Experimental study and thermodynamic modeling of the Cu–Sn–Si–O system and sub-systems

Phase equilibria between slag, Cu–Sn alloy and solid oxide phases, SnO₂ (cassiterite) or SiO₂ (tridymite, cristobalite) are important for oxidizing fire refining of black copper produced during the recycling of copper scrap and waste electrical and electronic equipment. Integrated experimental and thermodynamic modeling study is presented for the Cu–Sn–Si–O chemical system and its sub-systems. Experimental technique involved high-temperature equilibration, followed by rapid quenching and direct measurement of Cu, Sn and Si concentrations in the liquid and solid phases using the electron probe X-ray microanalysis. Experimental results and literature data have been used to develop the thermodynamic database for the system. The database works within the environment of FactSage software, as well as ChemApp, ChemSheet and SimuSage. Combined with other assessments, it can be used to optimize and develop recycling processes using the black copper route.     

某含锌锡多金属硫化矿石锌浮选试验研究

某含锌锡多金属硫化矿石Zn、Sn、Fe、S含量分别为6.04%、1.05%、29.33%、19.08%，锌主要以铁闪锌矿、闪锌矿的形式存在，锡主要以锡石的形式存在，铁主要以黄铁矿、磁黄铁矿等形式存在，其中的金属矿物共生关系密切，相互包裹现象普遍。为确保不影响后续选锡，对锌浮选流程进行了试验研究。结果表明：矿石在磨矿细度为-0.074 mm占80%的情况下，采用预先脱硫—锌硫混浮再分离流程处理，在选择硫酸铜为锌矿物活化剂、丁基黄药为捕收剂、松醇油为起泡剂、石灰为黄铁矿抑制剂的情况下，经1段脱硫、2粗1扫锌硫混浮、1粗2精锌硫分离，锌硫分离精选尾矿与锌硫混浮扫选精矿2次精选后锌硫分离，最终获得锌精矿Zn品位47.06%、回收率90.76%，试验指标良好。     

锡石表面电子结构及羟基化第一性原理计算

基于密度泛函理论,采用Materials Studio 7.0软件进行了锡石{100}、{110}、{101}解理面的电子结构及表面能的第一性原理计算,并以此为基础进一步研究了氢氧根离子在锡石{100}表面上吸附的羟基化影响。计算结果表明:与{101}面相比,{100}面和{110}面具有更低的表面能,是锡石最常见的解理面;氢氧根离子主要通过带负电的氧原子与表面上五配位的锡原子发生键合形成吸附,这种具有悬挂键的锡原子是锡石表面的活性位点。理论模拟计算能为新型锡石捕收剂的开发提供指导。     

振动旋转圆盘选矿机回收细泥锡石的试验研究

广西某选矿厂采用脱硫浮选—旋流器脱泥—锡石浮选—摇床重选工艺回收细粒级锡石,生产中存在旋流器脱泥效果差,锡石浮选药剂消耗高、锡回收率低的问题。采用振动旋转圆盘选矿机粗选替代旋流器—锡石浮选流程进行试验研究,可获得精矿锡品位6.61%、锡回收率83.23%的选别技术指标。     

内蒙古某铜锡硫化矿石选矿试验

内蒙古某铜锡多金属矿石铜品位为1.05%、锡品位为0.47%,主要杂质成分SiO2含量达62.31%。矿石中含铜矿物黄铜矿主要以不规则状存在于石英等脉石矿物中;锡石主要以自形-半自形粒状产出,粒间有黄铜矿等矿物交代。为给该矿石的开发利用提供依据,对其进行了选矿试验研究。结果表明：在磨矿细度为-0.074 mm占75%时,以Y150为铜粗选捕收剂、D300为铜扫选捕收剂、2号油为起泡剂,经1粗2扫浮选可获得铜品位为3.12%、回收率为97.06%的铜粗精矿;铜粗精矿经4次精选2次精扫选,获得的铜精矿铜品位为16.30%、回收率为92.14%;浮铜尾矿经摇床1次重选,可获得锡品位为8.67%、回收率为75.91%锡精矿。     

