加不但增加了選礦成本，增加了工人的工作量，而且從選礦和綜合回收與利用的角度來講，用大量的石灰也是不合理的。當(dāng)在選鋅過程中用大量的石灰調(diào)整pH值和抑制其他硫化礦物之后，下一步浮選必須要用大量的硫酸來中和礦漿中的石灰，以降低pH值，活化以及浮選其他硫化礦物，這不僅進(jìn)一步增加了選礦成本，而且石灰與硫酸反應(yīng)生成的硫酸鈣很容易堵塞管道，影響選礦工藝流程的連續(xù)性，硫酸也會(huì)對管道和選礦設(shè)備產(chǎn)生腐蝕問題。
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(4)采用硫酸銅及其組合活化劑對比較難浮的鐵閃鋅礦或者被氧化的閃鋅礦進(jìn)行活化的同時(shí)，也會(huì)活化難浮的磁黃鐵礦，使易浮的磁黃鐵礦和比較難浮的磁黃鐵礦更加容易進(jìn)入鋅精礦，影響精礦的質(zhì)量。此外，由于磁黃鐵礦的化學(xué)活性也比較強(qiáng)，增加了其與浮選藥劑反應(yīng)的幾率，從而也增加了藥劑的生產(chǎn)成本。磁黃鐵礦進(jìn)入鋅精礦中，還會(huì)使后續(xù)的鋅硫分離作業(yè)中更難采用高效抑制劑或者組合抑制劑進(jìn)行磁黃鐵礦的抑制，導(dǎo)致鋅精礦質(zhì)量難以提高。磁黃鐵礦進(jìn)入鋅精礦，還意味著將把更多的鐵元素帶入鋅精礦，而精礦中的鐵對后續(xù)濕法冶金過程、對鋅和銦的進(jìn)一步分離與富集是非常不利。磁黃鐵礦的被活化，還將進(jìn)一步導(dǎo)致鋅礦物與磁黃鐵礦分離的難度加大，抑制劑的種類可能增多、用量加大、流程更加復(fù)雜、生產(chǎn)成本進(jìn)一步增加。
可見，目前國內(nèi)外所采用的鐵閃鋅礦常規(guī)活化劑和抑制劑存在很多缺陷，其活化與抑制的效率和選擇性都不高，導(dǎo)致鋅的回收率和鋅精礦品位都不高，金屬互含嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容
；本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種活化效率高、降低選礦生產(chǎn)成本的鐵閃鋅礦與閃鋅礦的選礦活化劑，以實(shí)現(xiàn)對金屬鋅及其共伴生稀貴金屬的高效回收和高效利用。
本發(fā)明的技術(shù)方案是鐵閃鋅礦與閃鋅礦的選礦活化劑為銅和銨的絡(luò)合物，該絡(luò)合物中Cu2+與NH3的摩爾百分比為1∶1～1∶8。該活化劑可在中、低堿性環(huán)境條件下使用，根據(jù)具體礦石情況，在pH值為7～11的環(huán)境下使用可取得良好效果。
該活化劑可采用普通的銅與銨的絡(luò)合工藝制備，在含鐵閃鋅礦與閃鋅礦的鉛鋅礦和鋅錫礦的選礦過程中，作為活化劑對礦石中的鐵閃鋅礦與閃鋅礦進(jìn)行活化，提高鐵閃鋅礦與閃鋅礦的可浮性。絡(luò)合物中銅和銨的比例根據(jù)具體選礦對象的情況在給定范圍內(nèi)確定，其使用對pH值要求低，不需要高的堿性環(huán)境。
該活化劑在現(xiàn)有鐵閃鋅礦與閃鋅礦浮選工藝中都可使用。
本發(fā)明采用銅和銨的絡(luò)合物作為活化劑，由于銅和銨的作用，增強(qiáng)了鐵閃鋅礦表面的疏水性，使得該活化劑只活化鐵閃鋅礦、不活化與其共生的磁黃鐵礦或者黃鐵礦，克服了常規(guī)活化劑和抑制劑的選擇性不高、鋅精礦品位不高且給后續(xù)冶金過程回收鋅和銦等造成不利的技術(shù)瓶頸，解決了鐵閃鋅礦浮選過程的高效率和選擇性抑制問題。主要具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)解決了難選鐵閃鋅礦與磁黃鐵礦或者黃鐵礦的浮選分離與富集的選礦難題；(2)解決了鐵閃鋅礦的高效選擇性活化與抑制問題，克服了常規(guī)活化劑硫酸銅活化選擇性不高、鋅精礦品位不高、金屬互含嚴(yán)重，并且給后續(xù)提取過程回收有價(jià)金屬造成不利的問題；(3)由于稀貴金屬例如銦、銀和鎘等一般是共伴生在易于氧化、可浮性差的鐵閃鋅礦之中，因此，本發(fā)明解決了鐵閃鋅礦選礦回收中鐵閃鋅礦的高效活化和抑制的技術(shù)難題，也就解決了價(jià)值很高、用途很廣的與其共伴生的多種稀貴金屬的高效富集和綜合回收問題，提出了回收鋅和稀貴金屬銦等的機(jī)理與方法。
