抑制剂对乙硫氨酯浮选分离黄铜矿和方铅矿作用机理研究

摘要

硫化铜铅矿物的浮选分离一直是矿物加工领域的一个重要研究方向。黄铜矿和方铅矿的浮选分离研究近阶段主要侧重低毒高效抑制剂的开发和使用，以减少环境污染和提高分离效率。本论文通过单矿物实验、吸附量测定、浮选溶液化学计算、表面热力学计算和分子动力学模拟研究了乙硫氨酯体系中抑制剂对黄铜矿和方铅矿浮选分离的作用机理。
　　单矿物浮选试验表明:乙硫氨酯体系最佳捕收剂浓度7×10-4mol/L，最佳pH值为9.5。焦亚硫酸钠、硅酸钠、羧甲基纤维素和亚硫酸钠对黄铜矿的浮选几乎没有影响，对方铅矿的抑制作用依次减弱;两种抑制剂组合使用效果强于单一抑制剂，三种抑制剂焦亚硫酸钠、硅酸钠和羧甲基纤维素组合(SSC)使用时抑制效果最好。
　　吸附量实验表明:乙硫氨酯在两种矿物表面吸附量随着矿浆pH的增大先升高后降低，焦亚硫酸钠、硅酸钠、羧甲基纤维素对乙硫氨酯在两种矿物表面的吸附影响逐渐减弱，SSC对吸附量影响最大;黄铜矿受影响小，方铅矿受影响大。
　　乙硫氨酯在黄铜矿和方铅矿表面的红外吸收光谱检测不到，表明乙硫氨酯在矿物表面的吸附方式可能是少量吸附或者是物理吸附。
　　浮选溶液化学计算表明:乙硫氨酯在矿物表面以分子吸附为主，即以物理吸附为主。在pH=9.5的碱性环境中，因为乙硫氨酯对黄铜矿的捕收能力本身就强于方铅矿，氢氧根离子、硅酸钠溶液优势组分SiO(OH)3-与阴离子捕收剂的竞争吸附，造成方铅矿浮选受到抑制。羧甲基纤维素与方铅矿吸附后，形成水膜抑制作用更加强烈。
　　表面热力学计算表明:方铅矿表面产生亲水性盐，浮选受到抑制。
　　分子动力学模拟表明在真空状态下乙硫氨酯对黄铜矿和方铅矿具有强烈捕收作用，抑制剂焦亚硫酸钠、硅酸钠和羧甲基纤维素对方铅矿的抑制能力依次减弱。
　　福建建阳多金属硫化矿分选试验，铜精矿品位为16.61％，回收率为64.14％;铅精矿品位为43.57％，回收率为79.54％，使用组合抑制剂成功的实验了黄铜矿与方铅矿的浮选分离。