亚硫酸氢钠在铅锑锌硫化矿浮选分离中的应用

摘要

本发明公开了亚硫酸氢钠在铅锑锌硫化矿浮选分离中的应用，该应用是将亚硫酸氢钠作为对脆硫锑铅矿具有活化作用、且对闪锌矿和/或硫铁矿具有抑制作用的调整剂应用于铅锑锌硫化矿浮选分离；亚硫酸氢钠属于水溶性抗氧剂，在矿浆中对脆硫锑铅矿选择性活化，而对闪锌矿及硫铁矿等表现出较强抑制作用，在实现铅锑与锌硫的高效分离的同时，达到降低其他药剂用量的作用。

说明书

技术领域

本发明涉及一种亚硫酸氢钠在铅锑锌硫化矿浮选分离中的应用，特别涉及亚硫酸氢钠在铅锑锌硫化矿浮选分离过程中兼有活化脆硫锑铅矿以及抑制闪锌矿和硫铁矿的作用，可以显著提高铅锑精矿品位，及强化铅锑回收率的提高，属于硫化矿浮选分离技术领域。

背景技术

广西大厂矿田属超大型锡铅锌锑多金属矿，主要的硫化矿物有脆硫锑铅矿、铁闪锌矿、磁黄铁矿、黄铁矿，为实现各硫化矿物之间有效分离，目前采用抑制锌硫优先浮选铅锑，锌硫混浮再分离的原则流程。已有研究表明脆硫锑铅矿与铁闪锌矿和硫铁矿分离的最佳pH值为5-6，因此在采用铅锑优先浮选流程时，生产实践中一般先添加硫酸、硝酸铅等达到调控pH值和活化脆硫锑铅矿的目的，再通过添加硫酸锌、亚硫酸钠、硫代硫酸钠、氰化物或它们之间的组合药剂来进一步抑制锌硫。由于药剂种类多，用量大，同时由于矿石中矿物种类繁多，共生组合复杂，目前仍然存在产品成分互相混杂，环境污染，回收率不稳定等问题。为了实现铅锑与锌硫的高效分离，相关浮选药剂的开发一直是该领域的研究热点。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的是在于提供一种亚硫酸氢钠作为调 整剂在铅锑锌硫化矿浮选分离中的应用，亚硫酸氢钠的应用能提高脆硫锑铅矿浮选活性，同时抑制铁闪锌矿、磁黄铁矿、黄铁矿的浮选，实现铅锑与锌硫的高效分离，并减少了药剂种类和用量。

为了实现上述技术目的，本发明提供了一种亚硫酸氢钠在铅锑锌硫化矿浮选分离中的应用，该应用是将亚硫酸氢钠作为对脆硫锑铅矿具有活化作用，且对闪锌矿和/或硫铁矿具有抑制作用的调整剂应用于铅锑锌硫化矿浮选分离。

优选的方案，亚硫酸氢钠与硫酸锌组合使用。

较优选的方案，亚硫酸氢钠与硫酸锌的质量比为(4～7):(4～7)。

优选的方案，铅锑锌硫化矿浮选分离过程以硫酸、硫酸锌和亚硫酸氢钠作为调整剂，以丁胺和乙硫氮，或者丁胺、乙硫氮和黄药作为组合捕收剂，进行浮选分离，得到铅锑精矿。

较优选的方案，组合捕收剂由丁胺和乙硫氮按质量比(2～4):1组成，或者由丁胺、乙硫氮和黄药按质量比(3～5):(1～2):(0.5～1)组成。

较优选的方案，浮选分离包括二次粗选、三次精选和一次扫选。

进一步优选方案，粗选一采用的药剂制度为：硫酸600g/t～800g/t、硫酸锌400g/t～700g/t、亚硫酸氢钠400g/t～700g/t、组合捕收剂100g/t～140g/t。

