一种高镁硫化矿的浮选方法

摘要

本发明公开了一种高镁硫化矿的浮选方法，其包括如下步骤：a、将矿石破碎，加入静电缓冲调整剂，磨矿调浆，得到矿浆；b、向所述步骤a得到的矿浆中加入含镁脉石矿物抑制剂，搅拌均匀；c、向所述步骤b得到的混合物料中加入活化调整剂，所述活化调整剂包括1‑10重量份的可溶性铜盐、0‑200重量份的铵/胺盐和1‑100重量份的还原活性剂，搅拌均匀；d、向所述步骤c得到的混合物料中，加入浮选药剂，搅拌均匀；e、将所述步骤d得到的混合物料进行浮选，分离得到目标矿物精矿和浮选尾矿。本发明的方法能够强化硫化矿物与含镁脉石矿物分选过程，有效降低了产品中的镁矿物组分。

说明书

技术领域

本发明属于矿石浮选技术领域，具体涉及一种高镁硫化矿的浮选方法。

背景技术

今年来开采的镍矿床主要有三种类型：红土镍矿、硫化镍矿及风化硅酸镍矿矿床，有待开发的镍资源有多金属结合海洋矿产。其中，红土镍矿储量占55％，硫化镍矿占比28％，而我国镍资源类型主要是硫化镍矿，约2/3的镍来源于硫化镍矿床。然而，硫化镍矿石中镍品位通常较低，大多需采用选矿方法富集后再冶炼提取镍，因此，镍铜钴等硫化矿的高效分离是长期以来备受关注的热点。然而，铜镍钴等硫化矿中目的硫化矿物浮选效率及精矿质量，受镁硅酸矿物影响显著。

磨矿-浮选是硫化矿富集最常用的选矿方法，镁硅酸盐矿物在镍铜钴等硫化矿磨浮过程中，表现为易上浮、难抑制，其上浮的可能途径有：1)以连生体形式随硫化矿上浮；2)受异电性矿物颗粒表面活性粒子间的静电力或范德华力影响，在硫化矿物表面形成静电罩盖、非定向粘附、泡沫粘附及疏水絮团机械夹带上浮；3)因含镁脉石矿物表面本身疏水性较强而被捕收上浮；4)磨浮过程中受Cu、Ni等金属离子活化影响而疏水上浮。另外，由于铜镍钴硫化矿物中部分矿物浮游速率慢，增加了硫化矿物与含镁脉石的有效分离难度。

调控浮选过程最有效的方法是药剂制度的调控，尤其是捕收剂和调整剂。常见的镍铜钴硫化矿捕收剂主要有离子型捕收剂，如黄药、黑药等，非离子型捕收剂，如硫氮类捕收剂等，这些捕收剂浮选分离硫化矿物与镁硅酸矿物时，除天然可浮性好的滑石类外，其他含镁脉石矿物被硫化矿捕收剂矿化较难。为获得较好的浮选指标，部分浮选较慢的矿物需活化后浮选回收，如硫化镍铁矿物活化浮选则通过硫酸铜与铵盐组合调整。为降低浮选硫化精矿中氧化镁的品位，在含镁脉石矿物抑制方面，目前常通过加入一些抑制调整剂或调整剂组合来实现，如水玻璃、六偏磷酸钠、CMC及改性淀粉等。

大量实践证明，传统的捕收剂和抑制剂调整浮选方式，很难满足高镁硫化矿中硫化矿物高效分离富集的要求，特别是应对镍钴铜等硫化矿中含镁脉石矿物荷电特征、属离子吸附引起含镁脉石的活化浮选，及多金属硫化矿物活化浮选缓慢的问题。CN 104874484A公开了一种在硫化铜镍矿浮选中降低精矿氧化镁含量的方法，采用络合剂清洗了蛇纹石表面的铜、镍等活性离子影响，而忽略了蛇纹石本身荷正电的特性。CN 109985731A公开了一种具有缓释转化功能的高镁硫化矿浮选抑制剂及其应用，是基于CaF

因此，基于电吸附与离子活化影响的含镁脉石矿物的上浮特征，急需开发一种高镁硫化矿的浮选方法，以实现目标金属矿物与镁硅酸盐矿物的高效磨浮分离。

发明内容

本发明是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的：现有镍铜钴等硫化矿物与含镁脉石矿物磨浮分离技术中，存在以下问题：1、由于镁硅酸脉石矿物易粉碎，其与目的硫化矿物表面荷电性质相反，易产生静电吸附硫化矿物；2、含镁脉石易被表面吸附的金属离子活化而上浮；3、多金属硫化矿物中部分硫化矿物浮游慢，分选选择性差等因素，造成高镁硫化矿目的硫化矿物与含镁脉石磨浮分离十分困难。