(4)本發(fā)明選擇性活化劑不需要在高pH值條件下進(jìn)行活化，為生產(chǎn)中減少石灰用量、合理有效回收其他硫化礦物和綜合回收稀有金屬提供了必要的保證。同時(shí)，本發(fā)明選擇性活化劑的成本低于硫酸銅的成本，也為企業(yè)在低堿度條件下，實(shí)現(xiàn)鋅-硫高效分離和富集、重選作業(yè)前進(jìn)行有效的脫硫、降低硫酸用量、提高鋅銦品位和回收率創(chuàng)造了條件。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。
實(shí)施例1鐵閃鋅礦與閃鋅礦的選礦活化劑為銅和銨的絡(luò)合物，該絡(luò)合物中Cu2+與NH3的摩爾比為1∶1，該活化劑采用1摩爾硫酸銅和1摩爾氨水配成。
待選礦為廣西大廠的礦石，其中含鉛、鋅、硫、鐵、銦和鎵等元素，其中含有0.7～11.8％的鐵閃鋅礦和0.5％以上的閃鋅礦。采用普通選礦工藝，在浮選過程中加入該活化劑，加入普通捕收劑，經(jīng)過常規(guī)浮選，選礦環(huán)境pH值為7。
采用該活化劑，經(jīng)過上述工藝過程，分選出45％以上的鐵閃鋅礦和47％以上的閃鋅礦。
實(shí)施例2鐵閃鋅礦與閃鋅礦的選礦活化劑為銅和銨的絡(luò)合物，該絡(luò)合物中Cu2+與NH3的摩爾比為1∶4，該活化劑采用1摩爾硫酸銅和4摩爾氨水配成。
待選礦為都龍鋅錫礦區(qū)的礦石，其中含鋅、銅、錫、鐵、硫、銦、鎵、鍺、金和銀等元素，其中含有0.7～11.8％的鐵閃鋅礦和0.5％以上的閃鋅礦。采用普通選礦工藝，在浮選過程中加入該活化劑，然后加入普通捕收劑，經(jīng)過常規(guī)浮選，選礦環(huán)境pH值為8。
采用該活化劑，經(jīng)過上述工藝過程，分選出46％以上的鐵閃鋅礦和48％以上的閃鋅礦。
實(shí)施例3鐵閃鋅礦與閃鋅礦的選礦活化劑為銅和銨的絡(luò)合物，該絡(luò)合物中Cu2+與NH3的摩爾比為1∶3。該活化劑采用1摩爾硫酸銅和3摩爾氨水配成。
待選礦為都龍鋅錫礦區(qū)的礦石，其中含鋅、銅、錫、鐵、硫、銦、鎵、鍺、金和銀等元素，其中含有0.7～11.8％的鐵閃鋅礦和0.5％以上的閃鋅礦。采用普通選礦工藝，在浮選過程中加入該活化劑，然后加入普通捕收劑，經(jīng)過常規(guī)浮選，選礦環(huán)境pH值為9。
采用該活化劑，經(jīng)過上述工藝過程，分選出45％以上的鐵閃鋅礦和47％以上的閃鋅礦。
實(shí)施例4鐵閃鋅礦與閃鋅礦的選礦活化劑為銅和銨的絡(luò)合物，該絡(luò)合物中Cu2+與NH3的摩爾比為1∶5，該活化劑采用1摩爾硫酸銅和5摩爾氨水配成。
待選礦為都龍鋅錫礦區(qū)的礦石，其中含鋅、銅、錫、鐵、硫、銦、鎵、鍺、金和銀等元素，其中含有0.7～11.8％的鐵閃鋅礦和0.5％以上的閃鋅礦。采用普通選礦工藝，在浮選過程中加入該活化劑，然后加入普通捕收劑，用經(jīng)過常規(guī)浮選，選礦環(huán)境pH值為10。
采用該活化劑，經(jīng)過上述工藝過程，分選出45％以上的鐵閃鋅礦和47％以上的閃鋅礦。
實(shí)施例5鐵閃鋅礦與閃鋅礦的選礦活化劑為銅和銨的絡(luò)合物，該絡(luò)合物中Cu2+與NH3的摩爾比為1∶8，該活化劑采用1摩爾硫酸銅和8摩爾氨水配成。
待選礦為都龍鋅錫礦區(qū)的礦石，其中含鋅、銅、錫、鐵、硫、銦、鎵、鍺、金和銀等元素，其中含有0.7～11.8％的鐵閃鋅礦和0.5％以上的閃鋅礦。采用普通選礦工藝，在浮選過程中加入該活化劑，然后加入普通捕收劑，用經(jīng)過常規(guī)浮選，選礦環(huán)境pH值為11。
采用該活化劑，經(jīng)過上述工藝過程，分選出45％以上的鐵閃鋅礦和47％以上的閃鋅礦。
本發(fā)明對鐵閃鋅礦的純礦物進(jìn)行試驗(yàn)，其元素組成為鋅45.12％、鐵高達(dá)20.05％、S34.33％、其它0.5％。實(shí)驗(yàn)結(jié)果為1、CuSO4用量與鐵閃鋅礦回收率的試驗(yàn)結(jié)果(pH＝7，丁黃藥用量120g/t)