进一步优选的方案，粗选二采用的药剂制度为：组合捕收剂30g/t～50g/t。

进一步优选的方案，精选一采用的药剂制度为：硫酸锌200g/t～250g/t，亚硫酸氢钠200g/t～250g/t。

进一步优选的方案，精选二采用的药剂制度为：硫酸锌200g/t～250g/t，亚硫酸氢钠200g/t～250g/t；

进一步优选的方案，精选三采用的药剂制度为：硫酸锌100g/t～125g/t，亚硫酸氢钠100g/t～125g/t。

进一步优选的方案，扫选采用的药剂制度为：组合捕收剂30g/t～50g/t。

较优选的方案，粗选过程调节体系的pH为5.0～5.5。

较优选的方案，脆硫锑铅矿浮选之前包括磨矿处理，或者包括磨矿和磁选脱硫处理。

本发明的铅锑锌硫化矿浮选分离包括以下具体步骤：

1)将含铅锑锌硫矿石通过磨矿得到分选矿浆，磨矿细度根据不同矿石中有用矿物单体解离要求确定，这属于本领域公知常规技术；

2)含铅锑锌硫矿中磁黄铁矿含量较高时，对1)所得矿浆先进行磁选脱硫；一般磁黄铁矿矿物含量大于15％时，需要采用磁选作业，根据磁黄铁矿中单斜晶系和六方晶系比例不同，磁选机磁场强度范围为980Gs～1420Gs；

3)将2)得到的磁选尾矿进行铅锑与锌硫的浮选分离；浮选分离过程包括两次粗选一次扫选三次精选；

粗选过程，在第一次粗选前按照每吨原矿对应600g/t～800g/t硫酸、400g/t～700g/t硫酸锌、400g/t～700g/t亚硫酸氢钠、100g/t～140g/t组合捕收剂(丁胺和乙硫氮组合捕收剂(质量比为2～4:1)，或者丁胺、乙硫氮和黄药组合捕收剂(质量比为3～5:1～2:0.5～1))依次加入矿浆，粗选二前另添加30g/t～50g/t组合捕收剂，进行抑制锌硫的铅锑优先浮选；添加捕收剂前搅拌调浆后矿浆pH值为5.0～5.5；

扫选过程，在矿浆中加入30g～50g组合捕收剂；

精选过程，对粗选作业得到的铅锑粗精矿进行三次精选，其中精选1和精选2前均分别添加ZnSO₄200g/t～250g/t、亚硫酸氢钠200g/t～250g/t；精选3前添加ZnSO₄100g/t～125g/t、亚硫酸氢钠100g/t～125g/t。

相对现有技术，本发明的亚硫酸氢钠用于铅锑锌硫矿的浮选分离时具有以下优点：

(1)本发明在铅锑锌硫矿的浮选分离过程中采用亚硫酸氢钠，因亚硫酸氢钠为水溶性抗氧剂，具有强还原性，在矿浆中对脆硫锑铅矿表现出较高活化性，而对铁闪锌矿和硫铁矿等表现出较强的抑制作用，显著提高了铅锑精矿品位。而将亚硫酸氢钠与硫酸锌配合使用，进一步加强了对闪锌矿和硫铁矿等的抑制作用，铅锑与锌硫的分离效率更明显。

(2)本发明的技术方案采用亚硫酸氢钠在水溶液中显酸性，有助于pH的降低，因此硫酸用量减少，节省药剂成本。

(3)本发明亚硫酸氢钠与其他调整剂及组合捕收剂的合理匹配，协同增效作用明显，为铅锑锌硫实现顺序优先浮选工艺创造了条件。

具体实施方式

以下实施例旨在进一步说明本发明内容，但本发明权利要求的保护范围不受这些实施例的限制。

实施例1

广西高峰105#矿体矿石中有价金属矿物包括，锡石、脆硫锑铅矿、铁闪锌矿、磁黄铁矿和黄铁矿，当原矿含Pb 2.27％、含Sb 1.98％、含Zn 13.43％、含Sn 1.29％时，在原矿磨矿细度为-0.2mm占99.74％情况下，采用磁-浮原则流程，铅锑优先浮选流程结构获得理想的分选指标。通过磨矿获得的矿浆首先经磁选预先分离磁性矿物磁黄铁矿，然后对磁选尾矿进行铅锑与锌硫的分离，磁选尾矿通过两次粗选一次扫选三次精选获得最终铅锑精矿。浮选采用的药剂制度为：粗选1依次添加调整剂硫酸700g/t、ZnSO₄500g/t与亚硫酸氢钠500g/t，组合捕收剂丁胺90g/t和乙硫氮30g/t；粗选2和扫选1各添加组合捕收剂丁胺25g/t和乙硫氮8g/t；两次粗选泡沫产品合并得到的铅锑粗精矿经三次精选获得最终铅锑精矿，精选1和精选2前各添加ZnSO₄200g/t与亚硫酸氢钠200g/t；精选3添加ZnSO₄100g/t与亚硫酸氢钠100g/t。采用上述流程和药剂制度进行闭路试验，获得了最终铅锑精矿含Pb>