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的实施例提出了一种高镁硫化矿的浮选方法，能够增强含镁脉石矿物表面离子状态，强化脉石的亲水性能，优化了铜离子活化多金属硫化矿物的浮游效率，有效强化了硫化矿物与含镁脉石矿物分选过程，从而降低了产品中的镁矿物组分。

根据本发明实施例的一种高镁硫化矿的浮选方法，其包括如下步骤：

a、将矿石破碎，加入静电缓冲调整剂，磨矿调浆，得到矿浆；

b、向所述步骤a得到的矿浆中加入含镁脉石矿物抑制剂，搅拌均匀；

c、向所述步骤b得到的混合物料中加入活化调整剂，所述活化调整剂包括1-10重量份的可溶性铜盐、0-200重量份的铵/胺盐和1-100重量份的还原活性剂，搅拌均匀；

d、向所述步骤c得到的混合物料中，加入浮选药剂，搅拌均匀；

e、将所述步骤d得到的混合物料进行浮选，分离得到目标矿物精矿和浮选尾矿。

根据本发明实施例的具有的独立权利要求带来的优点和技术效果，1、本发明实施例中，通过在磨矿过程中添加具有电性调整功能的静电缓冲调整剂，在物料细磨过程中，对含镁脉石荷电状态进行调控，由于含镁脉石矿物磨矿解离过程，多形成具有高电荷密度的棱角或尖端，缓冲调整剂中的异向电荷与含镁脉石静电吸附、覆盖并形成定向排列，改变及同化了细粒中含镁脉石的电荷状态，产出了与硫化矿物表面同性的荷电表面，降低了脉石因静电吸附硫化矿物表面的概率；2、本发明实施例中，在矿浆中加入了含镁脉石矿物抑制剂，含镁脉石表面离子络合亲水调控，通过添加活性离子的络合反应抑制剂，利用脉石矿物表面离子与抑制剂络合作用，擦洗脉石表面Cu

根据本发明实施例的高镁硫化矿的浮选方法，其中，所述步骤a中，所述静电缓冲调整剂选自聚合羧酸、氨基磺酸盐、木质素磺酸盐、萘系减水剂、聚氯化铝或聚丙烯酰胺中的至少一种。

根据本发明实施例的高镁硫化矿的浮选方法，其中，所述步骤b中，所述含镁脉石矿物抑制剂选自羧甲基纤维素、羧甲基纤维素改性衍生物、淀粉、淀粉改性衍生物、瓜尔胶、瓜尔胶衍生物、草酸、乙二胺四乙酸、酒石酸或柠檬酸中的至少一种。

根据本发明实施例的高镁硫化矿的浮选方法，其中，所述步骤c中，所述可溶性铜盐选自硫酸铜、硝酸铜、氯化铜或碳酸铜中的至少一种。

根据本发明实施例的高镁硫化矿的浮选方法，其中，所述步骤c中，所述铵/胺盐选自氨水、碳酸铵、硫酸铵、氯化铵、磷酸氢二胺、腐殖酸铵或磷酸乙二胺中的至少一种。

根据本发明实施例的高镁硫化矿的浮选方法，其中，所述步骤c中，所述还原活性剂选自抗坏血酸、水合肼、硫酸羟胺或盐酸羟胺中的至少一种。

根据本发明实施例的高镁硫化矿的浮选方法，其中，所述步骤d中，所述浮选药剂包括捕收剂，所述捕收剂选自黄药类、黑药类、乙硫氮、Z-200、BK捕收剂、AP捕收剂中的至少一种。

根据本发明实施例的高镁硫化矿的浮选方法，其中，所述步骤d中，所述浮选药剂包括起泡剂，所述起泡剂选自甲基异丁基甲醛或松醇油的至少一种。

根据本发明实施例的高镁硫化矿的浮选方法，其中，所述步骤b中，加入所述含镁脉石矿物抑制剂，抑制调浆3-4min。

根据本发明实施例的高镁硫化矿的浮选方法，其中，所述步骤c中，加入所述活化调整剂，活化调整3-4min。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