锌硫分离尾矿回收锡的磁选试验研究

针对某锡多金属硫化矿锌硫分离尾矿锡损失率较高的问题,对锌硫分离尾矿进行回收锡试验研究。通过方案对比,确定了采用简单的磁选方案脱除尾矿中磁黄铁矿和黄铁矿,可达到富集锡的目的。实验室试验可获得锡品位1.65%、锡作业回收率63.10%的锡精矿;该工艺成功实现了工业化应用,工业生产上可获得锡金属富集比为1.39和对原矿回收率4.94%的锡精矿,经济效益显著。     

江西宜春某富锡铌钽粗精矿工艺矿物学研究

以江西宜春某富锡铌钽粗精矿为研究对象,为进一步分离回收铌钽和锡,采用X 射线荧光光谱分析(XRF)和矿物自动分析系统（AMICS）详细分析该样品元素和矿物组成、矿物赋存状态等工艺矿物学特征。结果表明：样品Ta2O5含量为18.05%,Nb2O5含量为9.95%,SnO2含量为45.35%,主要矿物组成为铌钽铁矿、锡石、磁铁矿及硫碲铋矿等。铌、钽元素主要以铌钽铁矿形式存在,含量为38.44%,锡以锡石形式存在,含量为47.35%。铌钽铁矿和锡石在矿石中以单晶体半自形团块状及交代共生型不规则粒状产出,均与磁铁矿存在密切的共生、包裹关系。铌钽铁矿单体解离度50.39%,锡石单体解离度73.34%,解离度级别均主要分布在80～100%区间。铌钽铁矿和锡石单矿物粒度均集中分布在26.52～89.19 μm,在此区间的累积占有率分别为81.49%和85.99%。基于矿石矿物特性,建议采用浮选法通过高效捕收剂和活化剂、抑制剂的组合使用实现矿物的回收利用。     

锡石多金属硫化矿磨矿优化试验研究

为了缓解锡石多金属硫化矿在磨矿实践中存在锡石过磨与硫化矿欠磨的矛盾,优化其磨矿过程。本文采用单因素试验方法,研究操作因素如磨矿时间、磨矿浓度及磨机充填率对磨矿技术效率、矿石欠磨与过磨以及磨矿合格粒级产出影响规律。结果表明,在磨矿时间8min、磨矿浓度70%、充填率30%时,获得的磨矿技术效率最优。磨矿时间和充填率对锡石多金属硫化矿矿石欠磨与过磨及磨矿合格粒级产出影响较大,而磨矿浓度对其影响相对较小。研究结果可为后续的工业磨矿过程的优化提供试验数据。     

硝酸铅对水杨羟肟酸浮选锡石性能的影响

水杨羟肟酸是锡石浮选的常用药剂之一,能与碱土金属离子形成稳定性较小的螯合物.本文通过实验研究了硝酸铅的添加对水杨羟肟酸浮选锡石的性能影响,结果表明:硝酸铅和水杨羟肟酸预先混合再添加得到的浮选指标比顺序添加得到的浮选指标更好,且在pH值为7,硝酸铅和水杨羟肟酸的质量比为1:2.5,用量在700 g/t时,粗精矿锡石品位为3.13％,回收率为64.02％,该回收率比同等药剂用量条件下,硝酸铅和水杨羟肟酸按顺序添加提高了6个百分点.这可能是因为硝酸铅和水杨羟肟酸预先混合反应产生的金属有机配合物在浮选时表现出更强的捕收能力和选择性,从而提高了浮选指标.     

铜离子对锡石浮选的影响及其机理研究

为探索Cu²⁺对锡石的活化机理,在苯乙烯膦酸（SPA）浮选体系中进行锡石单矿物浮选试验。结果表明,在pH为2.0~7.4的范围内Cu²⁺对锡石具有活化作用,在pH=4,SPA用量250 mg/L,Cu²⁺用量为4×10^-3 mol/L条件下,锡石的浮选回收率较未添加Cu²⁺时提高了11个百分点。动电位检测和XPS分析结果显示：Cu²⁺可以通过吸附或者取代作用在锡石表面,增加锡石表面与SPA作用的反应位点,进而活化锡石,增加SPA在锡石表面的吸附量。试验结果可以为锡石资源的浮选回收工艺提供指导。