新型抑制劑ST 降低鉬精礦中鉛含量試驗(yàn)研究

陳麗娟，馬玲珊，劉彥英

(金堆城鉬業(yè)股份有限公司技術(shù)中心，陜西 西安 710077)

金堆城鉬業(yè)公司是我國(guó)重要的產(chǎn)鉬基地，主要生產(chǎn)鉬爐料、鉬化工、鉬金屬三大系列20 余種品質(zhì)優(yōu)良的產(chǎn)品，遠(yuǎn)銷歐洲、美洲、非洲、澳洲和亞洲的日本、韓國(guó)、印度等國(guó)家和地區(qū)。其生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)鉬精礦全部用于后續(xù)深加工產(chǎn)品，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，鉬精礦中雜質(zhì)鉛含量必須小于0.13%，近年來，由于原礦石中方鉛礦含量的增加以及現(xiàn)用磷諾克斯抑制劑對(duì)高鉛礦石作用的局限性，導(dǎo)致鉬精礦鉛含量嚴(yán)重超標(biāo)，達(dá)到0.2%～0.3%，從而影響后續(xù)產(chǎn)品的質(zhì)量。為此，必須找到一種新型、高效方鉛礦抑制劑來降低鉬精礦中鉛含量，以使鉬精礦產(chǎn)品達(dá)標(biāo)。

目前，國(guó)內(nèi)外用于方鉛礦的抑制劑均為磷諾克斯，它是由P2S5與NaOH 按照1∶1.5～2 配比而成，在配制的過程中會(huì)釋放出H2S 等有毒氣體，同時(shí)生成的磷諾克斯性質(zhì)不穩(wěn)定，超過12 h 就會(huì)失效，必須現(xiàn)配現(xiàn)用。這樣的抑制劑在實(shí)際應(yīng)用過程中存在很大的安全隱患，抑制效果也存在一定的局限性。

本試驗(yàn)是用一種新型方鉛礦抑制劑—ST，以金堆城鉬業(yè)公司卅畝地選礦廠粗精礦為對(duì)象，進(jìn)行了降低鉬精礦中雜質(zhì)鉛含量的試驗(yàn)研究。

1 礦石性質(zhì)

1.1 礦石礦物組成

金堆城鉬礦床中的礦石礦物主要有輝鉬礦、黃鐵礦、黃銅礦、磁鐵礦、磁黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦等。脈石礦物主要是石英、白云母、黑云母、絹云母、金紅石等。

1.2 礦石化學(xué)成分

礦石主要化學(xué)成分分析結(jié)果見表1。

表1 礦石主要化學(xué)成分分析結(jié)果 %

從表1 可以看出:原礦中雜質(zhì)鉛含量較高，為0.025%。

1.3 礦石中鉛物相分析

礦石鉛物相分析結(jié)果見表2。

表2 礦石鉛物相分析結(jié)果

從表2 可以看出:鉛主要以硫化鉛形式存在，其占有率達(dá)86.27%，其他形式的鉛含量均較低，因此硫化鉛是主要抑制對(duì)象。

1.4 礦石中鉛元素的賦存狀態(tài)

礦石中鉛主要以方鉛礦的形式存在，粒度大小約0.05～0.3 mm，呈半自形粒狀-它形粒狀結(jié)構(gòu)，星點(diǎn)狀分布于礦石中，與黃鐵礦、黃銅礦關(guān)系密切，少量與輝鉬礦連生。

2 室內(nèi)降鉛實(shí)驗(yàn)

金堆城鉬礦選礦原則流程為銅鉬混合粗選，粗選尾礦選硫，硫尾礦選鐵，粗精礦再磨后銅鉬分離精選，精選尾礦選銅。其中降鉛主要是在銅鉬分離精選段進(jìn)行。此次室內(nèi)實(shí)驗(yàn)同現(xiàn)場(chǎng)流程相同，即在銅鉬分離精選段加入方鉛礦抑制劑進(jìn)行試驗(yàn)，室內(nèi)實(shí)驗(yàn)采用開路流程，待磨礦細(xì)度及藥劑制度確定后，再完成閉路流程實(shí)驗(yàn)。室內(nèi)精選段流程如圖1 所示。

圖1 精選試驗(yàn)流程圖

3 試驗(yàn)結(jié)果與討論

3.1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

試驗(yàn)所用粗精礦均采自金堆城卅畝地選廠，試驗(yàn)之前，對(duì)粗精礦進(jìn)行再磨細(xì)度與再磨時(shí)間試驗(yàn)。再磨機(jī)采用φ150 ×100 型錐型球磨機(jī)，磨礦濃度為67%。不同磨礦時(shí)間粗精礦再磨細(xì)度篩析結(jié)果如表3 所示。

表3 粗精礦不同磨礦時(shí)間粒度篩析結(jié)果 %

由表3 可知:再磨時(shí)間為17 min 時(shí)，粗精礦再磨細(xì)度為-0.038 5 mm80.5%。卅畝地選廠現(xiàn)場(chǎng)一段再磨旋流器溢流細(xì)度為-0.038 5 mm80%以上，因此確定再磨時(shí)間為17 min，再磨細(xì)度為-0.038 5 mm 80.5%。

3.2 抑制劑ST 用量及與巰基乙酸鈉協(xié)同效果試驗(yàn)

