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氧化铅锌矿浮选研究现状.pdf

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资源描述

1、42doi:10.3969/j.issn.1671-9492.2023.05.005有色金属(选矿部分)氧化铅锌矿浮选研究现状2023年第5期钱丽丹,黄海威,任嗣利(江西理工大学资源与环境工程学院,江西赣州3410 0 0)摘要:铅锌既是重要的工业原料,铅锌用途广泛,可用于合金、铅蓄电池、机械制造、药物合成等,同时也是我国优势矿产资源。近年来,由于易选硫化铅锌矿资源日趋短缺,对氧化铅锌矿资源的回收及利用受到重视,但由于这两种氧化矿物常与其他脉石矿物伴生,组成成分复杂且嵌布粒度细易泥化等特点浮选过程比较复杂、难于控制。通过分析氧化铅锌矿浮选当前形势,论述近年来国内外已研究的氧化铅锌矿浮选药剂,捕

2、收剂包括鳌合捕收剂、单一捕收剂、组合捕收剂,调整剂包括硫化剂、活化剂、抑制剂、分散剂等,从捕收剂和调整剂两个方面的研究进展分析药剂作用机理及优缺点;同时归纳了硫化浮选法、絮凝浮选法、载体浮选法、重选(磁选)一浮选联合工艺、选冶联合工艺、脂肪酸直接浮选法、螯合剂-中性油浮选法、新型浮选工艺技术包括矿物电极控制浮选、激光辐射、超声波预处理、电化学选择性浮选法等在氧化铅锌矿浮选中的应用现状;并提出开发更高效、低毒、价廉的新型浮选药剂和新型浮选工艺与技术是未来氧化铅锌矿浮选的重点研发目标。关键词:氧化铅锌矿;浮选药剂;浮选工艺中图分类号:TD952(School of Resources and En

3、vironmental Engineering,Jiangzi University of Science and Technology,Abstract:Lead and zinc are important industrial raw materials and widely used in alloys,leadbatteries,machinery manufacturing and medicine synthesis,and dominant mineral resources in China.Inrecent years,the consumption of lead-zin

4、c metal is increasing.With the exhaustion of natural lead-zincsulfide,lead-zinc oxide has become the focus of recovery and utilization.These two oxidized minerals areoften associated with other gangue minerals,the flotation process is complicated and difficult to controlbecause of their complex comp

5、osition,fine distribution size and easy slime.Based on the analysis of thecurrent situation of the flotation,the flotation reagents for lead-zinc minerals are discussed which have beenstudied at home and abroad in recent years.Collectors include chelating collectors,other types of singlecollectors,c

6、ombination collectors.The adjusting agent comprises sulfurizing,activating,depressant,dispersant.At the same time,the application progress of lead-zinc oxide with vulcanization flotation,flocculation flotation,carrier flotation,gravity-flotation technology,dressing-metallurgy combinationtechnology,f

7、atty acid flotation,chelation agent flotation,new flotation technology including OK-PCF,laser radiation,ultrasonic technology,electrochemical selective flotation are summarized.It is believedthat the main research goal of flotation of lead-zinc oxide metal is to develop new flotation reagents withhi

8、gh efficiency,low toxicity and low price and new flotation processes and technologies.Key words:lead-zinc oxide ore;flotation reagents;flotation technology铅锌是工业生产上的主要原材料,在世界金属需求量排名中仅次于铁、铝、铜。铅锌也是我国优势文献标志码:AResearch Status of Lead-Zinc Oxide Ore FlotationQIAN Lidan,HUANG Haiwei,REN SiliGanzhou 341000,

9、Ji a n g c i,Ch i n a)文章编号:16 7 1-9492(2 0 2 3)0 5-0 0 42-0 9矿产资源,储量约为58 0 万t,仅次于澳大利亚,居世界第二。由于对矿山能源的进一步研究与使用,收稿日期:2 0 2 2-0 9-0 2基金项目:江西省双千计划项目(Jxsq2018101018);江西省自然科学基金资助项目(2 0 2 0 2 ACBL203009);国家自然科学基金资助项目(22078138)作者简介:钱丽丹(1996-),女,黑龙江五常市人,硕士研究生,主要从事矿物加工方向的研究工作。通信作者:任嗣利(197 4-),男,山东淄博人,博士,教授,博士生

