会泽铅锌矿硫化矿等可浮异步浮选及氧化矿浮选基础研究

论文摘要

本文针对会泽铅锌矿选矿新工艺展开基础研究,主要研究6号、8号、10号矿体方铅矿、闪锌矿和黄铁矿的浮游差以及白铅矿、锌含氧盐矿物（菱锌矿和异极矿的混合物）的浮游性。对于6号、8号、10号矿体的方铅矿、闪锌矿和黄铁矿,采用乙黄药作捕收剂,ZnSO4、Pb（NO3）2、Na2SO3、CaO、CUSO4、可溶性淀粉和腐植酸钠作调整剂进行浮选试验。试验结果表明,不仅同一矿体的方铅矿、闪锌矿和黄铁矿之间具有浮游差,而且6号、8号、10号三个矿体的同种矿物之间（主要是方铅矿和黄铁矿）也具有浮游差,用ZnSO4、Na2SO3、CaO和可溶性淀粉作调整剂可以显著增强浮游差；用ZnSO4、Na2SO3和可溶性淀粉作调整剂时（单独使用或组合使用）,方铅矿与黄铁矿的浮游性相近,而闪锌矿的浮游性很差,因此以方铅矿-黄铁矿等可浮可以实现方铅矿、黄铁矿与闪锌矿的分离；又因为6号、8号、10号三个矿体的同种矿物之间具有浮游差,因此硫化矿采用方铅矿-黄铁矿等可浮异步浮选是合适的；当pH>11时,用CaO作调整剂可以实现方铅矿与黄铁矿的有效分离。对于白铅矿,分别用乙黄药、月桂胺、水杨羟肟酸、8-羟基喹啉和2-巯基苯并噻唑作捕收剂进行浮选试验。用乙黄药作捕收剂时,未经硫化钠活化的白铅矿采用硫化矿浮选的乙黄药用量（2×10-4mol/L）是无法上浮的,但乙黄药用量增大25倍左右时也能具有良好的浮游性；少量的硫化钠对白铅矿具有活化作用,可以大幅度地降低乙黄药用量；用乙黄药作捕收剂、用硫化钠调控电位浮选时,EPt（或Es）值、硫化钠用量和浮选回收率三者之间具有良好的响应程度。用月桂胺作捕收剂时,无论是否有硫化钠作调整剂,白铅矿均具有良好的浮游性。水杨羟肟酸、8-羟基喹啉和2-巯基苯并噻唑均对白铅矿具有捕收能力。对于锌含氧盐矿物,同样分别用乙黄药、月桂胺、水杨羟肟酸、8-羟基喹啉和2-巯基苯并噻唑作捕收剂进行浮选试验。用月桂胺作捕收剂时,高用量的月桂胺（1.2×10-3mol/L）在无硫化钠作调整剂的情况下也能对锌含氧盐矿物具有良好的捕收能力；少量的硫化钠对锌含氧盐矿物具有活化作用,可以大幅度地降低月桂胺用量；由于月桂胺对白铅矿和锌含氧盐矿物均具有捕收能力,因此采用硫化钠—月桂胺的组合药剂作捕收剂浮选分离氧化铅锌矿石是不可行的；用月桂胺作捕收剂、用硫化钠调控电位浮选时,EPt（或Es）值、硫化钠用量和浮选回收率三者之间的响应程度良好。用乙黄药作捕收剂时,乙黄药对锌含氧盐矿物无捕收能力,显示出对白铅矿浮选的选择性,因此采用硫化钠—乙黄药的组合药剂作捕收剂浮选分离氧化铅锌矿石是正确的。水杨羟肟酸、8-羟基喹啉均对锌含氧盐矿物具有捕收能力,而2-巯基苯并噻唑对其无捕收能力,可代替传统的硫化钠—乙黄药组合捕收剂,用于氧化铅锌矿石的浮选分离。以单矿物的浮选试验结果为基础,进行三种人工混合矿样的浮选分离试验。试验结果表明,在方铅矿—闪锌矿—黄铁矿人工混合矿样的浮选分离流程中,用乙黄药或乙黄药—BK809作捕收剂时,综合效率E1分别为92.38%和82.06%,获得了理想的分离效果；在方白铅矿—锌含氧矿物人工混合矿样的浮选分离流程中,用硫化钠—乙黄药或2-巯基苯并噻唑作捕收剂时,综合效率E2分别为75.36%和68.54%（E3分别为53.59%和54.78%）,同样获得了理想的分离效果；在硫化铅锌—氧化铅锌—黄铁矿人工混合矿样的浮选分离流程中,用乙黄药或乙黄药—BK809的组合药剂作捕收剂时,综合效率E1达到了32.38%和32.09%,采用简化的工艺流程取得了一定的分离效果。上述三种人工混合矿样的浮选分离结果初步验证了单矿物试验结果的正确性。采用XPS、XRD、SEM、ξ电位测定和吸附量测定等测试技术分析了硫化钠在白铅矿和锌含氧盐矿物浮选中的活化机理。测试结果表明,硫化钠对白铅矿和锌含氧盐矿物的活化机理不同：硫化钠使白铅矿表面具有了方铅矿形态的薄膜,有利于乙黄药的吸附,增强了白铅矿的浮游性；硫化钠虽然未在锌含氧盐矿物表面生成硫化锌相,但使其表面的电负性增加,从而增强了月桂胺的吸附量,进而提高了锌含氧盐矿物的浮游性。FTIR测试结果表明,2-巯基苯并噻唑与白铅矿生成螯合物,而与锌含氧盐矿物未发生化学吸附和化学反应,因此显示出对白铅矿浮选的选择性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 世界铅锌资源