根据本发明实施例的一种高镁硫化矿的浮选方法，其包括如下步骤：

a、将矿石破碎，加入静电缓冲调整剂，优选地，静电缓冲调整剂加入量为10-200g/t(以干矿计)，磨矿调浆，得到矿浆；

b、向所述步骤a得到的矿浆中加入含镁脉石矿物抑制剂，搅拌均匀，优选地，含镁脉石矿物抑制剂加入量为200-4000g/t，优选地，抑制调浆时间为3-4min；

c、向所述步骤b得到的混合物料中加入活化调整剂，所述活化调整剂包括1-10重量份的可溶性铜盐、0-200重量份的铵/胺盐和1-100重量份的还原活性剂，搅拌均匀，优选地，活化调整3-4min；优选地，活化调整剂包括1-10重量份的可溶性铜盐、5-50重量份的铵/胺盐和1-10重量份的还原活性剂；优选地，活化调整剂的加入量为10-1000g/t；

d、向所述步骤c得到的混合物料中，加入浮选药剂，搅拌均匀；

e、将所述步骤d得到的混合物料进行浮选，分离得到目标矿物精矿和浮选尾矿。

根据本发明实施例的具有的独立权利要求带来的优点和技术效果，1、本发明实施例中，通过在磨矿过程中添加具有电性调整功能的静电缓冲调整剂，在物料细磨过程中，对含镁脉石荷电状态进行调控，由于含镁脉石矿物磨矿解离过程，多形成具有高电荷密度的棱角或尖端，缓冲调整剂中的异向电荷与含镁脉石静电吸附、覆盖并形成定向排列，改变及同化了细粒中含镁脉石的电荷状态，产出了与硫化矿物表面同性的荷电表面，降低了脉石因静电吸附硫化矿物表面的概率；2、本发明实施例中，在矿浆中加入了含镁脉石矿物抑制剂，含镁脉石表面离子络合亲水调控，通过添加活性离子的络合反应抑制剂，利用脉石矿物表面离子与抑制剂络合作用，擦洗脉石表面Cu

根据本发明实施例的高镁硫化矿的浮选方法，其中，所述步骤a中，所述静电缓冲调整剂能够中和颗粒表面电荷能力、压缩界面双电层及降低或改性含镁脉石矿物表面电性，优选地，采用静电阻隔或缓冲剂，为阴离子或两性离子调整剂，优选地，所述静电缓冲调整剂选自聚合羧酸、氨基磺酸盐、木质素磺酸盐、萘系减水剂、聚氯化铝或聚丙烯酰胺中的至少一种。本发明实施例中，通过在物料细磨过程中，添加具有静电调整作用的静电缓冲调整剂，使得缓冲调整剂作用于整个磨矿过程，充分利用静电缓冲剂与层状细粒脉石矿物的荷电性质差异及脉石矿物粉碎形成的层面尖端高密度荷电特性，促使缓冲调整剂在脉石矿物裸露的层间位置快速吸附并定向排列，改变了含镁脉石矿物的表面荷电状态，缓冲剂优先改性层状硅酸矿物易解离产出的高荷电密度尖端或缺陷，尤其降低了表面荷正电的蛇纹石及其蚀变化合物，减少了与硫化矿物表面荷反向电荷的含镁脉石吸附的概率，减少了硫化矿物浮选含镁脉石的夹带现象。

根据本发明实施例的高镁硫化矿的浮选方法，其中，对含镁脉石矿物抑制剂没有特别限制，只要能够抑制矿石中含镁脉石矿物的药剂或药剂组合均可以采用，所述步骤b中，所述含镁脉石矿物抑制剂选自选自大分子络合抑制或小分子络合抑制中的至少一种，大分子络合抑制剂优选为羧甲基纤维素、羧甲基纤维素改性衍生物、淀粉、淀粉改性衍生物、瓜尔胶或瓜尔胶衍生物，小分子络合抑制剂优选为草酸、乙二胺四乙酸(EDTA)、酒石酸或柠檬酸。本发明实施例的中含镁脉石矿物抑制剂能够清洗脉石矿物表面活性金属离子的影响，同时增加钙镁脉石矿物的亲水性。

根据本发明实施例的高镁硫化矿的浮选方法，其中，所述步骤c中，所述可溶性铜盐选自硫酸铜、硝酸铜、氯化铜或碳酸铜中的至少一种，可溶性铜盐起到为浮选体系补充或提供Cu

根据本发明实施例的高镁硫化矿的浮选方法，其中，所述步骤c中，所述铵/胺盐选自氨水、碳酸铵、硫酸铵、氯化铵、磷酸氢二胺、腐殖酸铵或磷酸乙二胺中的至少一种，铵/胺盐用作铜离子动态平衡的活化剂及络合稳定剂，用于提供含有NH

根据本发明实施例的高镁硫化矿的浮选方法，其中，所述步骤c中，所述还原活性剂选自抗坏血酸、水合肼、硫酸羟胺或盐酸羟胺中的至少一种。本发明实施例中的还原活性剂能够对矿浆中的Cu