10、导师,主要从事环境矿物材料、重金属废水处理、稀土绿色提取以及纳米材料破乳剂等研究工作。2023年第5期以及硫化铅锌矿资源的日趋枯竭,氧化铅锌矿的回收与利用受到人们的广泛关注2 。氧化铅锌矿物种类繁多,氧化铅矿物主要有白铅矿、铅钒、铅铁矿和砷铅矿等,氧化锌矿物主要有菱锌矿、硅锌矿、异极矿、水锌矿、红锌矿等,其中有重要工业利用价值的氧化铅矿物主要为白铅矿(PbCO)和铅钒(Pb SO 4),氧化锌矿物主要为菱锌矿(ZnCO3)和异极矿(ZnSi z O,(O H)2 H,O)3。由于氧化铅锌矿石结构组成复杂,嵌布粒度细,与其他脉石矿物的密度与磁性差异不明显,难以通过重选或者磁选的方法得到有效分离回

11、收。因此,目前对氧化铅锌矿物的选别以浮选法为主4。但由于氧化铅锌矿石中存在大量的可溶性盐,在氧化过程中容易产生大量褐土并极易泥化5,浮选条件随矿石性质的不同而差异较大,浮选过程比较复杂、难于控制。因此,氧化铅锌矿石的浮选回收结果有时并不理想。近年来,国内外针对氧化铅锌矿的浮选在药剂研发与选矿工艺上进行了大量的研究工作,本文主要对这两方面的研究进展和成果进行总结评述。1氧化铅锌矿浮选药剂1.1捕收剂目前最常见的氧化铅锌矿浮选方法是采用硫化剂改变部分氧化铅锌矿物表面性质,使其表面生成硫化物后用黄药浮选,未能硫化的氧化锌矿物用胺类捕收剂浮选。但硫化-黄药浮选法无法选择性浮选复杂氧化铅锌矿,硫化-胺浮

12、选法由于胺类捕收剂会过度消耗起泡剂且对异极矿和铁菱锌矿捕收能力弱6,使氧化铅锌矿很难达到工业浮选指标。因此迫切需要开发新型高效捕收剂,以提高这些矿石中有价矿物的浮选分离效率。1.1.1螯合捕收剂螯合捕收剂作为高选择性的优良捕收剂已引起了人们的广泛关注,由于其配体中二个或二个以上的配位结合原子同时可以和矿物中一个中心原子或离子形成有环状结合结构的螯合物,并且结构相对稳定。螯合捕收剂结构繁多,如O一O型、S一N型、N-O型、N一N型及S一O型等螯合捕收剂门,其键合原子种类决定矿物的选择性和捕收性能。若键合原子含S则多为硫化矿的捕收剂,若为N、O 组合则是非硫化矿的捕收剂。同时也取决于第二极性基,第

13、二极性基若为给电子基则有利于与矿物金属离子结合,增强其捕收性,若第二极性基为受电子基则相反会减弱其捕收性8。研究者们针对螯合捕收剂理钱丽丹等:氧化铅锌矿浮选研究现状论基础对氧化铅锌矿开展了大量研究。早在19 8 8 年MARABINI等9 利用Montedison公司合成的巯基苯并噻唑(MBT)螯合捕收剂研究氧化铅锌矿的浮选分离。结果表明,巯基苯并噻唑(MBT)结构中的一SH键和杂环中的N对矿物中的铅离子有鳌合作用,实现了不需预先硫化就可从脉石矿物中选择性地浮选铅矿物。但由于MBT结构上存在苯环导致其衍生物毒性较大,而且缺乏使矿物表面疏水的烃链,捕收能力较弱,药剂用量较大。谭欣等10 研究了C

