高温下浮选回收中浸渣中银的工艺及机理研究

摘要

近年来银资源逐渐被应用于各个领域,导致银的需求量在逐年增长。然而银矿物资源极少数是以独立矿物形式存在,多数是伴生在铜铅锌矿物中,为了满足人们日益增长的需求,从这些铜铅锌矿物和二次资源中回收银变的更加重要。锌作为银的主要载体矿物之一,在锌冶炼浸出过程中银得不到回收,而是富集在锌浸出渣中,但是目前许多企业浮选回收锌浸出渣中银的效果很差,主要因为锌浸出渣是冶炼过程中的一个中间产品,其浮选回收受到多方面因素的影响与制约,矿浆温度偏高就是主要因素之一,本文针对这个难题直接采用高温下浮选湿法锌渣中银的回收工艺并对高温下回收工艺进行了机理研究。
　　对中浸渣银载体矿物闪锌矿纯矿物试验发现:在矿浆温度为25℃~70℃范围时,闪锌矿在矿浆温度为50℃左右时上浮率最高;在捕收剂用量为20mg/L时可浮性最好;在pH=2~6的范围内的可浮性良好,但是当pH值大于8.0闪锌矿的可浮性下降。
　　本文研究的锌浸出渣是来自内蒙古兴安铜锌冶炼有限公司的中浸渣,通过工艺矿物学发现该中浸渣组成复杂,银矿物主要有自然银和辉银矿,闪锌矿是银矿物的主要载体矿物。通过高温下浮选回收湿法锌渣中银的工艺得到:在磨矿细度-0.074mm占94％,浮选矿浆温度50℃时,自然pH条件下,硫化钠为调整剂,丁基黄药+丁胺黑药为捕收剂,PZ为起泡剂,通过一粗四精二扫的闭路工艺流程,得到含银3215g/t,回收率70.55%的合格精矿指标,实现了在高温下对中浸渣中有价金属银的回收利用。
　　对银矿物和银载体矿物闪锌矿的机理研究表明:闪锌矿不同温度下与药剂作用的电镜结果及吸附量试验结果验证了纯矿物闪锌矿加温浮选的现象,同时也与中浸渣实际矿物温度条件时的浮选规律相类似。通过试验数据的推导,得到闪锌矿加温浮选过程动力学公式为:lnε=5.10133-233.14/T,与试验结果相吻合。闪锌矿表面氧化的热力学研究发现,当溶液温度为50℃时,闪锌矿被氧化成硫单质或是硫酸根离子时所需的电位都要比常温下低,说明温度更高闪锌矿更容易被氧化,而且氧化程度过高最终导致其可浮性变差,当温度稍微升高时却有利于加快闪锌矿表面氧化成硫单质,使可浮性变好。红外光谱分析发现在温度60℃时闪锌矿与丁基黄药作用的特征吸收峰最强,当温度升高到50℃以后有新的物质生成。银矿物与药剂作用的热力学分析发现,温度的变化对自然银浮选回收没有多大的影响。

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第一章 文献综述

1.1 湿法锌渣和银的产生状况

1.2 回收湿法炼锌浸出渣中银的影响因素的研究

1.3 温度对浮选的影响的研究现状

1.4 课题的背景与目的及研究内容

第二章 试验试样、设备及研究方法

2.1 试验试样

2.2 试验药剂与设备

2.3 试验研究方法

第三章 中浸渣的工艺矿物学研究

3.1 中浸渣的矿物组成与含量

3.2 中浸渣的嵌布特征

3.3 中浸渣中银的物相分析

3.4 中浸渣中银的粒度分析

3.5 本章小结

第四章 纯矿物浮选试验研究

4.1 温度对闪锌矿浮选行为的影响

4.2 丁基黄药浓度对闪锌矿浮选行为的影响

4.3 矿浆pH对闪锌矿浮选行为的影响

4.4 本章小结

第五章 中浸渣高温浮选回收工艺研究

5.1 磨矿曲线试验

5.2 不同温度下捕收剂种类试验

5.3 温度对浮选精矿粒度的影响

5.4 混合捕收剂用量及配比试验

5.5 调整剂种类及用量试验

5.6 起泡剂种类及用量试验

5.7 磨矿细度的试验

5.8 精选条件试验

5.9 扫选条件试验

5.10 中浸渣开路试验研究

5.11 中浸渣闭路试验研究

5.12 本章小结

第六章 高温下浮选中浸渣中银的机理研究

6.1 闪锌矿表面氧化的热力学研究

6.2 闪锌矿加温浮选动力学研究

6.3 不同温度下扫描电镜分析结果

6.4 不同温度下丁基黄药在矿物表面的吸附试验研究

6.5 不同温度下丁基黄药与闪锌矿作用的红外光谱图

6.6 主要银矿物与药剂作用的热力学分析

6.7 本章小结

第七章 结论

参考文献

致谢

个人简历、攻读学位期间主要研究成果