根据本发明实施例的高镁硫化矿的浮选方法，其中，所述步骤d中，所述浮选药剂包括捕收剂，本发明实施例对捕收剂没有特别限制，只要能够实现硫化矿物浮选的捕收剂均可以采用，优选地，捕收剂选自黄药类、黑药类、乙硫氮、Z-200、BK捕收剂、AP捕收剂中的至少一种。

根据本发明实施例的高镁硫化矿的浮选方法，其中，所述步骤d中，所述浮选药剂包括起泡剂，本发明实施例对起泡剂没有特别限制，具有起泡能力的药剂或组合药剂均可以采用，优选地，起泡剂选自甲基异丁基甲醛或松醇油的至少一种。

下面结合实施例详细描述本发明。

实施例1

某高含镁脉石矿物的多金属硫化铜镍矿，镍质量含量为1.1％、铜质量含量为1.2％，氧化镁质量含量为28.3％，含镁脉石矿物主要为蛇纹石、滑石、绿泥石等。

先将铜镍矿石破碎至粒度2mm，得到待细磨物料，按30g/t(以干矿计)加入聚合羧酸调整脉石矿物表面电性，与待细磨物料混合后加入磨矿设备，按磨矿浓度为66％调节磨矿(磨矿浓度指干矿：(干矿+水)的百分数)，粒度细磨至200目占80％，得到矿浆；调节矿浆浓度至33％，以干矿计，向矿浆中加入1000g/t柠檬酸，搅拌调浆3min，完成含镁脉石矿物表面金属离子清洗，得到络合改性抑制后的矿浆；然后将矿浆进行活化浮选调整作业，以干矿计，加入140g/t活化调整剂,活化调整剂包括1重量份硫酸铜、5重量份硫酸铵和1重量份抗坏血酸，作用3min，进行多金属硫化矿物改性活化调整，得到活化后的矿浆；向活化矿浆中加入100g/t的丁基黄药、30g/t的J-622和20g/t的Z-200作为捕收剂，作用2min后，完成浮选前物料的选择性疏水调整，之后，采用一粗两精两扫闭路流程进行抑镁的铜镍混合浮选，粗选时间为6min，第一次精选时间为4min，第二次精选时间为3min，两次扫选时间均为4min，经过浮选后完成铜镍矿物与脉石矿物的浮选分离，得到铜镍混合精矿与浮选尾矿。

采用实施例1的方法得到的铜镍混合精矿中，氧化镁含量为5.2％，镍含量为9.4％、镍回收率为83.3％，铜含量为13.6％、铜回收率为85.7％。

对比例1

与实施例1的方法相同，不同之处在于磨矿中不加入聚合羟酸。

采用对比例1的方法得到的铜镍混合精矿中，氧化镁含量为7.8％，镍含量为8.8％、镍回收率为83.0％，铜含量为13.4％、铜回收率为85.4％。

对比例2

与实施例1的方法相同，不同之处在于不加入柠檬酸进行镁硅酸矿物的络合抑制调整。

采用对比例2的方法得到的铜镍混合精矿中，氧化镁含量为8.4％，镍含量为8.7％、镍回收率为81.0％，铜含量为13.0％、铜回收率为83.4％。

对比例3

与实施例1的方法相同，不同之处在于活化调整剂包括1重量份硫酸铜和5重量份硫酸铵，不加入抗坏血酸，浮选时间不同，粗选时间为8min，第一次精选时间为4min，第二次精选时间为3min，第一次扫选时间为6min，第二次扫选时间为4min。

采用对比例3的方法得到的铜镍混合精矿中，氧化镁含量为6.3％，镍含量为8.7％、镍回收率为81.5％，铜含量为12.8％、铜回收率为82.0％。

实施例2

某含易浮钙镁矿物的多金属硫化铜钴，铜质量含量为1.3％、钴质量含量0.42％，金属矿物以硫化矿物为主，含镁脉石矿物主要为绿泥石、蛇纹石、滑石、绿泥石等，原矿中含钙镁矿物总量占比达42％。

