一种用于硫化铅锌矿浮选分离过程中的闪锌矿抑制剂、其应用及硫化铅锌矿浮选分离方法

摘要

本发明属于硫化铅锌矿的选矿技术领域，具体涉及一种用于硫化铅锌矿浮选分离过程中的闪锌矿抑制剂，其应用，以及透明质酸及其盐作为闪锌矿抑制剂的硫化铅锌矿浮选分离方法。该抑制剂包括透明质酸或其盐中的任意一种或多种的混合。其具有良好的抑制效果，选择性强、抑制效果好且无毒。

说明书

技术领域

本发明属于硫化铅锌矿的选矿技术领域，具体涉及一种用于硫化铅锌矿浮选分离过程中的闪锌矿抑制剂，其应用，以及透明质酸及其盐作为闪锌矿抑制剂的硫化铅锌矿浮选分离方法。

背景技术

铅锌金属被广泛应用于电气工业、机械工业、军事工业、冶金工业、化学工业、轻工业和国防工业等领域，是关乎国民经济发展的重要资源。我国铅锌矿资源丰富，以5800×10

而有机抑制剂具有来源广，价格低，易于降解且环境友好的特点。通过探寻选择性良好的闪锌矿抑制剂，改善硫化铅锌矿浮选分离的药剂制度，对于提高铅锌精矿产品质量，提高伴生金属的回收利用，减少成本以及环境保护方面具有重要意义。为此，中国专利CN113477410 A公布了“一种硫化铅锌矿浮选分离的组合抑制剂及应用”，该组合抑制剂的组成为硫酸锌和亚氨基二琥珀酸。通过配合使用亚氨基二琥珀酸，可减少无机抑制剂硫酸锌的用量。中国专利CN 112246443 A公布了“一种硫化铅锌矿的浮选方法及闪锌矿组合抑制剂”，其组合抑制剂包括硫酸铜和果胶。通过预处理硫酸铜增加果胶在闪锌矿表面的作用位点，从而降低闪锌矿的可浮性。中国专利CN 111715410 A公布“一种硫化锌矿的组合抑制剂及其应用”，其活性组分包括有聚环氧琥珀酸(PESA)、硫酸锌和亚硫酸钠。通过药剂间的协同作用，不仅药剂用量较单独使用时降低，抑制性能也显著增强。组合抑制剂的使用需严格控制各种组成的占比，才能达到较好的分离效果。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供了一种用于硫化铅锌矿浮选分离过程中的闪锌矿抑制剂，以及透明质酸及其盐作为闪锌矿抑制剂的硫化铅锌矿浮选分离方法。该抑制剂具有良好的抑制效果，选择性强、抑制效果好且无毒。

本发明所提供的技术方案如下：

一种用于硫化铅锌矿浮选分离过程中的闪锌矿抑制剂，包括透明质酸或其水溶性盐中的任意一种或多种的混合。

上述技术方案中，透明质酸为含有N-乙酰基和羧基的双糖聚合物，其能够用于硫化铅锌矿浮选并实现方铅矿和闪锌矿的高效分离，作用机理如下所示：

1)Zeta电位

如图1所示，单独添加抑制剂(透明质酸钠)或者捕收剂(丁黄药)后，闪锌矿的Zeta电位有明显负移，说明抑制剂和捕收剂可以单独吸附在闪锌矿表面，。当同时添加抑制剂与捕收剂时，闪锌矿的Zeta电位与单独添加抑制剂时的电位基本一致，说明抑制剂捕收剂同时存在时，抑制剂在闪锌矿表面吸附占主导。

如图2所示，单独添加抑制剂(透明质酸钠)或者捕收剂(丁黄药)后，方铅矿的Zeta电位有明显负移，说明抑制剂和捕收剂可以单独吸附在方铅矿表面。当同时添加抑制剂与捕收剂时，方铅矿的Zeta电位更接近单独添加捕收剂时的电位，说明抑制剂捕收剂同时存在时，捕收剂在方铅矿表面的吸附占主导。

2)吸附量

如图3所示，随着抑制剂(透明质酸)用量的增加，抑制剂在闪锌矿与方铅矿表面的吸附量逐渐增加。当达到平衡值时，抑制剂在闪锌矿表面的吸附量远远大于方铅矿，说明抑制剂与闪锌矿表面的亲和力远大于方铅矿。

药剂会大量吸附在闪锌矿表面，抑制剂中亲水的羧基官能团使闪锌矿表面更加亲水，从而抑制闪锌矿的上浮。抑制剂在闪锌矿表面的吸附，占据了闪锌矿表面的吸附位点，也可阻碍捕收剂在闪锌矿表面的吸附。在方铅矿表面，虽有少量透明质酸吸附，但是捕收剂可以取代已吸附的透明质酸。因此方铅矿的浮选不受透明质酸的影响，在添加捕收剂后，方铅矿依然保持较高的上浮率。