14、F捕收剂在氧化铅锌矿浮选中的应用,研究发现CF是菱锌矿和白铅矿的有效捕收剂,对方解石、白云石、石英和褐铁矿捕收能力较弱,采用CF作捕收剂、六偏磷酸钠和水玻璃作抑制剂后,在常温和自然pH值矿浆中,不需预先硫化便可实现菱锌矿、白铅矿与方解石、白云石、石英和褐铁矿的高效分离。但其不足之处在于无法进行过氧化铅和锌矿的高效分离,而且CF捕收剂造价也较高,因此必须添加活化剂以减少浮选药剂成本,使浮选流程复杂化并可能对环境造成污染。王祖旭等11采用C6403浮选白铅矿,以云南某高铅、高锌、高银氧化铅锌矿为研究对象,进行了异极矿和白铅矿的高效分离试验。试验结果证明,C6403既可取代传统的高级黄药很好地解决了

15、铅、锌在粗精矿中的互含问题,同时还能大幅度提高铅粗精矿中铅、银回收率,但氧化铅锌矿浮选时仍需预先硫化。邱允武等12 采用高效、低廉、低毒性氧化锌捕收剂E-5对四川省某铅锌矿进行浮选,可代替传统胺类捕收剂,工业生产获得较好选矿指标,氧化锌精矿中锌品位为32.02%、锌回收率达8 4.8 7%。尽管螯合捕收剂被广泛研究,但螯合捕收剂存在价格昂贵、毒性高等问题,目前工业应用成功的案例不多。1.1.2其他捕收剂除螯合捕收剂外,研究者们还提出了一些能够提高氧化铅锌矿浮选回收率的新型捕收剂。霍森尼等13用试验证明已硫醇也可作为捕收剂浮选菱锌矿,吸附原理是硫醇中一SH基团与矿物表面上的锌质点反应生成硫醇锌。

16、但与传统捕收剂戊基钾黄药对比,硫醇需要更高的浓度才能浮起菱锌矿,而且回收率低,成本较高,因而无法在工业中应用。LIU等14发现十二烷基磷酸酯是一种有效的捕收剂,在菱锌矿浮选中的捕收效果优于十二胺,十二烷基磷酸盐能够选择性吸附在菱锌矿上,而不在碳酸盐脉石矿物表面吸附。LIU等15证明油酸钠对异极矿4344有良好的捕收性能,在pH=48 和11时油酸钠作为捕收剂,异极矿回收率均在8 0%左右。ZHAO等16 合成了新型捕收剂N,N-二月桂酰乙二胺二丙酸钠(DNET)用于菱锌矿与石英浮选分离,研究结果表明,DNET对菱锌矿捕收能力强,通过碳酸钠调浆后就可实现有效分离,获得锌回收率为8 9.7 0%、

17、锌品位为36.6 0%的精矿。明亮等17 采用HY-57作为菱锌矿捕收剂,以陕西某难选氧化铅锌矿为研究对象,在调整剂、起泡剂合适的情况下,经过一次粗选、一次扫选,当捕收剂用量为150 g/t时,就可获得锌精矿品位2 5.0 5%、回收率达8 6.6 6%的良好指标,且成本低于传统捕收剂十二胺。有研究表明,含有混合脂肪族结构、烃链和二胺基团的表面活性剂可以作为石英、菱锌矿和方解石高效捕收剂。LIU等18 研发了N-十二烷基乙二胺(ND)捕收剂,ND对于石英有更好的捕收剂性能,在酸性条件下,菱锌矿和方解石随pH升高回收率增加。ZHU等19合成了一种烷基二胺醚(GE-609)捕收剂,与传统十二胺相比

18、对菱锌矿、石英和方解石有更好的捕收能力和选择性,研究结果表明,GE-609药剂是以锌胺络合物的形式吸附在菱锌矿表面,且在碱性条件下吸附能力增强。以上两种试剂都是对菱锌矿、石英和方解石这三种矿物具有良好的捕收性能,但不能选择性浮选其中一种矿物,想要实现菱锌矿与石英等脉石矿物有效分离,必须添加抑制剂。目前还没有一种捕收剂在不添加抑制剂的情况下就可实现氧化铅锌矿与脉石矿物直接达到工业生产指标的有效选择性分离。1.1.3复合捕收剂研究发现,当把两种或两种以上捕收剂组合起来使用时,在各种药剂之间化学反应对矿物表面性质影响不大的情况下,配合使用会产生协同效应。其原因是利用矿物表面不均匀性,可使性质不同的各

