一种铜锌硫化矿浮选分离的组合抑制剂及应用

1.本发明涉及一种铜锌硫化矿浮选分离的组合抑制剂及应用，属于选矿技术领域。具体涉及硫酸锌和玫瑰茄红素作为被铜离子活化的闪锌矿的抑制剂在铜锌硫化矿浮选分离过程中的应用。


背景技术：

2.铜和锌是我国重要的战略有色金属，在工业以及国民经济发展中占据着重要地位。广泛应用于电气、机械、冶金、化工等领域。铜锌硫化矿作为铜和锌的主要来源在我国分布十分广泛，我国的铜锌矿石大多为细粒的浸染状矿石,铜锌精矿中铜锌矿物互含非常严重，被铜离子活化过的闪锌矿,很难被有效地抑制。因此铜锌矿的有效分离对于铜锌金属资源的高效利用有着重要意义。
3.我国的铜锌硫化矿选矿以浮选工艺为主，但铜锌矿物致密共生，难以单体解离，造成分离困难。即便磨矿细度达到了单体解离的条件，由于过磨导致矿粒很细，浮游速率会大幅降低，铜矿物等颗粒更容易溶解产生难免离子进入矿浆，矿浆中铜离子会活化闪锌矿，使得闪锌矿表面与黄铜矿表面具有相似的可浮性，导致铜锌分离困难。在铜锌浮选分离工艺流程中，锌矿物抑制剂的选择对提高选矿指标有着重要意义。闪锌矿常用的抑制剂有：氰化钠、硫酸锌、亚硫酸钠、硫代硫酸钠以及偶氮类药剂、单宁等，但这类药剂的缺点是对环境污染大、药剂用量大、成本高，因此开发绿色、无毒、高效的闪锌矿抑制剂是实现铅锌矿有效分离、铅锌金属资源充分利用的重要研究方向。
4.近年来，有机抑制剂因其来源广泛、价格低、选择性好等优点，在铜锌分离方面得到了良好的应用。且选矿工作者们发现无机抑制剂与有机抑制剂的组合药剂能够发挥各自优点，进一步增强对闪锌矿的抑制效果。新型组合抑制剂的研发对于改善铜锌分离药剂制度、节约药剂成本、提高铜锌金属资源利用率、减小对环境的污染具有重大意义。


