浮选中矿再磨和电位调控技术对黄铜矿浮选指标的影响及机理研究

摘要

浮选中矿再磨是浮选流程中的重要作业。浮选中矿主要分为精选尾矿和扫选精矿两类；中矿再磨前预处理方式主要有直接再磨，脱药再磨和分级再磨三种。本文将浮选中矿再磨工艺和浮选矿浆电位调控技术相结合，研究了不同中矿处理方式下，再磨矿浆电位变化规律及其对浮选效果的影响。
　　首先，对黄铜矿和黄铁矿的纯矿物进行浮选电化学性质研究，发现在碱性条件下，矿浆电位小于270mV时，黄铜矿的捕收剂诱导效果明显好于黄铁矿的捕收剂诱导效果，这为黄铜矿浮选过程中的铜硫分离，提高黄铜矿精矿品位提供了理论依据。
　　其次，对不同中矿不同处理方式下的磨矿后的矿浆电位进行了研究，发现：采用中矿再磨后粗选前矿浆电位高于原流程；不同再磨处理方式对再磨后矿浆电位影响大小排序为：分级再磨>脱药再磨>直接再磨；矿浆电位值的大小顺序为：分级再磨>直接再磨>脱药再磨。
　　再次，研究浮选中矿再磨工艺下，浮选矿浆电位的调控规律，流程试验表明：粗选前矿浆电位在100mV-500mV间，黄铜矿的浮选随着电位的升高，精矿品位降低，回收率升高；黄铜矿浮选的适合矿浆电位在200mV-300mV间，当矿浆电位为200mV-250mV时，有利于铜精矿品位的提高；当矿浆电位250mV-300mV时，有利于铜精矿回收率的提高。同一中矿处理方式时，粗选作业前电位控制在275mV的浮选闭路比电位控制在225mV的浮选闭路铜精矿回收率要高，品位要低；在未加电位调控药剂时，获得铜精矿回收率的指标大小排序为：分级再磨>直接再磨>脱药再磨，铜精矿品位的指标大小排序为：脱药再磨>直接再磨>分级再磨；在加入电位调控药剂将粗选前电位调控至同一范围时，获得铜精矿回收率的指标大小排序为：分级再磨>直接再磨>脱药再磨，铜精矿品位的指标排序为：脱药再磨>直接再磨>分级再磨。中矿再磨工艺能够提高单体解离度，其提高的单体解离度幅度大小排序为：分级再磨>脱药再磨>直接再磨。
　　最后，对中矿再磨的浮选机理进行相关研究，发现：（1）、中矿再磨有利于提高浮选矿浆中矿物表面的Zeta电位，有利于黄药氧化成双黄药。（2）、通过对再磨前后有机物含量的测定，发现再磨后矿物表面 CuX的含量为再磨前的70.39％，磨矿后双黄药含量是磨矿前的179.75%，说明再磨过程能够将矿物表面的黄原酸盐擦洗下来，并促进黄药向双黄药的氧化；（3）、通过黄药氧化还原反应动力学的研究，发现采用中矿再磨增加氧化剂浓度、反应温度和活性分子碰撞几率等因素能够加速黄药的氧化进程。
　　本文的创新点在于：（1）、较为系统的研究了浮选中矿再磨流程的矿浆电位变化规律，结果表明：中矿再磨处理使得浮选矿浆电位提高，有利于浮选进行。（2）、将浮选矿浆电位调控技术与中矿再磨工艺相结合，研究两者耦合作用对浮选指标的变化规律。（3）、采用LC-MS表征，对中矿再磨工艺的机理进行研究，表明：中矿再磨虽然能将矿物表面吸附的部分黄药脱落，但更能有利于双黄药的生成，有利于浮选进行。

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第1章 绪论

1.1铜资源概况

1.2黄铜矿、黄铁矿的性质与可浮性

1.3 硫化矿浮选过程中的电化学

1.4浮选中矿再磨工艺的现状

1.5色谱-质谱联用状况

1.6论文的研究内容和意义

第2章 实验内容和方法

2.1 实验矿样

2.2 实验试剂

2.3 实验仪器

2.4试验方法

第3章 纯矿物的浮选电化学性质研究

3.1黄铜矿、黄铁矿的自诱导浮选

3.2黄铜矿、黄铁矿的硫诱导浮选

3.3黄铜矿、黄铁矿的捕收剂诱导浮选

3.4磨矿氛围对矿浆电位的影响

3.5磨矿介质对矿浆电位的影响

3.6小结

第4章 浮选中矿再磨对浮选矿浆电位变化的影响

4.1精选尾矿再磨工艺的浮选矿浆电位测试

4.2扫选精矿再磨工艺浮选矿浆电位测试

4.3小结

第5章 浮选中矿再磨工艺和矿浆电位调控技术对浮选效果的研究

5.1精选尾矿再磨工艺的闭路浮选试验

5.2扫选精矿再磨的浮选闭路试验

5.3中矿再磨工艺的单体解离度测试

5.4本章小结

第6章 机理分析

6.1紫外光谱法对中矿再磨工艺脱药能力的测定

6.2 浮选电位的研究

6.3液相色谱-质谱联用

6.4 黄药氧化还原反应电极动力学分析

6.5小结

第7章 结论与展望

7.1主要结论

7.2 展望

致谢

参考文献

附录：攻读博士期间发表论文和参加科研情况