19、药剂分别吸附在矿物各区域上,药剂间的协同作用还可降低溶液的表面张力。这两点都可增强捕收剂在矿物表面吸附,使矿物疏水性增强,从而提高浮选回收率2 0。孙广周等2 1就利用了这一原理,在较低的硫化剂条件下采用自制的新型组合捕收剂SM-11,其成分主要由苯异羟酸、黄药、柴油按一定比例组合而成,对氧化铅矿物进行优先浮选试验。研究结果表明,新型捕收剂SM-11与传统黄药类、黑药类捕收剂相比,对铅的回收率提高了510 个百分点左右,闭路试验铅精矿回收率可达8 3.33%,该方法实现了原矿不需活化剂进行铅锌矿的混合浮有色金属(选矿部分)选。HOSSEINI等2 2 用常见的捕收剂十二胺(DDA)和油酸(OA

20、)配合使用作为菱锌矿的捕收剂。研究结果表明,阴离子和阳离子捕收剂组合使用,其对矿物表面不同的吸附密度使菱锌矿疏水性增强,从而比单一使用时回收率要好。张祥峰等2 3采用传统胺类捕收剂十二胺(DDA)与异戊基黄原酸钾以摩尔比1:3比例作为异极矿组合捕收剂时,回收率较传统药剂单独使用时效果要好,原因是阴离子与阳离子所带电性相反,使分子之间静电斥力降低,从而降低临界胶束浓度值,使捕收剂更易于吸附在异极矿表面,增强浮选回收率。组合捕收剂可降低药剂用量、降低选矿生产成本,可提高目的矿物的回收率等,对经济效益和环保效益都有益处。刘文刚等2 4研究苄基丙二酸与C5-9羟酸组合使用作为菱锌矿的捕收剂。苄基丙二酸

21、可与矿物表面活性质点结合形成络合物,而羟酸类捕收剂与金属离子发生共价吸附,两者协同效应在矿物表面产生穿插吸附和层叠吸附,从而在减少药剂用量的同时,提高了浮选回收率。叶军建等2 5针对贵州某地高氧化并泥化严重的氧化锌矿,组合使用脂肪酸类捕收剂FA-1和胺类捕收剂GA-1,在组合捕收剂(8 6 5十550 g/t)最佳用量条件下,仅进行一次粗选就能获得锌精矿锌品位22.59%、回收率7 4.0 3%的良好浮选指标,比单独使用这两种捕收剂时的浮选效果明显要好。1.2调整剂1.2.1 硫化剂氧化白铅锌矿的溶解能力较高,尤其白铅矿的溶度积大,在矿浆溶液中含有大量解离的铅离子而造成矿物表面不稳定,如果直接

22、浮选,解离到溶液中的铅离子会消耗大量的药剂,增加药剂成本。矿物表面生成的黄原酸铅物质由于在浮选过程中易从矿物表面脱落,对矿物可浮性产生不利影响2 6。因此,氧化铅锌矿物浮选时往往会先加人硫化剂,使其表面生成硫化矿物再用常规黄药类或胺类捕收剂捕收。由于硫化钠价格低廉,因此目前工业上主要采用硫化钠作为氧化铅锌矿物的无机硫化剂,但缺点是其用量过少或过多都会对浮选结果产生较大影响。而有机硫化剂具有毒性低、分解温度宽和油溶性好等优势,因此研究者们把研究重点放在有机硫化剂上2 7。陈瑶2 8 使用三聚硫氰酸(TTCA)硫化剂强化氧化铅锌矿硫化浮选并与传统无机硫化剂硫化钠作对比,研究结果表明,TTCA中的琉

