硫氨酯法合成巰基乙酸鈉在銅鉬分離中的運(yùn)用

陳俊濤，陳天修，薛 浩

（欒川龍宇鉬業(yè)有限公司，河南 洛陽(yáng) 471500）

欒川龍宇鉬業(yè)小廟嶺選礦公司設(shè)計(jì)原礦處理能力為10Kt/d,原礦為南泥湖礦區(qū)的輝鉬礦。碎礦系統(tǒng)采用三段一閉路流程，磨礦系統(tǒng)采用一段閉路磨礦流程，浮選系統(tǒng)采用一次粗選、三次精選、四次掃選、三次精掃選工藝[1]。鉬精掃尾礦經(jīng)濃密脫藥后，采用一次粗選、二次精選、一次掃選工藝，選別后銅精礦品位在13%～20%之間[2]。

現(xiàn)場(chǎng)采用的抑銅藥劑為海波法生產(chǎn)的巰基乙酸鈉，目前在精一攪拌桶、精一溢流口、精三攪拌桶、精掃一攪拌桶、精掃二攪拌桶等處添加，2019年巰基乙酸鈉用量為87.02g/t，全年巰基乙酸鈉藥劑費(fèi)用為141.43萬(wàn)元。為了響應(yīng)公司降本增效的號(hào)召，進(jìn)一步降低巰基乙酸鈉藥劑成本，小廟嶺選礦公司積極進(jìn)行抑銅藥劑試驗(yàn)，嘗試尋求更加經(jīng)濟(jì)、更加有效的藥劑，經(jīng)過(guò)探索從2020年1月開(kāi)始采用硫氨酯法合成的巰基乙酸鈉進(jìn)行抑銅作業(yè)，并取得了良好的效果，降低了藥劑成本。

1 巰基乙酸鈉合成方法用途和現(xiàn)狀背景分析

1.1 合成方法和用途

巰基乙酸鈉的合成方式主要有四種：海波法、硫氨酯法、硫胺法和硫氫化鈉法[3]。每種方式的特點(diǎn)如下：

海波法：質(zhì)量穩(wěn)定、雜質(zhì)少，缺點(diǎn)是產(chǎn)品有效含量低[4]。

硫氨酯法：成本低，但產(chǎn)品雜質(zhì)成分較復(fù)雜。

硫胺法：是合成巰基乙酸鈉的最傳統(tǒng)的方法，但由于合成成本高,環(huán)境污染大,逐漸被淘汰[4]。

硫氫化鈉法：原料來(lái)源廣,生產(chǎn)成本低,缺點(diǎn)是副反應(yīng)多,操作過(guò)程較難控制。

巰基乙酸鈉的主要用途：就是在銅鉬浮選中使用，主要用于銅礦和黃鐵礦的抑制劑使用，因?yàn)閹€基乙酸鈉對(duì)銅有非常明顯的抑制作用，可以有效地提高鉬精礦品位。巰基乙酸鈉作為新型的銅鉬礦，可以在選鉬生產(chǎn)中成功應(yīng)用，并且完全可以替代氰化鈉，具有使用量少用法簡(jiǎn)單方便的特點(diǎn)，而且可以很大程度地節(jié)約成本，很大程度地增加了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

1.2 研究背景分析

巰基乙酸鈉作為銅礦的抑制劑，可以應(yīng)用于選礦領(lǐng)域，也可以應(yīng)用于分離過(guò)程，有很強(qiáng)的應(yīng)用效果，并且具有用量少和藥效高，以及污染較小的優(yōu)點(diǎn)，所以是當(dāng)前選礦界廣泛推廣使用的，有著非常廣闊的前景。選礦主要就是利用礦物的物理性差異以及化學(xué)差異，同時(shí)借助相關(guān)設(shè)備，將有用的礦物和脈石礦物進(jìn)行分離，這個(gè)過(guò)程中可以使有用礦物也可以相對(duì)富集。在自然界中，大多數(shù)的礦物可浮性都比較差，所以必須經(jīng)過(guò)一定的加強(qiáng)，所以在這個(gè)過(guò)程中，為了可以更好地改變其表面的物理和化學(xué)性質(zhì)，就應(yīng)當(dāng)提高或者降低礦物的浮性，這樣才能擴(kuò)大礦漿當(dāng)中的各種礦物可浮性，并使之有一定的差異。在這樣的情況下，進(jìn)行分選是非常必要的，可以使用各種有機(jī)和無(wú)機(jī)化合物。大多數(shù)的礦物不是自然的疏水，所以必須在礦漿中添加選藥劑，這樣可以選擇性地控制礦物的親水性，從而獲得需要的礦化能力。隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)環(huán)境污染問(wèn)題越來(lái)越重視，所以在進(jìn)行選礦的過(guò)程中，要注重環(huán)境污染的控制，尤其是銅抑制的方面，要選擇開(kāi)發(fā)性好，效率高價(jià)格低廉，并且針對(duì)性強(qiáng)，且沒(méi)有毒害的抑制劑。

