铜锌难选硫化矿高效浮选分离理论与应用

摘要

复杂铜锌硫化矿难分离的主要困难在于分选铜锌矿石时铜离子会活化闪锌矿,被活化了的闪锌矿与黄铜矿具有相似的可浮性。强化对黄铜矿的捕收,加强对闪锌矿的抑制以及选别工艺流程的改进是铜锌浮选分离研究的重点。应用黄铜矿与闪锌矿表面性质的差异,合成与配制对黄铜矿捕收能力强,对闪锌矿捕收能力弱的高效捕收剂是非常重要的途径。
　　本文采用实验室配制的高效黄铜矿捕收剂QP-02为技术关键,根据QP-02能快速浮选黄铜矿的特点。运用优先快速浮选部分黄铜矿、铜粗选精矿再磨、铜精选中矿再选锌的新工艺,高效清洁地实现了铜锌的分离,获得了品位为26.74％、回收率为90.80%的铜精矿以及品位为45.20%、回收率为81.57%的锌精矿。
　　本文对QP-02优先快速浮选黄铜矿进行了浮选动力学研究,浮选动力学研究表明,QP-02浮选黄铜矿的速度明显快于闪锌矿。相对于传统的黄药也具有浮选速度快的优点。QP-02体系下黄铜矿的浮选动力学方程为:QP-02体系下闪锌矿的浮选动力学方程为:
　　通过红外光谱、量子化学计算等手段深入地研究了QP-02选择性捕收黄铜矿的机理。红外光谱分析显示QP-02与黄铜矿通过C=S键发生了强烈的化学吸附,而在闪锌矿表面作用的强度则很小。通过量子化学计算了QP-02的分子结构参数,得到了QP-02分子的表面净电荷,最高占据轨道、最低空轨道等参数。发现QP-02分子与黄铜矿表面作用时,QP-02硫代羰基中硫原子的电子对向铜离子转移。得到电子对的铜离子又将其多余的电子反馈出来给QP-02的空轨道。使得QP-02和矿物表面铜离子的作用进一步加强。这是QP-02可作为硫化铜矿物强捕收剂的分子结构基础。

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第一章 文献综述

1.1 铜锌金属的性质、用途

1.2 黄铜矿、闪锌矿性质及我国铜锌资源简介

1.3 黄铜矿、闪锌矿浮选分离研究进展

1.4 黄铜矿捕收剂及闪锌矿抑制剂研究进展

1.5黄铜矿与捕收剂机理研究

1.6 浮选动力学简介

1.7 论文研究目的及内容

第二章 试验试样、设备及研究方法

2.1 试样的来源及性质

2.2 试验试剂及设备

2. 3 试验研究方法

第三章 单矿物试验

3.1 丁基黄药对黄铜矿、闪锌矿的捕收作用

3.2 Z-200对黄铜矿闪锌矿的捕收作用

3.3 QP-02对黄铜矿闪锌矿的捕收作用

3.4 组合抑制剂用量对闪锌矿的抑制作用

3.5 人工混合矿试验

3.6 本章小结

第四章 浮选动力学研究

4.1 浮选动力学研究方法

4.2 丁基黄药、QP-02体系下黄铜矿与闪锌矿的浮选动力学研究

4.3 本章小结

第五章 实际矿石浮选试验

5.1 试样及试验方法

5.2 试验研究方案

5.3 实际铜锌矿石浮选试验

5.4 本章小结

第六章 QP-02与矿物作用机理研究

6.1 捕收剂与矿物表面作用机理研究方法

6.2 QP-02与矿物作用红外光谱分析

6.3 QP-02与黄铜矿闪锌矿作用量子化学分析

6.4 本章小结

第七章 结论

参考文献

致谢

个人简历在校期间发表的论文

在校期间参与导师的科研项目及获奖情况