因此，透明质酸或其盐主要吸附在闪锌矿表面，并可抑制捕收剂在闪锌矿表面的吸附。并借由其亲水基团，显著增加闪锌矿的亲水性，从而实现其选择性抑制。

抑制剂可为透明质酸或透明质酸钠中的单独任意一种，也可为两种的混合。当为混合时，各成分可以任意比例混合，即任意一种成分的含量大于0且小于100％。

具体的，还包括溶剂水，所形成的溶液的浓度为5-1000mg/L。

一种硫化铅锌矿浮选分离方法，包括如下步骤：

S1、将硫化铅锌矿加水后搅拌，得到矿浆；

S2、调整矿浆pH后，向矿浆中添加权利要求1或2所述的抑制剂；

S3、充气浮选，得到泡沫产品和尾矿。具体的，S2中pH调节范围为4-12。

具体的，S2中，加入的抑制剂的浓度为5-1000mg/L。加入后，矿浆中透明质酸或透明质酸钠的浓度可为0-800mg/L，如图3所示。

进一步的，S2中还添加捕收剂。

基于上述技术方案，可选择性捕收方铅矿。

具体的，所述捕收剂为黄药、黑药、硫氮、硫胺酯中的至少一种或多种。

进一步的，S2中还需加入起泡剂。

具体的，所述起泡剂为甲基异丁基甲醇或2号油。

本发明还提供了透明质酸或其盐的应用，用于制备闪锌矿抑制剂。

本发明的有益效果：

1)本发明所提供的抑制剂无毒，不存在污染环境的风险隐患。

2)本发明所述抑制剂无需配合使用传统无机抑制剂，药剂制度简单。

3)本发明所述的抑制剂对闪锌矿有良好的抑制效果，可应用于硫化铅锌矿浮选分离，能够实现方铅矿和闪锌矿高效浮选分离。

4)本发明所述的抑制剂实现的分离效果以及分离成本明显优于现有技术中的硫酸锌、硫化钠及其他组合型的无极抑制剂，对于提高硫化铅锌矿资源综合利用水平具有较大的价值。

附图说明

图1是不同条件下闪锌矿表面的Zeta电位图；

图2是不同条件下方铅矿表面的Zeta电位图；

图3是不同抑制剂用量条件下矿物表面抑制剂的吸附量图；

图4是浮选药剂制度及流程图；

图5是本发明中实施案例1的抑制剂浓度与上浮率的关系图；

图6是本发明中实施案例2的矿浆pH值与上浮率的关系图。

具体实施方式

以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1

取粒度为+38-74μm的方铅矿和闪锌矿单矿物2g分别进行浮选，取30mL的超纯水加入70mL的挂槽浮选机内，在1300r/min转速下搅拌调浆，使矿浆充分分散。

按照图4所述的药剂制度添加药剂，先将矿浆pH调至9，在添加抑制剂后再将矿浆pH至9后，搅拌5min。然后依次加入捕收剂至20mg/L和起泡剂20mg/L，分别搅拌2min，1min，所述抑制剂浓度分别为0、100、200、400、600、800mg/L。搅拌完成后充气浮选，得到泡沫产品及尾矿。

将泡沫产品及尾矿分别过滤、烘干、称重，计算上浮率，结果如图2所示。

由实施例可知，所述抑制剂对闪锌矿具有很强的抑制作用，而对方铅矿没有抑制作用，选择性好。

抑制剂为透明质酸钠，捕收剂为丁基黄药。

实施例2

取粒度为+38-74μm的方铅矿和闪锌矿单矿物2g分别进行浮选，取30mL的超纯水加入70mL的挂槽浮选机内，在1300r/min转速下搅拌调浆，使矿浆充分分散。

按照图4所述的药剂制度添加药剂，先将矿浆pH分别调至4、6、8、9、10、11，添加400mg/L所述抑制剂后，再将矿浆pH分别调至4、6、8、9、10、11。搅拌5min后，再依次添加正丁基黄药(20mg/L)和甲基异丁基甲醇(20mg/L)，分别搅拌2min，1min，搅拌完成后充气浮选，得到泡沫产品及尾矿。

将泡沫产品及尾矿分别过滤、烘干、称重，计算上浮率，结果如图3所示。

由实施例可知，所述抑制剂在矿浆pH为4-14范围内对方铅矿没有抑制作用，方铅矿上浮率约为95％，所述抑制剂在矿浆pH为4-11的范围内对闪锌矿具有良好的抑制效果，闪锌矿上浮率约为10％。表明该抑制剂对方铅矿无抑制作用，对闪锌矿抑制效果明显，且所述抑制剂适用的pH范围广。

抑制剂为透明质酸和透明质酸钠混合物(质量比为1：1)。

实施例3

将+38-74μm的方铅矿和闪锌矿单矿物分别取1.0g，按照1：1比例均匀混合进行浮选，取30mL超纯水加入70mL挂槽浮选机中，在1300r/min转速下搅拌调浆，使矿浆充分分散。