实施例2

处理广西高峰105#矿体矿石，当原矿含Pb 2.75％、含Sb 2.53％、含Zn10.65％、含Sn 1.21％时，在原矿磨矿细度为-0.2mm占99.12％情况下，采用磁-浮原则流程，铅锑优先浮选流程结构获得理想的分选指标。通过磨矿获得的矿浆首先经磁选预先分离磁性矿物磁黄铁矿，然后对磁选尾矿进行铅锑与锌硫的分离，磁选尾矿通过两次粗选一次扫选三次精选获得的最终铅锑精矿。浮选采用的 药剂制度为：粗选1依次添加调整剂硫酸600g/t、ZnSO₄400g/t与亚硫酸氢钠400g/t，组合捕收剂丁胺80g/t和乙硫氮25g/t；粗选2和扫选1各添加组合捕收剂丁胺25g/t和乙硫氮8g/t；两次粗选泡沫产品合并得到的铅锑粗精矿经三次精选获得最终铅锑精矿，精选1和精选2前各添加ZnSO₄250g/t与亚硫酸氢钠200g/t；精选3添加ZnSO₄100g/t与亚硫酸氢钠100g/t。采用上述流程和药剂制度进行闭路试验，获得了最终铅锑精矿含Pb>

实施例3

处理广西高峰105^#矿体矿石，当原矿含Pb>4500g/t与亚硫酸氢钠500g/t，组合捕收剂丁胺90g/t+乙硫氮25g/t+丁黄药10g/t；粗选2和扫选1各添加组合捕收剂丁胺25g/t+乙硫氮7g/t+丁黄药3g/t；两次粗选泡沫产品合并得到的铅锑粗精矿经三次精选获得最终铅锑精矿，精选1和精选2前各添加ZnSO₄200g/t与亚硫酸氢钠200g/t；精选3添加ZnSO₄100g/t与亚硫酸氢钠100g/t。采用上述流程和药剂制度进行闭路试验，获得了最终铅锑精矿含Pb>

对比实施例1

广西高峰105#矿体矿石中有价金属矿物包括，锡石、脆硫锑铅矿、铁闪锌矿、磁黄铁矿和黄铁矿，当原矿含Pb 2.27％、含Sb 1.98％、含Zn 13.43％、含Sn 1.29％时，在原矿磨矿细度为-0.2mm占99.74％情况下，采用磁-浮原则流程，通过磨矿获得的矿浆首先经磁选预先分离磁性矿物磁黄铁矿，然后对磁选尾矿进行铅锑与锌硫的分离，磁选尾矿经两次粗选一次扫选开路试验获得铅锑粗精矿， 通过分析得到的铅锑粗精矿品位和回收率，比较了不同调整剂对分选的影响。试验药剂制度为：粗选1依次添加调整剂硫酸700g/t、ZnSO₄变量与亚硫酸氢钠变量，组合捕收剂丁胺90g/t和乙硫氮30g/t；粗选2和扫选1各添加组合捕收剂丁胺25g/t和乙硫氮8g/t；两次粗选泡沫产品合并得到的铅锑粗精矿。试验结果见表1。

表1 铅锑粗选调整剂选择试验结果

从表1各种调整剂匹配和用量的对比试验研究表明，亚硫酸氢钠与硫酸锌匹配是锌、硫的有效抑制剂，获得的铅锑粗精矿品位高且含锌量低。因在铅锑粗精矿精选过程中均需加相应调整剂，所以获得的最终铅锑精矿的铅品位在30％左右，含锌3％左右，比采用其他调整剂得到的铅锑精矿的铅品位高5％左右，锌在铅锑精矿中损失的回收率低1％-2％。