23、基可与矿物金属离2023年第5期2023年第5期子结合生成稳定的化合物,其硫化效果强于硫化钠,浮选白铅矿回收率达到92.15%,菱锌矿回收率达到86%。更重要的是,TTCA过量对浮选回收率几乎没有影响,这弥补了传统硫化钠过量反而会抑制浮选回收率的缺陷,但TTCA分子结构中含有毒氰元素,且对环境有污染。与捕收剂一样,使用组合硫化剂效果会比使用单独硫化剂的浮选效果更佳。毛益林等2 9采用NH,CI与EMS-3以4:1的比例混合作为某复杂难选且氧化率高的氧化铅锌矿石硫化剂,研究结果表明,使用混合硫化剂后硫化效果增强,浮选回收率比使用单一硫化剂时提高1.5个百分点,且同时回收了矿物中的金属银,达到综合

24、回收目的。1.2.2活化剂在浮选过程中添加活化剂可增强氧化铅锌矿物表面对捕收剂的吸附能力。ZHOU等30 1首次将硫氰酸钠作为活化剂、十八胺作捕收剂、盐酸和氢氧化钠作调节剂、硫化钠作硫化剂浮选异极矿。研究结果表明,加入硫氰酸钠作活化剂,当十八胺浓度为0.410-4mol/L时,异极矿回收率可高达9 3%,为矿物的活化提供了新的思路。ZUO等31研究了磺基水杨酸钠活化和硫化钠硫化对异极矿浮选的影响,试验结果表明,磺基水杨酸钠破坏异极矿表面结构,异极矿表面溶解度明显降低,有助于在矿物表面形成更多的硫化锌,通过对硫化钠直接硫化和活化后再硫化进行对比,活化后的异极矿更有利于捕收剂吸附,在铅离子辅助活化

25、后其浮选回收率提高了13.11个百分点。1.2.3抑制剂氧化铅锌矿物往往组成复杂,通常含有如石英、方解石、黏土等脉石矿物,这些杂质矿物严重影响氧化铅锌矿的浮选回收率,因此需要在浮选中加人抑制剂如淀粉类、糖类、有机膦麟酸等来抑制脉石矿物。ZHU等32 1发现在以十二胺作为石英和菱锌矿捕收剂的反浮选过程中,加人羧甲基纤维素(CMC)作菱锌矿抑制剂有效抑制石英,由于CMC在菱锌矿上的吸附力强于十二胺,从而占据了十二胺吸附在菱锌矿上的位置,而且不影响菱锌矿的浮选,反而提高菱锌矿的回收率。WANG等33提出菱锌矿与石英浮选分离困难是由于溶液中锌离子会增强石英表面活性中心从而消耗捕收剂对目的矿物的吸附。为

26、了减少这一危害,选择1-羟基亚甲基-1,1-二膦酸(HEDP)作抑制剂、油酸钠作捕收剂对菱锌矿和石英进行浮选分离试验。结果发现,在pH值为9 11钱丽丹等:氧化铅锌矿浮选研究现状时,由于HEDP与石英表面的活性中心作用更强而吸附在石英表面,抑制了油酸钠在石英表面的吸附,而HEDP对菱锌矿的浮选几乎没有影响,从而实现了菱锌矿与石英的有效分离。1.2.4分散剂黏土等脉石矿物的存在使得在在运输和磨矿过程中易形成微细颗粒,黏土细微粒对有用矿物形成罩盖,严重恶化氧化铅锌矿的浮选。对含有黏土菱锌矿的浮选,常用的解决方法是浮选前对矿石进行脱泥预处理,以便取得理想的浮选效果,但预先脱泥很容易造成锌金属损失。因

27、此,菱锌矿不脱泥浮选需要添加合适的分散剂,减小矿泥对菱锌矿浮选的不利影响。研究者在这方面做了大量的工作,系统开展了含细粒黏土的菱锌矿浮选试验研究34-35。以菱锌矿和细粒黏土矿物高岭石和绿泥石为研究对象,分别在油酸钠和十八胺作为捕收剂的体系中,考察了矿浆pH值、捕收剂浓度、含泥量等因素对菱锌矿浮选的影响。结果发现,捕收剂油酸钠和十八胺对菱锌矿有很好的选择性,但是在含细粒黏土的菱锌矿浮选中,细粒高岭石和绿泥石严重影响了菱锌矿的浮选,当细粒高岭石或绿泥石含量为10%时,菱锌矿产率从90%降至2 0%40%,这主要由于细粒高岭石和绿泥石在菱锌矿表面发生了严重的罩盖所引起。研究发现,细粒高岭石和绿泥石