技术实现要素：

5.针对现有技术中的不足之处，本发明的目的之一在于提供一种用于铜锌硫化矿浮选分离的组合抑制剂，本发明的组合抑制剂包括硫酸锌和玫瑰茄红素，该组合抑制剂对被铜离子活化的闪锌矿有很好的抑制作用，可自然降解，对环境友好。
6.本发明的组合抑制剂作为闪锌矿的抑制剂用于黄铜矿和闪锌矿的浮选分离，其中硫酸锌和玫瑰茄红素的质量比为(2~4):1。
7.本发明的目的之二还在于提供一种该组合抑制剂在铜锌硫化矿浮选分离中的应用，具体步骤如下：（1）将原矿进行破碎、磨矿后调浆，得到待浮选的矿浆；（2） 向矿浆中依次加入生石灰、组合抑制剂硫酸锌和玫瑰茄红素、捕收剂、起泡剂进行铜浮选作业，得到铜精矿和铜尾矿；（3）向铜尾矿中依次加入活化剂、捕收剂以及起泡剂进行锌浮选作业，得到锌精矿
和尾矿。
8.步骤（1）磨矿至颗粒细度为-0.074mm占70%~80%。
9.步骤（2）中加入的生石灰用量为1500~2500g/t。
10.步骤（2）中铜浮选作业包括一次粗选、两次扫选、三次精选，步骤（3）的锌浮选作业包括一次粗选、两次扫选、三次精选。
11.步骤（2）中捕收剂为丁基黄药和z-200，起泡剂为2#油，其中丁基黄药总用量为40~60g/t、z-200总用量为50~80g/t、2#油总用量为30-40g/t；步骤（3）中活化剂为硫酸铜、捕收剂为丁基黄药、起泡剂为2#油，其中硫酸铜总用量为200-250g/t、丁基黄药总用量为55-80g/t、2#油总用量为40-60g/t。
12.步骤（2）中加入的组合抑制剂的总用量为2000-3000g/t。
13.本发明的原理是：本发明的组合抑制剂包括硫酸锌和玫瑰茄红素，本发明主要利用两种药剂之间的协同抑制作用。由于铜锌硫化矿中闪锌矿受矿浆中铜离子活化，表现出良好的可浮性，当加入组合抑制剂后，玫瑰茄红素首先与溶液中的铜离子螯合，消耗了矿浆体系中的溶解的铜离子，有效阻止了铜离子对闪锌矿进一步的活化；并且无机抑制剂为硫酸锌，玫瑰茄红素可以与溶液中的zn
2+
反应生成亲水性物质罩盖在闪锌矿表面，阻止其与捕收剂反应，从而实现对被铜离子活化的闪锌矿的抑制。具体反应过程见下式：收剂反应，从而实现对被铜离子活化的闪锌矿的抑制。具体反应过程见下式：与现有技术传统的无机抑制剂相比，本发明的有益效果如下：（1）本发明提供的铜锌硫化矿浮选分离的组合抑制剂及其应用，能够实现闪锌矿与黄铜矿的高效分离，对于提高我国低品位复杂铜锌硫化矿的选矿水平以及铜锌金属资源利用率，具有较大的理论价值和经济价值。
14.（2）本发明提供的组合抑制剂由硫酸锌和玫瑰茄红素组成，组合抑制剂具有水溶性好、来源广泛、可降解的优点，避免了传统氰化物抑制剂有剧毒、对环境污染大等问题。且玫瑰茄红素的加入可以降低硫酸锌的用量，解决闪锌矿受铜离子活化的问题。
15.（3）本发明方法采用的组合抑制剂与选矿废水中的重金属离子发生络合作用，能有效降低废水回水的难度和处理成本。
附图说明
16.图1为本发明实施例的工艺流程图
具体实施方式
17.实施例1：本实施例1对云南某铜锌硫化矿进行浮选分离试验研究，原矿中含cu 0.90%，含zn 1.62%。矿石中的铜主要以黄铜矿形式存在，锌主要以闪锌矿形式存在，脉石矿物主要有石英、黄铁矿、白云石以及长石等。
18.对比实施例1-1：采用常规单一抑制剂硫酸锌作为闪锌矿抑制剂进行铜锌分离，流程图如图1所示，具体步骤如下：（1）将原矿进行破碎、磨矿后调浆，得到待浮选矿浆，其中磨矿细度为-0.074mm占65%-75%；（2）向待浮选矿浆中加入石灰，添加量为400g/t；抑制剂硫酸锌用量为1500g/t；捕收剂丁基黄药和z-200用量分别为50g/t和20g/t；起泡剂2
#
油用量为20g/t，进行铜粗选，得到铜粗选精矿和铜粗选尾矿。
19.（3）向步骤（2）中的铜粗选精矿中加入抑制剂硫酸锌，用量为600g/t；捕收剂丁基黄药和z-200用量分别为20g/t和10g/t进行铜精选ⅰ，然后向铜精选ⅰ精矿中加入抑制剂硫酸锌，用量为150g/t，进行铜精选ⅱ，再将铜精选ⅱ精矿进行一次空白精选ⅲ，得到最终的铜精矿，其中铜精选ⅰ、ⅱ、ⅲ的中矿分别返回至铜粗选、铜精选ⅰ、铜精选ⅱ，形成闭路循环。向铜粗选尾矿中加入捕收剂丁基黄药和z-200，用量分别为30g/t和10g/t，起泡剂2
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油用量为20g/t，进行铜扫选ⅰ；再向铜扫选ⅰ尾矿中加入捕收剂丁基黄药和z-200，用量分别为30g/t和10g/t，起泡剂2