先将铜钴矿石粗磨至粒度3mm，得到待细磨铜钴矿物料，以干矿计，加入10g/t木质素磺酸钠调整脉石矿物表面电性，加入500g/t石灰抑制硫铁矿以防止硫铁矿夹杂到铜钴精矿中，与待磨物料混合后加入磨矿设备，按磨矿浓度为66％调节磨矿，粒度细磨至200目占70％，得到矿浆，调节矿浆浓度至33％，向矿浆中加入100g/t改性羧甲基纤维素(CMC)，搅拌调浆3min，得到络合改性抑制后的铜钴矿浆；然后矿浆进行活化浮选调整作业，以干矿计，加入30g/t活化调整剂,活化调整剂包括10重量份硫酸铜和5重量份盐酸羟胺，作用3min，进行多金属硫化矿物改性活化调整，得到活化后的矿浆；向活化矿浆中加入100g丁基黄药作为捕收剂，20g/t的MIBC作为起泡剂，作用2min后，完成浮选前物料的选择性疏水调整，采用一粗两精两扫闭路流程进行抑镁的铜钴混合浮选，得到铜钴混合精矿与浮选尾矿。

采用实施例2的方法得到的铜钴混合精矿中，氧化镁含量为2.2％，铜含量为33.4％，铜回收率为92.3％，钴含量为6.6％、钴回收率为75.7％。

对比例4

与实施例2的方法相同，不同之处在于磨矿中不加入木质素磺酸钠。

采用对比例4的方法得到的铜钴混合精矿中，氧化镁含量为7.5％，铜含量为32.2％，铜回收率为91.2％，钴含量为5.6％、钴回收率为74.3％。

对比例5

与实施例2的方法相同，不同之处在于不加入CMC进行镁硅酸盐矿物络合抑制调整。

采用对比例5的方法得到的铜钴混合精矿中，氧化镁含量为9.9％，铜含量为29.5％，铜回收率为92.2％，钴含量为4.6％、钴回收率为74.7％。

对比例6

与实施例2的方法相同，不同之处在于活化调整剂为硫酸铜，不加入盐酸羟胺。

采用对比例6的方法得到的铜钴混合精矿中，氧化镁含量为6.4％，铜含量为32.6％，铜回收率为92.0％，钴含量为6.3％、钴回收率为63.5％。

实施例3

某高含镁脉石矿物的低品位多金属硫化铜镍矿，镍质量含量为0.6％、铜质量含量为0.2％，氧化镁质量含量为24.0％，含镁脉石矿物主要为蛇纹石、滑石、橄榄石等。

先将铜镍矿石破碎至粒度0.4mm，得到待磨物料，以干矿计，加入10g/t聚合氯化铝(PAC)和10g/t聚丙烯酰胺(PAM)调整脉石矿物表面电性，与待磨物料混合后加入磨矿设备，按磨矿浓度为66％调节磨矿，粒度细磨至200目占90％，得到矿浆；调节矿浆浓度至33％，以干矿计，向矿浆中加入100g/t改性淀粉，搅拌调浆3min，完成含镁脉石矿物表面金属离子清洗，得到络合改性抑制后的矿浆；然后将矿浆进行活化浮选调整作业，以干矿计，加入70g/t活化调整剂,活化调整剂包括10重量份氯化铜、50重量份氯化铵和10重量份水合肼，作用3min，进行多金属硫化矿物改性活化调整，得到活化后的矿浆；向活化矿浆中加入50g/t Z-200作为捕收剂，30g/t 2#油作为起泡剂，作用2min后，完成浮选前物料的选择性疏水调整，之后，采用一粗三精两扫闭路流程进行抑镁的铜镍混合浮选，完成铜镍矿物与脉石矿物的浮选分离，得到铜镍混合精矿与浮选尾矿。

采用实施例3的方法得到的铜镍混合精矿中，氧化镁含量为1.2％，镍含量为5.4％、镍回收率为80.3％，铜含量为3.6％、铜回收率为75.7％。

对比例7

与实施例3的方法相同，不同之处在于磨矿中不加入聚合氯化铝(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM)。

采用对比例7的方法得到的铜镍混合精矿中，氧化镁含量为4.7％，镍含量为5.0％、镍回收率为79.2％，铜含量为3.1％、铜回收率为74.3％。

对比例8

与实施例3的方法相同，不同之处在于不加入改性淀粉进行镁硅酸矿物络合抑制调整。

采用对比例8的方法得到的铜镍混合精矿中，氧化镁含量为6.4％，镍含量为4.7％、镍回收率为78.7％，铜含量为2.9％、铜回收率为74.1％。

对比例9

与实施例3的方法相同，不同之处在于活化调整剂包括10重量份氯化铜和50重量份氯化铵，不加入水合肼。

采用对比例9的方法得到的铜镍混合精矿中，氧化镁含量为5.4％，镍含量为5.3％、镍回收率为73.8％，铜含量为3.5％、铜回收率为70.1％。

本发明中，术语“高镁硫化矿”是指，氧化镁质量含量大于5％的硫化矿。本发明中，药剂加入量单位“g/t”是指每吨干矿石加入的药剂量。

在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。