2、不同pH值下硫酸銅的活化試驗(yàn)結(jié)果(鐵閃鋅礦回收率)

3、其它活化劑的活化試驗(yàn)結(jié)果1)NH4Cl的活化試驗(yàn)結(jié)果(pH＝7)

2)PbNO3的活化試驗(yàn)結(jié)果(pH＝7)

3)pH＝9.5時(shí)PbNO3的活化試驗(yàn)結(jié)果

4)pH＝5.5時(shí)PbNO3的活化試驗(yàn)結(jié)果

4、本發(fā)明選擇性活化劑的活化試驗(yàn)在pH＝7、9、9.8、10.5和14時(shí)，本發(fā)明選擇性活化劑的活化試驗(yàn)結(jié)果1)pH＝7

2)pH＝9

3)在pH＝9.8

4)在pH＝10.5

5)在pH＝14

通過對本發(fā)明選擇性活化劑和硫酸銅的比較，本發(fā)明選擇性活化劑具有很大的優(yōu)勢，它不但對鐵閃鋅礦的活化效果比較好，而且不需要在高pH值條件下進(jìn)行活化，這在生產(chǎn)中意義重大，它為生產(chǎn)中減少石灰用量、合理有效回收其他硫化礦物和綜合回收稀有金屬提供了必要的保證。
5、不同藥劑在其最好pH值和同一活化時(shí)間下的浮選時(shí)間與回收率的試驗(yàn)比較

本發(fā)明選擇性活化劑的成本低于硫酸銅的成本，也為企業(yè)在低堿度條件下，實(shí)現(xiàn)鋅-硫高效分離和富集、重選作業(yè)前進(jìn)行有效的脫硫、降低硫酸用量、提高鋅銦品位和回收率、甚至實(shí)現(xiàn)等創(chuàng)造了條件，市場前景非?？春?。
權(quán)利要求
1.一種鐵閃鋅礦與閃鋅礦的選礦活化劑，其特征是該活化劑為銅和銨的絡(luò)合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵閃鋅礦與閃鋅礦的選礦活化劑，其特征是該絡(luò)合物中Cu2+與NH3的摩爾百分比為1∶1～1∶8。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鐵閃鋅礦與閃鋅礦的選礦活化劑，其特征是該活化劑可在中、低堿性環(huán)境條件下使用。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鐵閃鋅礦與閃鋅礦的選礦活化劑，其特征是該活化劑使用的低堿性環(huán)境為pH值7～11。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于鐵閃鋅礦與閃鋅礦選礦的活化劑，屬于選礦工程和稀貴金屬綜合利用技術(shù)領(lǐng)域。該活化劑為銅和銨的絡(luò)合物，該絡(luò)合物中Cu2+和NH3的重量比為1∶1～8。本發(fā)明解決了鐵閃鋅礦的高效選擇性活化與抑制問題，克服了常規(guī)活化劑硫酸銅活化選擇性不高、鋅精礦品位不高、金屬互含嚴(yán)重的問題；解決了價(jià)值很高、用途很廣的與其共伴生的多種稀貴金屬的高效富集和綜合回收問題。本發(fā)明不需要在高pH值條件下進(jìn)行活化，可為生產(chǎn)中減少石灰用量、合理有效回收其他硫化礦物和綜合回收稀有金屬提供必要的保證，具有活化效率高、選礦生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號B03D1/001GK1817468SQ20061001074
公開日2006年8月16日 申請日期2006年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月13日
發(fā)明者童雄, 周慶華, 饒峰, 何劍 申請人:昆明理工大學(xué)