磨矿介质对黄铜矿和闪锌矿矿浆化学特性及浮选分离影响研究

以黄铜矿和闪锌矿的二元混合矿为研究对象,分别考察了钢球介质磨矿和陶瓷球介质磨矿对黄铜矿和闪锌矿混合矿粒度组成、矿浆化学性质的影响规律,并探究了两种磨矿体系下黄铜矿和闪锌矿的浮选分离行为。结果表明,钢球介质磨矿和陶瓷球介质磨矿两种产品的粒度组成相似,但钢球介质磨矿产品粒度更细。在丁基黄药用量为100mg/L、硫酸锌用量为300mg/L、矿浆p H值为10的浮选条件下,陶瓷球介质磨矿体系中黄铜矿和闪锌矿的浮选回收率分别为90.12%和32.46%,钢球介质磨矿体系中黄铜矿和闪锌矿的浮选回收率分别为83.04%和28.60%,陶瓷球介质磨矿后黄铜矿和闪锌矿浮选分离行为更好。两种介质磨矿体系下的矿浆化学性质分析结果表明,相比钢球介质磨矿,陶瓷球介质磨矿体系下矿浆中Fe³⁺浓度较低,浮选药剂在矿物表面作用更强,因此,陶瓷球介质磨矿更有利于之后黄铜矿和闪锌矿的浮选分离。     

不同磨矿体系下新生阳离子存在行为及其对黄铜矿可浮性的影响

磨矿过程会使矿浆溶液中离子的种类及含量发生较大变化,进而对矿物浮选溶液化学性质及其可浮性 产生难免影响。 通过磨矿试验、原生离子和新生阳离子含量检测试验、单矿物浮选试验和浮选溶液化学计算,考察了 不同磨矿体系下新生阳离子的存在行为及其对黄铜矿可浮性的影响。 结果表明:黄铜矿不同磨矿体系下矿浆溶液中 存在的新生阳离子为 Cu²⁺、Fe²⁺和 Fe³⁺,且干式磨矿体系下产生的新生阳离子含量高于湿式磨矿体系;适量的 Fe²⁺和 Cu²⁺在黄铜矿表面能够形成新的活性位点,可增强黄铜矿表面与丁胺黑药的键合作用,从而提高黄铜矿的可浮性;适 量的 Fe³⁺在 pH 值为 5~ 7 时对黄铜矿有轻微活化作用,但过量的 Fe³⁺会增大 Fe( OH) ₃(aq) 和 Fe( OH) ₄ ^-组分在溶液中 的含量,使得矿物表面亲水性增强,从而对黄铜矿产生抑制作用。 研究结果可为黄铜矿不同磨矿体系的选择及其对 浮选环境的调控提供一定的借鉴。     

磨矿方式对闪锌矿和黄铁矿浮选动力学影响研究

为了研究磨矿方式对闪锌矿和黄铁矿浮选行为的影响,通过 6 种浮选动力学模型,分别考察了干磨、湿磨及磨矿时间下 2 种矿物的粒度组成及动力学参数。 结果表明,6 种动力学模型均表现出了良好的拟合效果。 氧化速率、磨矿方式、粒度组成共同决定了闪锌矿和黄铁矿的浮选表现。其中,黄铁矿较闪锌矿具更高的氧化速率及更低的浮选回收率。 湿磨产品较干磨更细,所有试验中-0.015 mm 微细粒级的产率最高,这有利于新生表面的暴露,并导致黄铁矿的快速富集,但同时释放更多 Fe³⁺,降低了闪锌矿的浮选速率。干磨产品粒度组成更粗且颗粒表面粗糙度更高,这促使闪锌矿和黄铁矿干磨后的 ε_∞ 值较湿磨更高。     

