硫化铜铅矿物浮选分离的电化学机理研究

论文摘要

硫化铜铅矿物因其相似的可浮性,常被选成铜铅混合精矿,然后采用先脱药再分离的方法进行分选,脱药之后的分离过程是铜铅分离的难点,常采用重铬酸盐等有毒药剂进行分离。针对硫化铜铅混合精矿难分离,剧毒抑制剂应用广泛的现状,本文对丁黄药捕收的黄铜矿和方铅矿的精矿进行了以硫化钠为脱药剂的脱药试验,然后以无毒组合药剂YZJ（亚硫酸钠+硅酸钠+CMC）为抑制剂,O-异丙基-N-乙基硫逐氨基甲酸酯（IPETC）为捕收剂对脱药后的矿物进行了浮选试验。主要采用了电化学方法研究了药剂与矿物的作用机理。单矿物浮选试验结果表明：丁黄药对方铅矿和黄铜矿都具有良好的捕收性,IPETC对黄铜矿具有良好的选择性,适宜作为选择性抑制试验的捕收剂使用；硫化钠脱药后矿物的回收率均较低；分别以亚硫酸钠,硅酸钠,CMC为抑制剂的脱药-选择性抑制试验中,黄铜矿的浮选回收率达到80%以上,在合适的抑制剂用量下,方铅矿受到抑制,回收率很低。将以上三种药剂进行组合,并以组合药剂为抑制剂,进行了脱药-选择性抑制试验,与使用单一抑制剂的试验结果相比：组合药剂对方铅矿的抑制作用稍强,对黄铜矿仍几乎没有抑制作用；当以三种物质组合药剂YZJ为抑制剂时,方铅矿的浮选回收率最低。人工混合矿浮选试验结果表明：YZJ对黄铜矿和方铅矿的分离效果优于亚硫酸钠,硅酸钠,CMC的分离效果。吸附量试验结果表明：随着硫化钠脱药用量的增加,矿物表面丁黄药的吸附量逐渐变少；亚硫酸钠,硅酸钠,CMC和YZJ对黄铜矿和方铅矿表面的IPETC吸附量都有一定的影响,YZJ使方铅矿表面的IPETC吸附量降低最大。循环伏安试验结果表明：在丁黄药溶液中,黄铜矿电极表面生成了黄原酸铜,方铅矿电极表面有黄原酸铅生成。在硫化钠和丁黄药共同存在的体系中,由于硫化钠的作用,丁黄药没有和矿物发生作用；在抑制剂和IPETC共同作用下,黄铜矿电极表面的氧化作用以IPETC的作用为主,方铅矿电极表面的氧化反应以抑制剂的作用为主。Eh-pH图和循环伏安曲线结果表明：亚硫酸钠在方铅矿表面产生了PbSO4而抑制了方铅矿的浮选；硅酸钠在矿物表面形成了PbSiO4而抑制了方铅矿的浮选；CMC促进了方铅矿的氧化而抑制了方铅矿的浮选。采用铜铅混浮-脱药-分离的工艺流程对平江铜铅锌矿石进行了分离试验研究,取得了较好的分离指标。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 硫化矿的浮选分离研究进展
• 1.1.1 硫化矿浮选药剂的研究进展
• 1.1.2 硫化矿浮选工艺的研究进展
• 1.2 硫化铜铅矿物浮选电化学研究进展
• 1.2.1 黄铜矿浮选电化学理论研究进展
• 1.2.2 方铅矿浮选电化学理论研究进展
• 1.3 铜铅分离的研究现状
• 1.3.1 铜铅分离的药剂研究现状
• 1.3.2 铜铅矿物浮选分离的工艺研究现状
• 1.4 本研究的目的意义及主要内容
• 第二章 矿样、药剂、仪器及研究方法
• 2.1 试验矿样和电极
• 2.1.1 纯矿物样
• 2.1.2 实际矿石矿样
• 2.1.3 电极
• 2.2 试验药剂与设备
• 2.3 研究方法
• 2.3.1 浮选试验
• 2.3.2 红外光谱测试
• 2.3.3 吸附量的测定
• 2.3.4 电化学测试
• 第三章 不同药剂体系对黄铜矿和方铅矿浮选行为的影响
• 3.1 丁黄药和IPETC对黄铜矿和方铅矿的可浮性影响
• 3.1.1 丁黄药对黄铜矿和方铅矿的浮选行为的影响
• 3.1.2 IPETC对黄铜矿和方铅矿的浮选行为的影响
• 3.2 硫化钠对丁黄药浮选的矿物泡沫产品的脱药浮选试验结果
• 3.3 不同抑制剂对经浮选-脱药过程后的矿物的选择性抑制作用
• 3.3.1 单一抑制剂对经浮选-脱药过程后的矿物的选择性抑制作用
• 3.3.2 两种抑制剂共同作用时,黄铜矿和方铅矿的可浮性差异
• 3.3.3 三种抑制剂组合使用时,黄铜矿和方铅矿可浮性的差异
• 3.4 黄铜矿和方铅矿人工混合矿的浮选分离试验
• 3.5 本章小结
• 第四章 硫化钠与丁黄药在矿物表面的竞争吸附
• 4.1 硫化钠对丁黄药在矿物表面吸附量的影响
• 4.1.1 丁黄药在矿物表面的吸附产物
• 4.1.2 硫化钠对矿物表面丁黄药吸附量影响
• 4.1.3 硫化钠对矿物表面丁黄药的解吸机理
• 4.2 矿物与硫化钠及丁黄药作用的电化学机理
• 4.2.1 矿物表面的热力学平衡计算
• 4.2.2 矿物-硫化钠-丁黄药体系的Eh-pH图
• 4.2.3 矿物与硫化钠及丁黄药作用的循环伏安曲线
• 4.3 本章小结
• 第五章 抑制剂对矿物选择性抑制的作用机理
• 5.1 不同抑制剂对黄铜矿和方铅矿表面氧化还原反应的影响
• 2SO₃对黄铜矿和方铅矿表面氧化还原行为的影响'>5.1.1 Na₂SO₃对黄铜矿和方铅矿表面氧化还原行为的影响
• 2SiO₃对黄铜矿和方铅矿表面氧化还原反应的影响'>5.1.2 Na₂SiO₃对黄铜矿和方铅矿表面氧化还原反应的影响
• 5.1.3 CMC对黄铜矿和方铅矿表面氧化还原反应的影响
• 5.1.4 两种抑制剂与矿物作用的循环伏安曲线
• 5.1.5 组合抑制剂（YZJ）与矿物作用的循环伏安曲线
• 5.2 不同抑制剂对矿物表面IPETC吸附量的影响
• 5.3 本章小结
• 第六章 铜铅混浮-脱药-再分离工艺的应用
• 第七章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间的主要研究成果