所述药剂添加顺序如图4所示，调节矿浆pH为4后，加入抑制剂(800mg/L)，在添加抑制剂后，再将矿浆pH调至4，搅拌5min。再依次添加正丁基黄药(20mg/L)、甲基异丁基甲醇(20mg/L)，依次搅拌2min、1min。搅拌后完成充气浮选，得到泡沫产品及尾矿。

将泡沫产品及尾矿分别过滤、烘干、称重，计算上浮率，化验精矿中PbS和ZnS的品位，并计算回收率。结果如表1所示。

由实施例可知，所述抑制剂在800mg/L条件下能够实现方铅矿和闪锌矿的有效浮选分离，此时方铅矿回收率达到90.38％，而闪锌矿回收率仅为9.25％。

抑制剂为透明质酸和透明质酸钠混合物(质量比为1：3)。

实施例4

将+38-74μm的方铅矿和闪锌矿单矿物分别取1.0g，按照1：1比例均匀混合进行浮选，取30mL超纯水加入70mL挂槽浮选机中，在1300r/min转速下搅拌调浆，使矿浆充分分散。

所述药剂添加顺序如图4所示，调节矿浆pH为11后，加入抑制剂(5mg/L)，在添加抑制剂后，再将矿浆pH调至11，搅拌5min。再依次添加正丁基黄药(20mg/L)、甲基异丁基甲醇(20mg/L)，依次搅拌2min、1min。搅拌后完成充气浮选，得到泡沫产品及尾矿。

抑制剂为透明质酸和透明质酸钠混合物(质量比为2：1)。

将泡沫产品及尾矿分别过滤、烘干、称重，计算上浮率，化验精矿中PbS和ZnS的品位，并计算回收率。结果如表1所示。

由实施例可知，所述抑制剂在5mg/L条件下能够实现方铅矿和闪锌矿的有效浮选分离，此时方铅矿回收率达到95.85％，而闪锌矿回收率仅为23.26％。

实施例5

将+38-74μm的方铅矿和闪锌矿单矿物分别取1.0g，按照1：1比例均匀混合进行浮选，取30mL超纯水加入70mL挂槽浮选机中，在1300r/min转速下搅拌调浆，使矿浆充分分散。

所述药剂添加顺序如图4所示，调节矿浆pH为7后，加入抑制剂(100mg/L)，在添加抑制剂后，再将矿浆pH调至7，搅拌5min。再依次添加正丁基黄药(20mg/L)、甲基异丁基甲醇(20mg/L)，依次搅拌2min、1min。搅拌后完成充气浮选，得到泡沫产品及尾矿。

抑制剂为透明质酸钠。

将泡沫产品及尾矿分别过滤、烘干、称重，计算上浮率，化验精矿中PbS和ZnS的品位，并计算回收率。结果如表1所示。

由实施例可知，所述抑制剂在100mg/L条件下能够实现方铅矿和闪锌矿的有效浮选分离，此时方铅矿回收率达到96.62％，而闪锌矿回收率仅为11.41％。

实施例6

将+38-74μm的方铅矿和闪锌矿单矿物分别取1.0g，按照1：1比例均匀混合进行浮选，取30mL超纯水加入70mL挂槽浮选机中，在1300r/min转速下搅拌调浆，使矿浆充分分散。

所述药剂添加顺序如图4所示，调节矿浆pH为6后，加入抑制剂(200mg/L)，在添加抑制剂后，再将矿浆pH调至6，搅拌5min。再依次添加正丁基黄药(20mg/L)、甲基异丁基甲醇(20mg/L)，依次搅拌2min、1min。搅拌后完成充气浮选，得到泡沫产品及尾矿。

抑制剂为透明质酸。

将泡沫产品及尾矿分别过滤、烘干、称重，计算上浮率，化验精矿中PbS和ZnS的品位，并计算回收率。结果如表1所示。

由实施例可知，所述抑制剂在200mg/L条件下能够实现方铅矿和闪锌矿的有效浮选分离，此时方铅矿回收率达到96.28％，而闪锌矿回收率仅为10.10％。

实施例7

将+38-74μm的方铅矿和闪锌矿单矿物分别取1.0g，按照1：1比例均匀混合进行浮选，取30mL超纯水加入70mL挂槽浮选机中，在1300r/min转速下搅拌调浆，使矿浆充分分散。

所述药剂添加顺序如图4所示，调节矿浆pH为9后，加入抑制剂(50mg/L)，在添加抑制剂后，再将矿浆pH调至9，搅拌5min。再依次添加正丁基黄药(20mg/L)、甲基异丁基甲醇(20mg/L)，依次搅拌2min、1min。搅拌后完成充气浮选，得到泡沫产品及尾矿。

抑制剂为透明质酸钠。

将泡沫产品及尾矿分别过滤、烘干、称重，计算上浮率，化验精矿中PbS和ZnS的品位，并计算回收率。结果如表1所示。

由实施例可知，所述抑制剂在50mg/L条件下能够实现方铅矿和闪锌矿的有效浮选分离，此时方铅矿回收率达到96.86％，而闪锌矿回收率仅为12.84％。

表1

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。