金属离子对滑石浮选行为的影响及机理研究

滑石常存在于硫化矿中影响硫化矿浮选精矿的质量。为了解金属离子对滑石浮选行为的影响和作用机制,考察了Ca²⁺、Mg²⁺、Cu²⁺、Fe³⁺对滑石纯矿物浮选、滑石表面ζ电位及滑石与气泡之间诱导时间的影响。结果表明：Ca²⁺、Mg²⁺、Cu²⁺、Fe³⁺均可在滑石表面形成吸附;Ca²⁺对滑石可浮性影响不大;添加Mg²⁺后,当pH＞10时,滑石可浮性降低;添加Cu²⁺后,滑石在pH=4~10范围被抑制,并且在pH值为6左右时Cu²⁺对滑石抑制作用最强;Fe³⁺在pH=3~9的范围内能够抑制滑石,并且在pH值为7左右时对滑石抑制作用最强。溶液化学计算结果表明,溶液中的金属络合离子可以改变滑石的表面电位,而氢氧化物沉淀吸附在滑石表面会降低滑石的可浮性。静电作用能计算结果表明：当pH值低于氢氧化物的零电点时,金属离子形成的氢氧化物沉淀会特定地吸附于滑石表面,产生多相凝聚,导致滑石表面亲水性增强,可浮性降低;当pH值大于氢氧化物的零电点时,凝聚现象减弱,滑石表面疏水性增强,可浮性提高。试验结果对含滑石硫化矿中滑石的抑制和分离有一定的指导作用。     

磨矿介质对两种碳酸盐浮选的影响

采用钢球和氧化锆球两种球介质,研究了磨矿介质对菱锌矿和菱镁矿表面性质及油酸钠浮选体系中浮选回收率的影响。研究结果表明,在油酸钠浮选体系中,采用氧化锆球介质磨矿,其磨矿产品的浮选回收率大于钢球介质磨矿的浮选回收率。pH试验结果表明,pH=9时,此时两种矿物浮选回收率最高,氧化锆球介质湿磨菱锌矿和菱镁矿的浮选回收率分别为90.19%和89.66%,而两种矿物钢球介质湿磨的浮选回收率分别为73.89%和69.64%。随着浮选槽中油酸钠浓度的增加,两种矿物浮选回收率逐渐增加,油酸钠用量为9×10-5mol/L时,菱锌矿和菱镁矿氧化锆球介质湿磨浮选回收率分别为98.15%和96.94%,而钢球介质湿磨的浮选回收率分别为97.82%和84.66%。     

高原环境对方铅矿闪锌矿原生电位浮选的影响

为了给原生电位浮选工艺在高原地区铅锌矿山的推广应用提供理论依据,考察了高原环境中方铅矿、闪锌矿单矿物在不同pH下分别以玛瑙球和钢球为磨矿介质时的原生矿浆电位和可浮性,并与平原地区进行了对比。根据考察结果得出以下结论：高原环境会改变两种矿物的原生矿浆电位,从而加大两种矿物的可浮性差异（方铅矿可浮性更好,闪锌矿可浮性更差）,因此两种矿物在高原环境中可获得比在平原环境中更好的原生电位浮选分离效果;无论是在高原地区还是在平原地区,钢球磨矿时由于铁离子会干扰原生矿浆电位,因而两种矿物原生电位浮选分离的效果都将比玛瑙球磨矿时差。随后进行的人工混合矿原生电位浮选分离试验证实了此结论。     

不同磨矿方式对闪锌矿浮选的影响

通过单矿物浮选试验、浮选动力学计算、扫描电镜分析,研究了水射流磨矿与球磨磨矿(铁介质球、玛瑙介质球)不同磨矿方式对闪锌矿浮选的影响。浮选试验与润湿性结果表明,闪锌矿在不同磨矿方式下浮选回收率大小为:水射流磨矿玛瑙介质球磨矿铁介质球磨矿,浮选速度大小为:水射流磨矿玛瑙介质球磨矿铁介质球磨矿。说明闪锌矿经水射流磨矿后表面疏水性最好,可浮性最高,玛瑙介质球磨矿次之,铁介质球磨矿最差。扫描电镜分析结果表明,经水射流磨矿,闪锌矿瞬间粉碎解离,表面纯净,保持天然可浮性;经玛瑙介质球磨矿,闪锌矿之间发生物理化学反应,可浮性降低;而经铁介质球磨矿,闪锌矿之间及闪锌矿表面与铁球发生反应,生成大量亲水性的羟基铁化合物,亲水性增强,可浮性显著变差。     

磨矿介质对长石和石英浮选行为的影响及机理分析

研究了长石和石英在湿式磨矿条件下,分别选用十二胺和油酸钠作为捕收剂,锆球和铁球作为磨矿介质时的浮选行为;并通过检测矿浆中典型金属离子浓度和矿物动电位,借助于矿物表面X-射线光电子能谱(XPS)检测,剖析磨矿介质对矿物浮选影响的机理。研究表明,采用十二胺作为捕收剂时,无论是铁球湿磨还是锆球湿磨,长石的回收率都高于石英;采用油酸钠作为捕收剂时,锆球湿磨长石和石英均不浮,铁球湿磨长石和石英的可浮性存在一定差异。矿浆中典型金属离子浓度、矿物动电位和矿物表面XPS的检测结果表明,锆球湿磨长石和石英矿浆中金属离子浓度高,不利于阴离子捕收剂浮选;铁球湿磨时,长石和石英零电点对应的p H值比锆球湿磨高,在两种矿物表面均检测出铁的羟基络合物,这不利于阳离子捕收剂浮选,而有利于阴离子捕收剂浮选。     

