含铁闪锌矿的难选铅锌硫化矿电位调控浮选工艺原理与应用

论文摘要

复杂铅锌硫化矿的分离一直是选矿界研究的热点,其难点在于这些矿物性质相似,可浮性相近,矿物彼此间相互活化和相互影响的现象比较严重,电位调控浮选技术的出现成功地解决了这个难题。本研究利用电化学原理与实验方法对闪锌矿、方铅矿、磁黄铁矿及铁闪锌矿等硫化矿的表面氧化行为、电化学浮选行为及机理进行了研究,为寻找更加高效的电化学浮选方法提供依据。研究的主要内容如下:通过热力学计算,分别绘制了闪锌矿、方铅矿、磁黄铁矿及铁闪锌矿在有无捕收剂体系中的Eh-pH图,确定了表面氧化产物S为硫化矿物无捕收剂浮选的疏水物质,随着pH升高、电位Eh增加,其表面氧化产物由疏水产物S向亲水S2O32-、金属氢氧化物等转换,可浮性降低;阐述了在乙硫氮体系中,表面氧化产物PbD2为方铅矿浮选的疏水物质,D2为磁黄铁矿浮选的疏水物质,在丁黄药体系中,经CuSO4活化后的闪锌矿表面的疏水产物主要为CuBX,当电位处于0.1V～0.2V之间也可能存在（BX）2的疏水作用。通过对方铅矿静电位测试,推断出方铅矿表面与乙硫氮作用的产物是PbD2;通过循环伏安测试,找出了方铅矿与其电位Eh、pH及捕收剂浓度的最佳匹配关系;利用控制电位暂态方法对电极的氧化进行了研究,得出方铅矿电极在pH=11.03的溶液中氧化的动力学方程;通过循环伏安扫描曲线分析出经CuSO4活化后的闪锌矿在pH12.8,电位小于0.2V情况下可以用黄药浮选;通过Tafel测试,得出水体系中pH对铁闪锌矿表面腐蚀动力学的影响,确定了捕收剂与铁闪锌矿作用机理;恒电位阶跃实验表明在乙硫氮体系中磁黄铁矿表面存在电化学吸附,D2的产生是分步进行的,磁黄铁矿在强碱条件下作用比pH=9.18时要弱,形成的产物分子层要薄。研究了方铅矿、闪锌矿、磁黄铁矿及铁闪锌矿四种矿物的浮选行为,得出了不同矿浆电位Eh、矿浆pH值、捕收剂浓度C条件下的浮选行为曲线,由此说明,对于硫化矿物的浮选,Eh、pH、C是三个基本参数,Eh、pH、C参数的藕合,是硫化矿物浮选的关键,并且硫化矿物的浮选有不同的Eh、pH、C区间。分析了会理锌矿铅锌矿石复杂难选的原因,结合调控电位、pH值、药剂浓度与四种矿物方铅矿、闪锌矿、磁黄铁矿和铁闪锌矿的浮选行为,设计了复杂难选铅锌矿石电位调控浮选新工艺的工艺原理,并进行了小型试验,在小型试验的基础上成功地把电位调控选技术应用于会理锌矿,取得了较好的选别指标。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 主要符号及意义
• 引言
• 第一章 文献综述
• 1.1 硫化矿浮选的历史与发展
• 1.2 硫化矿浮选电化学理论
• 1.2.1 无捕收剂浮选电化学理论
• 1.2.2 捕收剂与硫化矿物相互作用的电化学
• 1.2.3 浮选调整剂的电化学
• 1.3 硫化矿电位调控浮选应用研究现状
• 1.3.1 外加电极调控电位
• 1.3.2 氧化-还原药剂调控矿浆电位
• 1.4 硫化矿浮选与矿浆电位的关系
• 1.5 硫化矿物浮选电化学研究方法
• 第二章 实验材料及研究方法
• 2.1 试验试样
• 2.1.1 方铅矿、闪锌矿、铁闪锌矿与磁黄铁矿纯矿物
• 2.1.2 实际矿物
• 2.2 实验试剂
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 工作电极
• 2.3.2 电化学实验方法
• 2.3.3 浮选实验
• 第三章 硫化矿物表面氧化的研究
• 3.1 硫化矿物表面氧化的热力学分析
• 3.1.1 热力学分析
• 3.2 硫化矿物表面氧化的电化学研究
• 3.2.1 方铅矿表面氧化的电化学研究
• 3.2.2 磁黄铁矿表面氧化的电化学研究
• 3.2.3 闪锌矿表面氧化的电化学研究
• 3.2.4 铁闪锌矿表面氧化的行为及机理
• 3.3 本章小结
• 第四章 硫化矿物-捕收剂相互作用的电化学机理
• 4.1 捕收剂-水体系的热力学
• 4.2 硫化矿物-捕收剂-水体系电化学测试
• 4.3 本章小节
• 第五章 硫化矿物电化学动力学研究
• 5.1 硫化矿物电极氧化的电位阶跃试验研究
• 5.2 乙硫氮在方铅矿电极表面作用的电极过程
• 5.3 乙硫氮在磁黄铁矿电极表面的电极过程
• 5.4 乙硫氮在磁黄铁矿电极表面的电化学吸附
• 2 在方铅矿电极表面的稳定性'>5.5 PBD₂在方铅矿电极表面的稳定性
• 5.6 本章小结
• 第六章 铅锌硫化矿物的浮游行为
• 6.1 矿浆 pH 值对矿浆电位和 DDTC 浮选铅锌铁硫化矿的影响
• 6.2 矿浆 pH 值对矿浆电位和 KBX 浮选铅锌铁硫化矿的影响
• 4 用量的影响'>6.3 锌、硫分离时 CuSO₄用量的影响
• 第七章 难选铅锌矿电位调控清洁选矿新工艺在会理锌矿的生产实践
• 7.1 会理锌矿矿石的性质及难选原因分析
• 7.2 难选铅锌矿电位调控清洁选矿新工艺的思想与工艺设计
• 7.3 电位调控清洁选矿工艺应用于会理难选铅锌矿石的实验室研究
• 7.4 难选铅锌矿电位调控清洁选矿新工艺在四川会理锌矿有限公司的生产实践
• 第八章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录A 在校期间发表的论文
• 附录B 在校期间参与导师的科研项目