巰基乙酸鈉是黃銅礦的主要抑制劑，同時(shí)對(duì)方鉛礦也有一定的抑制效果，金堆城選鉬精選段就是同時(shí)添加巰基乙酸鈉與磷諾克斯對(duì)黃銅礦及方鉛礦進(jìn)行抑制。同時(shí)，卅畝地選廠巰基乙酸鈉添加量為30 g/t，在此基礎(chǔ)上，添加不同用量ST 與巰基乙酸鈉進(jìn)行協(xié)同效果試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見圖2。

圖2 ST 用量及與巰基乙酸鈉協(xié)同效果試驗(yàn)結(jié)果

從圖2 可以看出:當(dāng)ST 用量為10 g/t 時(shí)，與巰基乙酸鈉聯(lián)合使用，鉬精礦中的鉛含量為幾組中最低，精選鉬回收率為幾組中最高，因此確定ST 藥劑最佳用量為10 g/t、TGA 30 g/t。

3.3 ST 各點(diǎn)添加比例試驗(yàn)

鉬精選流程較長(zhǎng)，各次精選添加量需進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，確定出最佳的添加比例，以便于抑制劑發(fā)揮最大的抑制效果。固定TGA 和ST 用量，改變各點(diǎn)添加量，按照?qǐng)D1 流程進(jìn)行精選開路試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見圖3。

圖3 ST 各點(diǎn)添加比例試驗(yàn)結(jié)果

從圖3 可以看出:ST 不同添加比例時(shí)鉬精礦回收率均在97%以下，在添加比例為60∶20∶20 時(shí)鉬精礦含鉛量最低，但回收率也最低，而添加比例為40∶40∶20 時(shí)鉬精礦回收率最高，鉬精礦含鉛稍高。綜合考慮，添加比例40∶40∶20 比較合適?？紤]到增加粗精選、精掃選添加比例，可以使鉛及時(shí)排出去，因此確定粗精選、精掃選、精選添加比例為40∶40∶20，各次精選作業(yè)均添加，降低鉛在精選過程中的富集比。

3.4 ST 抑制劑穩(wěn)定性試驗(yàn)

將ST 抑制劑抽出一定量放入3 組燒杯中，分別擱置不同時(shí)間后進(jìn)行試驗(yàn)，驗(yàn)證其降鉛有效性及穩(wěn)定性。試驗(yàn)結(jié)果見圖4。

圖4 ST 抑制劑穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果

從圖4 可以看出:將ST 抑制劑分別擱置2 天、3天、4 天后進(jìn)行降鉛試驗(yàn)，鉬精礦中鉛含量變化很小，精選鉬回收率也相差不大，表明此種藥劑穩(wěn)定性好，不會(huì)因放置時(shí)間過長(zhǎng)而失效，使降鉛效果變差，生產(chǎn)中可以持續(xù)使用。

3.5 閉路試驗(yàn)

在條件試驗(yàn)和開路試驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行了閉路試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見圖5，試驗(yàn)結(jié)果見表4。

圖5 閉路試驗(yàn)流程圖

表4 閉路試驗(yàn)結(jié)果 %

從表4 可以看出:在金堆城銅鉬分離精選過程中添加新型抑制劑ST，可以使鉬精礦中鉛含量降低至0.13%以下，并且對(duì)鉬精選回收率無影響。

4 ST 性能及作用機(jī)理

4.1 ST 性 能

ST 抑制劑有效含量為30%～32%，pH 值12～13，顏色為橙紅色，以任意比與水混溶，主要成分及官能團(tuán)為羧基(-COOH)，含硫基團(tuán)，烴基(-CH2，-CH 等)，水，堿性物質(zhì)(OH-等)≤2%，其他雜質(zhì)≤1%(不含有氰化物、重鉻酸根以及砷、磷等有害物質(zhì))。其毒性低，用量少，毒性和氣味遠(yuǎn)低于氰化鈉、諾克斯、重鉻酸鹽以及硫化鈉等，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，選擇性高。

4.2 ST 作用機(jī)理

ST 抑制劑是由多種易溶于水的有機(jī)化合物按比例配制而成，其中關(guān)鍵有效成分含有被活化的含硫元素的官能團(tuán)。該官能團(tuán)可以使藥劑分子選擇性地與礦石顆粒中的銅、鉛等元素結(jié)合形成較強(qiáng)的化學(xué)鍵，從而將銅、鉛元素帶入水相，達(dá)到銅鉬分離和鉛鉬分離的效果。

5 結(jié)論

(1)新型抑制劑-ST 可以穩(wěn)定、有效地降低金堆城鉬業(yè)公司卅畝地選礦廠鉬精礦中雜質(zhì)鉛含量，使其達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求的0.13%以內(nèi)。

(2)用含鉬14.48%、含銅1.153%、含鉛0.823%的粗精礦進(jìn)行精選降鉛試驗(yàn)，添加ST 抑制劑10 g/t，最終可獲得鉬品位 54.91%、銅品位0.092%、鉛品位0.100%、鉬回收率98.86%的鉬精礦，其雜質(zhì)含量均在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。

(3)ST 與金堆城選礦廠現(xiàn)用P-Nokes 相比，無需配制，可直接使用;穩(wěn)定性好，可持續(xù)使用;用量小，僅為10 g/t;毒性和氣味遠(yuǎn)低于氰化鈉、諾克斯、重鉻酸鹽以及硫化鈉，工人操作過程中安全性高。

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