烷基硫酸盐捕收剂对菱镁矿和白云石的浮选性能研究

白云石是低品质菱镁矿中主要的含钙杂质，但是白云石与菱镁矿的晶体结构相似、组成相近，导致钙镁矿物浮选分离困难。开发新型高效脱钙捕收剂是提高白云石与菱镁矿分离效率的主要手段。基于此，探索性地将十二烷基硫酸钠(SDS)作为白云石的捕收剂进行钙镁分离，考察了矿浆pH值、SDS浓度以及可溶性离子Ca²⁺、Mg²⁺和Fe³⁺对菱镁矿与白云石浮选性能的影响，结果表明：在SDS浓度为20×10^-5mol/L、矿浆pH值为10时，白云石与菱镁矿有较好的浮选分离效果。Ca²⁺和Mg²⁺对菱镁矿与白云石均有抑制作用，对两种矿的浮选性差异影响较小。Fe³⁺对白云石的抑制作用较小，对菱镁矿的抑制作用较大，有利于两种矿的浮选分离。FTIR与Zeta电位结果表明，SDS在白云石表面的吸附量远远大于在菱镁矿表面的吸附量，且Fe³⁺可以促进SDS在白云石表面的吸附，抑制SDS在菱镁矿表面的吸附，从而增大白云石与菱镁矿间的可浮性差异。     

磨矿介质对氰化尾渣浸出提金效果的影响研究

为对比陶瓷介质和铸铁介质搅拌磨矿对氰化尾渣中金浸出效果的影响,以中国黄金集团三和金业有限公司的金矿氰化尾渣为研究对象,开展了浸出提金试验。研究结果表明,在磨矿细度-6 μm 占 90%、JC 浸出剂用量 40 kg / t 及浸出时间 12 h 的条件下,采用陶瓷介质磨矿可获得浸出渣 Au 1. 29 g / t、浸出率 54. 45%的技术指标,采用铸铁介质磨矿可获得浸出渣 Au 2. 15 g / t、浸出率 39. 45%的技术指标。与传统铸铁介质磨矿相比,陶瓷介质磨矿条件下金的浸出率显著提高。 在陶瓷介质磨矿过程中加入 Fe³⁺后,金的浸出效果明显下降,表明 Fe³⁺的加入不利于金的浸出。 机理分析表明,铸铁介质磨矿过程中会产生Fe³⁺,Fe³⁺会在矿物表面形成羟基氧化铁( FeOOH),阻碍了 CN^-的扩散过程,恶化浸出环境,从而降低了金的浸出率。     

磨矿环境对方铅矿浮选行为的影响研究

针对方铅矿单矿物,分别使用瓷罐瓷球与瓷罐铁球磨矿并进行浮选,考察磨矿时间、矿浆溶液的酸碱度、捕收剂的用量与方铅矿浮选效果的关系。结果表明,瓷介质磨矿比铁介质磨矿更有利于方铅矿的浮选;高碱环境有利于方铅矿的浮选;捕收剂用量越高越有利于方铅矿的浮选;采用铁介质磨矿时,磨矿时间延长,方铅矿浮选回收率降低,而采用瓷介质磨矿,磨矿时间对其影响不大;采用铁介质磨矿,铁介质氧化生成羟基氧化铁覆盖在方铅矿表面,改变了方铅矿表面组成,增加了方铅矿亲水性,对方铅矿的浮选产生负面影响。     

霓石溶出金属离子对镜铁矿、霓石可浮性的影响

为了研究霓石表面溶出离子Fe³⁺、Na⁺对十二胺体系中镜铁矿和霓石可浮性的影响，以0.044~0.074 mm粒级镜铁矿和霓石单矿物为研究对象，进行单矿物浮选试验，并通过Zeta电位测量和溶液化学计算研究其作用机理。结果表明：十二胺对镜铁矿和霓石均具有较好的捕收作用；Fe³⁺对镜铁矿的抑制效果强于霓石，Na⁺对2种矿物可浮性均无明显影响；加入Fe³⁺、Na⁺均能使镜铁矿和霓石矿物表面电位发生右移，表面电位升高减弱了十二胺在矿物表面的静电吸附；Fe3+主要以亲水性Fe（OH）₃沉淀形式吸附在矿物表面，使矿物亲水性增大，从而对矿物产生抑制作用。     