1.3 研究和生產(chǎn)現(xiàn)狀分析

巰基乙酸鈉是由美國(guó)最先提出的，主要用于銅鉬混合的粗精礦，進(jìn)行分離浮選抑制銅礦物和黃鐵礦。我國(guó)是從二十世紀(jì)七十年代才開(kāi)始這方面的研究，到了八十年代的中期，才開(kāi)始進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出了巰基乙酸鈉，對(duì)黃銅礦有很明顯的抑制作用，而且用量較少，所以有著非常強(qiáng)大的應(yīng)用前景。但是國(guó)內(nèi)這方面的生產(chǎn)廠家，在規(guī)模上相對(duì)較小，這就使得生產(chǎn)成本變高，而且不能形成一定的規(guī)模。巰基乙酸鈉的生產(chǎn)過(guò)程相對(duì)較簡(jiǎn)單，所以在設(shè)備方面的投資較小，所以出現(xiàn)了許多生產(chǎn)廠家，但是這些生產(chǎn)廠家，沒(méi)有很好地掌握生產(chǎn)工藝和過(guò)程，以及相關(guān)的控制要點(diǎn)，所以其產(chǎn)品的收益率較低，導(dǎo)致了整個(gè)行業(yè)都處于低水平競(jìng)爭(zhēng)。但是目前的情況是，多金屬的選礦處理量在不斷加大，人們對(duì)于高品質(zhì)的鉬礦需求不斷增加，由于環(huán)境保護(hù)部門對(duì)于選礦過(guò)程進(jìn)行了一定限制，所以巰基乙酸鈉的優(yōu)勢(shì)就顯得突出了，相關(guān)的研究和應(yīng)用更加受到了廣泛的關(guān)注。

2 藥劑探索性試驗(yàn)

2.1 試驗(yàn)條件

以2019年8月6日所取粗精礦為試驗(yàn)原礦，開(kāi)路試驗(yàn)，用1L單槽浮選機(jī)選別，浮選濃度19.3%。攪拌2分鐘，加巰基乙酸鈉攪拌2分鐘，充氣30秒，選別2分鐘。藥劑條件如表1。

表1 藥劑條件

2.2 試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)結(jié)果如表2所示，從下表可知：

表2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)

（1）兩種巰基乙酸鈉的浮選現(xiàn)象基本一致：泡沫層厚度均大于20mm，泡沫微粘，后期泡沫層變薄，無(wú)刮漿現(xiàn)象。不同之處：硫氨酯法合成巰基乙酸鈉，泡沫稍大，比海波法合成巰基乙酸鈉稍粘。

（2）從精礦產(chǎn)率看，同一種藥劑，隨著巰基乙酸鈉用量降低，產(chǎn)率隨之降低。相比之下，海波法合成巰基乙酸鈉產(chǎn)率比硫氨酯法合成巰基乙酸鈉稍大。

（3）從對(duì)銅的抑制效果看：對(duì)南泥湖礦區(qū)的輝鉬礦來(lái)說(shuō)，硫氨酯法合成巰基乙酸鈉比海波法合成巰基乙酸鈉對(duì)銅的抑制效果好。同用量相比，用量在166g/t時(shí)，硫氨酯法合成巰基乙酸鈉精礦中銅的上浮率偏低7.57%；用量在104g/t時(shí)，硫氨酯法合成巰基乙酸鈉精礦中銅的上浮率偏低6.83%。

（4）從鉬回收效果看：硫氨酯法合成巰基乙酸鈉比海波法合成巰基乙酸鈉略低，但鉬精礦品位略高。

3 現(xiàn)場(chǎng)試用效果

根據(jù)藥劑探索性試驗(yàn)來(lái)看，硫氨酯法合成巰基乙酸鈉較海波法合成巰基乙酸鈉對(duì)南泥湖礦區(qū)輝鉬礦的抑銅效果較好，故從2020年1月1日，公司開(kāi)始試用硫氨酯法合成的巰基乙酸鈉，截止目前來(lái)看，硫氨酯法合成的巰基乙酸鈉在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)用效果較好，具體數(shù)據(jù)如表3。

表3 2019年與2020年數(shù)據(jù)對(duì)比

從下表可知：

（1）2020年鉬精礦含銅量為0.21%，較2019年的0.31%下降了32.26%。

（2）2020年巰基乙酸鈉噸耗為64.21g/t，較2019年的87.02g/t下降了26.21%。

4 結(jié)論

（1）從現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)效果來(lái)看，硫氨酯法合成的巰基乙酸鈉對(duì)南泥湖礦區(qū)的輝鉬礦抑銅效果較好，且藥劑用量也有所降低。

（2）從藥劑成本來(lái)看，硫氨酯法合成的巰基乙酸鈉相對(duì)海波法合成的巰基乙酸鈉價(jià)格更低，每年可為公司節(jié)約抑銅藥劑費(fèi)用約80萬(wàn)元。