• 1.2 铅锌矿选矿技术的进展
• 1.2.1 铅锌矿浮选理论的进展
• 1.2.2 铅锌矿浮选药剂的进展
• 1.2.3 铅锌矿选矿流程的进展
• 1.3 会泽铅锌矿矿产资源及选矿工艺简介
• 1.4 本文研究目的、意义和内容
• 第2章 试验研究条件及方法
• 2.1 矿样的采取、制备及纯度
• 2.2 化学试剂与设备仪器
• 2.3 单矿物及人工混合矿样浮选试验方法
• 2.3.1 硫化物矿物浮选前的预处理
• 2.3.2 硫化物单矿物的浮选试验
• 2.3.3 白铅矿和锌含氧盐矿物的浮选试验
• 2.3.4 人工混合矿样的浮选分离试验
• 2.4 测试方法
• 2.4.1 电位测定
• 2.4.2 矿物X射线光电子能谱（XPS）测定
• 2.4.3 X射线衍射（XRD）测定
• 2.4.4 外光谱（FTIR）测定
• 2.4.5 月桂胺吸附量的测定
• 2.4.6 动电位测定
• 第3章 同一矿体异种硫化物矿物的浮游差
• 3.1 6号矿体方铅矿、闪锌矿和黄铁矿的浮游性
• 3.1.1 6号矿体三种矿物的天然浮游性
• 3.1.2 乙黄药用量对6号矿体三种矿物浮游性的影响
• 3.1.3 pH值对6号矿体三种矿物浮游性的影响
• 3.1.4 6号矿体三种矿物的浮游速度
• 3.1.5 调整剂用量对6号矿体三种矿物浮游性的影响
• 3.1.6 调整剂存在时pH值对6号矿体三种矿物浮游性的影响
• 3.2 8号矿体方铅矿、闪锌矿和黄铁矿的浮游性
• 3.2.1 8号矿体三种矿物的天然浮游性
• 3.2.2 乙黄药用量对8号矿体三种矿物浮游性的影响
• 3.2.3 pH值对8号矿体三种矿物的浮游性影响
• 3.2.4 8号矿体三种矿物的浮游速度
• 3.2.5 调整剂用量对8号矿体三种矿物的浮游性影响
• 3.2.6 调整剂存在时pH值对8号矿体三种矿物浮游性的影响
• 3.3 10号矿体方铅矿和闪锌矿的浮游性
• 3.3.1 10号矿体两种矿物的天然浮游性
• 3.3.2 乙黄药用量对10号矿体两种矿物浮游性的影响
• 3.3.3 pH值对10号矿体两种矿物浮游性的影响
• 3.3.4 10号矿体两种矿物的浮游速度
• 3.3.5 调整剂用量对10号矿体两种矿物浮游性的影响
• 3.3.6 调整剂存在时pH值对10号矿体两种矿物浮游性的影响
• 3.4 本章小结
• 第4章 不同矿体同种硫化物矿物的浮游差
• 4.1 6号、8号和10号矿体方铅矿的浮游性
• 4.1.1 三个矿体方铅矿的天然浮游性
• 4.1.2 乙黄药用量对三个矿体方铅矿浮游性的影响
• 4.1.3 pH值对三个矿体方铅矿浮游性的影响
• 4.1.4 三个矿体方铅矿的浮游速度
• 4.1.5 调整剂用量对三个矿体方铅矿浮游性的影响
• 4.1.6 调整剂存在时pH值对三个矿体方铅矿浮游性的影响
• 4.2 6号、8号和10号矿体闪锌矿的浮游性
• 4.2.1 三个矿体闪锌矿的天然浮游性
• 4.2.2 乙黄药用量对三个矿体闪锌矿浮游性的影响
• 4.2.3 pH值对三个矿体闪锌矿浮游性的影响
• 4.2.4 三个矿体闪锌矿的浮游速度
• 4.2.5 调整剂用量对三个矿体闪锌矿浮游性的影响
• 4.2.6 调整剂存在时pH值对三个矿体闪锌矿浮游性的影响
• 4.3 6号和8号矿体黄铁矿的浮游性
• 4.3.1 两个矿体黄铁矿的天然浮游性
• 4.3.2 乙黄药用量对两个矿体黄铁矿浮游性的影响
• 4.3.3 pH值对两个矿体黄铁矿浮游性的影响
• 4.3.4 两个矿体黄铁矿的浮游速度
• 4.3.5 调整剂用量对两个矿体黄铁矿浮游性的影响
• 4.3.6 调整剂存在时pH值对两个矿体黄铁矿浮游性的影响