十二胺体系中不同磨矿方式对石英可浮性的影响

立式辊磨机是一种集中碎、粉磨、快速烘干、高效选粉等工序为一体的高效设备。本文研究了立式辊磨、干式球磨和湿式球磨三种磨矿方式下石英的表面特性,并考察了十二胺体系下,不同矿浆pH值、捕收剂和调整剂用量下,三种磨矿方式对石英可浮性的影响。结果表明,不同的浮选条件下,立式辊磨机石英样品的回收率基本都高于球磨干式磨矿和球磨湿式磨矿。较优的浮选工艺参数为矿浆pH值8.5,捕收剂十二胺用量为100mg/L,不添加六偏磷酸钠和水玻璃,金属阳离子CaCl2浓度100mg/L。立式辊磨机石英样品较高的表面粗糙度和比表面积提升了浮选过程中十二胺的吸附能力,从而提升石英的回收率。     

油酸钠作用下红柱石和石英的浮选行为及作用机理

采用单矿物浮选试验、Zeta电位测量、红外光谱、荧光探针以及溶液化学分析, 研究了油酸钠作用下红柱石和石英的浮选行为及作用机理。结果表明, 在油酸钠作用下红柱石在pH值6～7范围内具有较好的可浮性, 石英可浮性较差;Fe³⁺能够显著提高红柱石和石英的可浮性。红柱石和石英浮选行为差异的主要原因在于红柱石表面的Al³⁺可化学吸附油酸根, 石英难以吸附油酸根离子, 因此以油酸钠作捕收剂可实现红柱石和石英的浮选分离。Fe³⁺主要以氢氧化物沉淀形式吸附于红柱石和石英表面促进油酸根在矿物表面的吸附。     

四川某锂辉石矿磨矿产品粒级优化试验研究

针对四川某锂辉石矿,在浮选入料粒度为-0.075 mm粒级占70%的前提下,系统研究了磨矿浓度、磨矿时间、介质充填率、钢球配比、药剂作用及磨矿介质类型等参数对锂辉石最佳浮选粒级(-0.106+0.038 mm)分布及品位的影响。实验室试验结果表明,通过调整磨矿浓度、介质充填率和钢球配比等参数,可有效提高-0.106+0.038 mm粒级含量和磨矿技术效率。在此基础上,添加碳酸钠可改善磨矿过程中矿浆的流变性,碳酸钠用量为800 g/t时,能进一步提高-0.106+0.038 mm粒级产率。在-0.075 mm粒级占70%条件下,球磨和棒磨获得的-0.106+0.038 mm粒级含量相近,但球磨产品中该粒级Li₂O品位更高,选择性磨矿作用更好。优化球磨参数后,锂辉石回收率可达95.92%,精矿品位为4.84%。     

金属离子对十二烷基磺酸钠浮选蓝晶石的影响

通过单矿物浮选试验,考察了Na+、K+、Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Al³⁺这6种金属离子在酸性条件下对十二烷基磺酸钠（SDS）浮选蓝晶石的影响,结果表明：一价离子Na+、K+对蓝晶石的浮选基本没有影响;二价离子Ca2+、Mg2+对蓝晶石的浮选有抑制作用,且Ca2+的抑制能力更强;三价离子Fe³⁺、Al³⁺对蓝晶石的浮选有活化作用,且Al3+的活化能力更强。以Ca²⁺和Fe³⁺分别为二价离子和三价离子的代表,通过溶液化学分析了它们的抑制机理和活化机理,结果表明：钙离子在酸性介质中的主要水解组分为Ca²⁺,Ca²⁺易与SDS中的磺酸基形成难溶物,从而使SDS被消耗大量而产生抑制作用;铁离子在酸性条件下对蓝晶石起活化作用的有效水解组分因pH值不同而变化,pH<2.5时FeOH²⁺和Fe(OH)₂⁺是起活化作用的有效水解组分,pH≥2.5时Fe(OH)_3(s)是起活化作用的有效水解组分。