四川里伍铜锌硫化矿浮选分离新工艺研究

摘要

铜和锌都是国民经济中主要的原材料金属,国民经济的发展必然导致铜、锌需求量的增大。随着易选铜、锌矿石的逐渐减少,迫切需要对复杂难选的各类铜、锌矿石进行开发和利用。
　　本文以四川里伍铜矿的铜锌硫化矿矿石为研究对象,工艺矿物学研究表明:里伍矿区矿石中的铜矿物主要是黄铜矿,而锌矿物主要是铁闪锌矿,硫矿物主要是磁黄铁矿,铜-锌-硫分离较困难,属难选的多金属硫化矿。针对该矿石性质开发的“四川里伍铜锌硫化矿浮选分离新工艺”有效地实现了铜、锌、硫的分离。即:在选铜时采用新型高效铜捕收剂LP-01,可在中性介质条件下实现铜的富集,避免了由于高碱浮铜造成对铁闪锌矿的抑制而影响后续的铁闪锌矿的浮选;在锌硫分离时,粗选pH控制在9.5左右,精选时控制矿浆pH在10～11之间可有效实现锌硫分离。在原矿含铜1.42％,含锌0.98%的情况下,可获得含铜25.91%,含锌1.08%,对应铜的回收率为91.42%的铜精矿;获得含铜2.09%,含锌33.22%,对应锌的回收率为45.76%的锌精矿。
　　2007年5月,该新工艺在四川里伍铜矿下属选矿厂进行了工业试验,在原矿含铜1.38%,含锌1.01%的情况下,获得了含铜24.85%,含锌1.15%,对应铜回收率为90.67%的铜精矿,获得含铜2.12%,含锌35.20%,对应锌的回收率45.31%的锌精矿。初步经济分析结果表明,新工艺每年可为企业新增216.46万元的净现金流量。
　　采用红外光谱表面分析与电化学表面分析技术对新工艺进行了机理研究。研究结果表明:①LP-01在黄铜矿表面有明显的化学吸附现象,而在铁闪锌矿表面则基本没有吸附。②在酸性条件下,铁闪锌矿表面形成缺金属富硫的中间态ZnxFe1-x-yS2,随着电位升高,继续氧化Fe2+、Zn2+、SO42-;在近中性、弱碱性条件下,铁闪锌矿表面形成羟基化富硫层中间态(ZnxFe1-x(OH)nS2),并继续氧化成Fe(OH)3、Zn(OH)2、SO42-;随碱性增强,这个中间态的稳定性越差,pH>10后,将直接氧化为Fe(OH)3、Zn(OH)2、SO42-,pH>11时,形成Zn(OH)42-。Fe(OH)3、Zn(OH)2只能部分附着在矿物电极表面,电极过程由腐蚀氧化的电化学反应控制。③在高碱高钙体系中,D-在铁闪锌矿表面吸附能力较差,不存在D2电流峰;E﹥0.5V,D-和铁闪锌矿电极发生电化学反应,并生成了S2O32-和SO42-。

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第一章 文献综述

1.1 铜的性质、用途及资源状况

1.2 锌的性质、用途及资源状况

1.3 铜锌硫化矿浮选研究现状

1.4 课题的提出及研究的主要内容

第二章 实验材料及研究方法

2.1 试样的采取及加工

2.2 试验试剂

2.3 实验方法

第三章 四川里伍铜锌硫化矿矿石工艺矿物学研究

3.1 试样多元素分析

3.2 试样的矿物组成

3.3 试样的矿物含量

3.4 矿石的构造与结构

3.5 矿物嵌布特征

3.6 矿石矿物的工艺粒度

3.7 本章小结

第四章 四川里伍铜锌硫化矿浮选分离新工艺小型试验研究

4.1 磨矿曲线的绘制

4.2 铜粗选条件试验

4.3 锌循环条件试验及结果

4.4 开路流程试验

4.5 闭路流程试验

4.6 本章小节

第五章 四川里伍铜锌硫化矿浮选分离新工艺工业试验研究

5.1 入选矿石性质

5.2 生产工艺流程

5.3 工艺技术条件

5.4 试验结果

5.5 经济效益分析

5.6本章小节

第六章 四川里伍铜锌硫化矿浮选分离新工艺机理研究

6.1 LP-01在铜锌矿物表面吸附红外光谱研究

6.2 铁闪锌矿电化学研究

6.3 本章小节

第七章 结 论

致谢

参考文献

附录A 攻读硕士学位期间发表的论文

附录B 攻读硕士学位期间参加的科研项目