• 4.4 本章小结
• 第5章 白铅矿的浮游性研究
• 5.1 用乙黄药作捕收剂时白铅矿的浮游性
• 5.1.1 乙黄药用量对白铅矿浮游性的影响
• 5.1.2 pH值对白铅矿浮游性的影响
• 5.1.3 硫化钠用量对乙黄药浮选白铅矿的影响
• 5.1.4 硫化钠存在时pH值对白铅矿浮游性的影响
• 5.1.5 硫化钠存在时乙黄药用量对白铅矿浮游性的影响
• 5.2 白铅矿的电位控制浮选
• Pt与硫化钠用量的关系'>5.2.1 E_Pt与硫化钠用量的关系
• S与硫化钠用量的关系'>5.2.2 E_S与硫化钠用量的关系
• Pt电位控制白铅矿的浮选'>5.2.3 用E_Pt电位控制白铅矿的浮选
• S电位控制白铅矿的浮选'>5.2.4 用E_S电位控制白铅矿的浮选
• 5.3 用月桂胺作捕收剂时白铅矿的浮游性
• 5.3.1 月桂胺用量对白铅矿浮游性的影响
• 5.3.2 pH值对白铅矿浮游性的影响
• 5.3.3 硫化钠用量对月桂胺浮选白铅矿的影响
• 5.3.4 硫化钠存在时pH值对白铅矿浮游性的影响
• 5.4 用螯合剂作捕收剂时白铅矿的浮游性
• 5.4.1 用水杨羟肟酸作捕收剂时白铅矿的浮游性
• 5.4.2 用8-羟基喹啉作捕收剂时白铅矿的浮游性
• 5.4.3 用2-巯基苯并噻唑作捕收剂时白铅矿的浮游性
• 5.5 本章小结
• 第6章 锌含氧盐矿物的浮游性研究
• 6.1 用月桂胺作捕收剂时锌含氧盐矿物的浮游性
• 6.1.1 月桂胺用量对锌含氧盐矿物浮游性的影响
• 6.1.2 pH值对锌含氧盐矿物浮游性的影响
• 6.1.3 硫化钠用量对锌含氧盐矿物浮游性的影响
• 6.1.4 硫化钠存在时pH值对锌含氧盐矿物浮游性的影响
• 6.1.5 硫化钠存在时月桂胺用量对锌含氧盐矿物浮游性的影响
• 6.1.6 硫化钠作用时间对月桂胺浮选锌含氧盐矿物的影响
• 6.2 锌含氧盐矿物的电位控制浮选
• Pt与硫化钠用量的关系'>6.2.1 E_Pt与硫化钠用量的关系
• S与硫化钠用量的关系'>6.2.2 E_S与硫化钠用量的关系
• Pt电位控制锌含氧盐矿物的浮选'>6.2.3 用E_Pt电位控制锌含氧盐矿物的浮选
• S电位控制锌含氧盐矿物的浮选'>6.2.4 用E_S电位控制锌含氧盐矿物的浮选
• 6.3 用乙黄药作捕收剂时锌含氧盐矿物的浮游性
• 6.3.1 乙黄药用量对锌含氧盐矿物浮游性的影响
• 6.3.2 pH值对锌含氧盐矿物浮游性的影响
• 6.3.3 硫化钠用量对乙黄药浮选锌含氧盐矿物的影响
• 6.3.4 硫化钠存在时pH值对锌含氧盐矿物浮游性的影响
• 6.4 用螯合剂作捕收剂时锌含氧盐矿物的浮游性
• 6.4.1 用水杨羟肟酸作捕收剂时锌含氧盐矿物的浮游性
• 6.4.2 用8-羟基喹啉作捕收剂时锌含氧盐矿物的浮游性
• 6.4.3 用2-巯基苯并噻唑作捕收剂时锌含氧盐矿物的浮游性
• 6.5 本章小结
• 第7章 人工混合矿样的浮选分离试验研究
• 7.1 方铅矿—闪锌矿—黄铁矿人工混合矿样的浮选分离
• 7.2 白铅矿—锌含氧盐矿物人工混合矿样的浮选分离
• 7.3 硫化铅锌—氧化铅锌—黄铁矿人工混合矿样的浮选分离
• 7.4 方铅矿—黄铁矿等可浮异步浮选中铅硫走向分析
• 7.5 本章小结
• 第8章 白铅矿和锌含氧盐矿物的表面分析
• 8.1 白铅矿的表面分析与研究
• 8.1.1 白铅矿的XPS分析
• 8.1.2 白铅矿的XRD分析
• 8.1.3 白铅矿的SEM线扫描分析
• 8.2 锌含氧盐矿物的表面分析与研究
• 8.2.1 锌含氧盐矿物的XPS分析
• 8.2.2 锌含氧盐矿物的XRD分析
• 8.2.3 硫化钠对锌含氧盐矿物ξ电位的影响
• 8.2.4 硫化钠对月桂胺吸附量的影响
• 8.3 2-巯基苯并噻唑与白铅矿和锌含氧盐矿物的作用机理
• 8.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介
• 攻读博士学位期间发表的论文
• 附录A
• 附录B