28、对菱锌矿浮选产生的不利影响无法仅通过改变矿浆pH值或增大捕收剂浓度来进行消除,需要在浮选体系中通过添加适当的分散剂达到增强菱锌矿浮选效率的目的。为此,采用油酸钠作捕收剂时添加木质素磺酸钠为分散剂和十八胺作捕收剂时添加溴化十六烷基吡啶为分散剂,很好地减弱甚至是消除了高岭石和绿泥石在菱锌矿表面的罩盖现象,使含细粒黏土的菱锌矿产率大幅提高到8 0%以上。进一步揭示了两种新型分散剂木质素磺酸钠和溴化十六烷基吡啶对含细粒黏土菱锌矿浮选分离的作用机理,研究结果表明,高岭石或绿泥石在菱锌矿表面的罩盖主要由疏水引力引起,这是因为油酸钠或十八胺在菱锌矿和黏土矿表面均发生吸附,导致两种矿物表面疏水性增强,矿物之间

29、产生很强的疏水引力,从而使得黏土微粒在菱锌矿表面罩盖严重。加入木质素磺酸钠或溴化十六烷基吡啶后,黏土微粒在菱锌矿表面的罩盖大幅减弱,这归因于两种分散剂在黏土表面吸附,阻止了捕收剂对黏土表面的疏水化作用,消除了菱锌矿和黏土微粒之间的疏水引力,防止了细粒黏土在菱锌矿表面的罩盖,从而提高了菱锌矿的浮选4546产率。这些工作为氧化铅锌矿不脱泥浮选提供了新思路。2氧化铅锌矿浮选工艺氧化铅锌矿物最常见的浮选工艺是硫化浮选法,硫化是影响工业上氧化铅锌矿浮选回收指标的关键因素,对于不同类型的氧化铅锌矿石要采用不同的硫化浮选工艺。而氧化铅锌矿中粒度的差异也会影响有用矿物的回收率。因此,为解决细颗粒矿物浮选性能低

30、的问题,研究者提出用絮凝增加浮选颗粒粒度的工艺方法,另外载体浮选也成为一种针对细粒矿物选别的有效方法。处理氧化铅锌矿除了常用的硫化浮选、选择性絮凝浮选法外,对于一些难选的混合铅锌矿和高氧化的氧化铅锌矿石,有些工厂采用重(磁)一浮联合工艺,先用重选法或磁选法对重矿物、磁性矿物进行富集,再用浮选法来选别回收铅锌矿物。铅锌冶炼渣有时也含有未得到充分回收的铅锌矿物,因此研究者还采用选冶联合工艺流程提高氧化铅锌矿物的综合利用价值。2.1硫化浮选工艺韩朗等36 针对某低品位矿物嵌布粒度细的氧化铅锌矿进行了硫化-黄药浮铅闭路试验,通过优化浮选工艺及调整药剂制度,最终获得氧化铅精矿铅品位为33.12%、回收率

31、为6 8.8 9%的选别指标,实现了铅的有效回收。但此方法必须采用脱硫工艺,硫化剂的用量难以控制。JIANG等37 针对兰坪低品位氧化铅锌矿中锌高度氧化,大量矿泥和细粉易转化为次生矿泥,矿物成分复杂等特点,提出并实施了热溶硫化工艺,在热压条件下,用硫磺对氧化矿物进行硫化处理,硫发生歧化反应将矿石中的氧化物转化为硫化矿物而被熔炼出来。CAI等38 针对菱锌矿含泥量大、胺类捕收剂浮选效果差等情况用加热硫化法配合黄药可大大提高菱锌矿的可浮性,研究发现,这是由于加热促进菱锌矿内层硫化锌膜的生成,菱锌矿表面多硫化物随温度的升高呈现增加趋势,从而增强了菱锌矿物的可浮性。2.2絮凝浮选工艺韩文静等39利用絮

32、凝浮选原理,采用复合活化疏水聚团工艺,先实现目的矿物选择性疏水形成稳定絮凝体与脉石矿物分离,然后采用优先浮选流程,先选铅后选锌。试验中采用羧甲基纤维素作絮凝剂,在合适的搅拌速度及浮选时间条件下,锌回收率明显提高至6 4%以上,锌品位达到30%以上,药剂耗量减少,选矿成本降低。由此可见,絮凝浮选的重有色金属(选矿部分)要因素是使目的矿物选择性疏水而形成稳定絮凝体。于正华等40 1针对云南某特大型深度泥化硫氧混合铅锌矿采用预先脱泥硫化一胺法浮选回收效果不佳的情况,提出在浮选过程中加人高选择性絮凝剂KN絮凝细泥,然后采用传统硫化一胺法浮选,最终可获得硫化锌和氧化锌总回收率8 1.2 6%的选矿指标。

33、2.3载体浮选工艺载体浮选通常分为常规载体浮选和自生载体浮选,常规载体浮选是利用其他易浮的粗颗粒矿物作为载体进行浮选;与常规载体浮选相比,自生载体浮选更节约生产成本,是利用同一种矿物作载体,不需与被载带矿物分离,其自身载带的药剂也能更好的被分散和吸收41。张康生42 采用自生载体浮选法,在凡口铅锌矿矿泥中加入粗粒度且易浮的砂矿作为载体,使铅锌的回收率提高,节省能耗。杨钊雄等43针对凡口铅锌选矿厂矿泥和流失矿的难题,采用矿泥和流失矿混合浮选工艺并加人砂矿作载体起协同效应,明显改善混合粗选的选别效果,使铅锌回收率均有提高。2.4重选(磁选)一浮选联合工艺王淑秋等44针对河南某氧化铅矿的高氧化率等情

34、况,制定重一浮联合流程,对混合浮选后尾矿采用螺旋溜槽粗选、粗精矿用摇床进行精选的试验方案。采用PN和TN混合作为铅矿物捕收剂,WG作为抑制剂,硫化钠作为硫化剂,与之前单一浮选流程相比,铅回收率提高了2 0 个百分点。罗仙平等451针对四川某氧化锌矿氧化程度较深、锌含量较低等特点,采用硫化锌优先浮选一尾矿摇床脱泥一氧化锌硫化浮选工艺流程,最终获得了良好的选别指标。周小四等46 针对某铅锌矿石氧化率高、含泥量高且伴生组分为银等特点,采用优先浮选一重选一磁选联合流程进行选别,最终获得了选别指标较好的氧化铅锌精矿。2.5选冶联合工艺氨浸是近些年来处理氧化锌矿物的新工艺,可以有效回收微细粒氧化锌矿物。宋

35、凯伟47 基于氧硫混合锌矿的特点,采用常温常压原矿氨浸一浸渣浮选选冶联合新工艺,通过氨浸获得氧化矿中锌浸出率达9 9.8 7%,浸渣浮选得到锌精矿作业回收率96.59%,全流程锌综合回收率达8 6.7 8%的优异指标。徐瑾等48 针对低品位氧化锌矿性质特点,提出脱泥一浮选预富集脱钙一湿法炼锌的选冶联合工艺,经脱泥后两次粗选,氧化锌粗精矿品位及回收率2023年第5期2023年第5期分别提高,其中氧化钙在粗精矿中的含量下降,从而实现了保锌脱钙的目标,并大幅度降低了湿法炼锌的耗酸量。2.6脂肪酸直接浮选法工艺脂肪酸类捕收剂在氧化矿浮选工艺中应用广泛,优点是可直接浮选目的矿物,也可用于反浮选脉石矿物。

36、石道民等49用油酸作捕收剂,通过反浮选氧化锌精矿中碳酸盐和硫酸盐脉石矿物,从而提高锌精矿品位。据报道50,针对某含锌2.5%4.5%的铅锌尾矿,采用氧化石蜡皂进行反浮选,提高了锌精矿中锌品位。但脂肪酸直接浮选法存在选择性较弱、有复杂脉石矿物时分离效果不理想,且药剂用量高于黄药等缺点,因此阻碍了其在工业上的应用。2.7螯合剂-中性油浮选法工艺螯合捕收剂由于其高选择性,再与中性油配合使用可使目的矿物与脉石矿物有效分离,近年来该方法受到广泛关注。吴卫国等51采用十二胺作为捕收剂,水杨醛、-安息香、邻氨基苯甲酸、8-羟基喹啉和乙二胺五种有机螯合剂作为活化剂对菱锌矿进行研究,结果发现有机螯合剂的活化效果

37、较好。RINELLI等52 采用8-羟基喹啉与燃油组成捕收剂应用于氧化铅锌矿浮选分离,取得了良好效果。由于螯合剂价格昂贵,且其疏水性不强导致用量较大,目前难以在工业生产中广泛应用。2.8新型浮选工艺近年来,对低品位、高氧化难选氧化铅锌矿石研发了许多新工艺、新技术。HEIMALA等53研发了新的浮选控制系统一矿物电极控制浮选(OK-PCF),即通过测试矿物电化学电位利用矿物电极反映矿物性质并控制矿浆中药剂浓度,该工艺在工业实践中取得了很好的经济效益。杨敖等54使用氮-氛激光器对云南兰坪铅锌矿进行激光辐射,结果表明,采用十二胺作捕收剂,经激光辐照后的锌矿物浮选回收率有所提高,而石英回收率下降,表明

38、激光辐射法有利于菱锌矿与石英的分离。冯其明等55提出不脱泥原浆浮选技术(即先硫后氧-组合药剂-两大循环分段回水利用)并应用于兰坪氧化铅锌矿,获得了先进的分选结果与良好的指标。BAGHERI等56 研究了洗涤或超声波预处理对铅锌矿物选择性分离的影响,结果表明,超声波可以产生气穴现象,空化释放的能量可去除矿物表面的氧化铁起到清洁作用,从而让药剂更好地吸附在矿物表面从而提高浮选回收率。吴晓清57 研究采用电化学选择性浮选法分离多金属矿,氧化铅锌矿经硫化后采用优先浮选流程然后进钱丽丹等:氧化铅锌矿浮选研究现状行电化学分选,矿浆经电化学处理后,可以达到不用或少用有毒药剂,使矿物受到抑制或活化作用,从而提

39、高浮选效果。3结论1)新型鳌合捕收剂、复合捕收剂及其他捕收剂是目前浮选药剂的研究热门。螯合捕收剂由于分子中缺乏长链烃,连接长链烃使其疏水性增强的官能团合成成本较高,目前多数处于实验室研究阶段,工业上获得应用的较少。新型复合捕收剂,利用各药剂协同效应,解决单一药剂浮选缺点,实现氧化铅锌矿石的高效分选,但缺点是其作用效果取决于电子结构和空间构型,只能与特定的矿物进行作用,多种调整剂的配合使用才能实现目的矿物与脉石矿物的浮选分离,药剂制备复杂、药剂成本高,甚至污染环境。2)铅锌矿选矿工艺的选择需要以矿石性质为依据,对于微细粒氧化铅锌矿可采用絮凝浮选法和载体浮选法,对于氧化度高、难选混合铅锌矿石可采用

40、重(磁)一浮联合工艺或选冶联合工艺。另外,许多新型浮选工艺及技术如:电极控制浮选、激光辐照、原浆浮选、超声波预处理等都取得了很好的经济效益及良好的选别指标,但每个选矿工艺也都有各自的局限性。3)未来氧化铅锌矿浮选药剂的研究重点依然是研发稳定性好、选择性高、毒性低、成本低的新型捕收剂,或多种捕收剂组合使用以及探索高效低廉的调整剂;浮选工艺的研发改进则需要考虑多方面的因素,包括新型药剂的开发、药剂制度的优化、设备的选择及工艺参数的改进,从而提高浮选工艺指标及实际经济效益。参考文献1江少卿,徐毅,孙尚信,等.全球铅锌矿资源分布J.地质与资源,2 0 2 0,2 9(3):2 2 4-2 32.JIA

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