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油用量为10g/t进行铜扫选ⅱ，得到铜扫选尾矿作为锌粗选给矿，铜扫选ⅰ、ⅱ精矿分别返回至铜粗选和铜扫选ⅰ形成闭路循环。
20.（4）向步骤（3）中的铜扫选尾矿中加入石灰500g/t，硫酸铜100g/t，丁基黄药50g/t，2
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油20g/t进行锌粗选，得到锌粗选精矿和锌粗选尾矿。向锌粗选精矿中加入石灰200g/t，丁基黄药20g/t进行锌精选ⅰ；再向锌精选ⅰ精矿中加入丁基黄药10g/t进行锌精选ⅱ，最后将锌精选ⅱ精矿进行一次空白精选ⅲ，得到最终的锌精矿，其中锌精选ⅰ、ⅱ、ⅲ的中矿分别返回至锌粗选、锌精选ⅰ、锌精选ⅱ形成闭路循环。向锌粗选尾矿中加入硫酸铜50g/t，丁基黄药30g/t，2
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油20g/t进行锌扫选ⅰ；再向锌扫选ⅰ尾矿中加入硫酸铜20g/t，丁基黄药20g/t，2
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油10g/t进行锌扫选ⅱ，所得尾矿为最终的总尾矿，其中锌扫选ⅰ、ⅱ精矿分别返回至锌粗选和锌扫选ⅰ，形成闭路循环。本实施例的试验结果见表1。
21.对比实施例1-2：本实施例采用该组合抑制剂进行铜锌硫化矿的浮选分离，组合抑制剂包括硫酸锌和玫瑰茄红素，二者质量比为2:1。如图1所示，具体步骤如下：（1）将原矿进行破碎、磨矿后调浆，得到待浮选矿浆，其中磨矿细度为-0.074mm占65%-75%；（2）向待浮选矿浆中加入石灰，添加量为400g/t；组合抑制剂硫酸锌和玫瑰茄红素用量分别为1000g/t和500g/t；捕收剂丁基黄药和z-200用量分别为50g/t和20g/t；起泡剂2
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油用量为20g/t，进行铜粗选，得到铜粗选精矿和铜粗选尾矿。
22.（3）向步骤（2）中的铜粗选精矿中加入组合抑制剂硫酸锌和玫瑰茄红素，用量分别为400g/t和200g/t；捕收剂丁基黄药和z-200用量分别为20g/t和10g/t进行铜精选ⅰ，然后
向铜精选ⅰ精矿中加入组合抑制剂硫酸锌和玫瑰茄红素，用量分别为100g/t和50g/t，进行铜精选ⅱ，再将铜精选ⅱ精矿进行一次空白精选ⅲ，得到最终的铜精矿，其中铜精选ⅰ、ⅱ、ⅲ的中矿分别返回至铜粗选、铜精选ⅰ、铜精选ⅱ，形成闭路循环。向铜粗选尾矿中加入捕收剂丁基黄药和z-200，用量分别为30g/t和10g/t，起泡剂2
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油用量为20g/t，进行铜扫选ⅰ；再向铜扫选ⅰ尾矿中加入捕收剂丁基黄药和z-200，用量分别为30g/t和10g/t，起泡剂2
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油用量为10g/t进行铜扫选ⅱ，得到铜扫选尾矿作为锌粗选给矿，铜扫选ⅰ、ⅱ精矿分别返回至铜粗选和铜扫选ⅰ形成闭路循环。
23.（4）向步骤（3）中的铜扫选尾矿中加入石灰500g/t，硫酸铜100g/t，丁基黄药50g/t，2
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油20g/t进行锌粗选，得到锌粗选精矿和锌粗选尾矿。向锌粗选精矿中加入石灰200g/t，丁基黄药20g/t进行锌精选ⅰ；再向锌精选ⅰ精矿中加入丁基黄药10g/t进行锌精选ⅱ，最后将锌精选ⅱ精矿进行一次空白精选ⅲ，得到最终的锌精矿，其中锌精选ⅰ、ⅱ、ⅲ的中矿分别返回至锌粗选、锌精选ⅰ、锌精选ⅱ形成闭路循环。向锌粗选尾矿中加入硫酸铜50g/t，丁基黄药30g/t，2
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油20g/t进行锌扫选ⅰ；再向锌扫选ⅰ尾矿中加入硫酸铜20g/t，丁基黄药20g/t，2
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油10g/t进行锌扫选ⅱ，所得尾矿为最终的总尾矿，其中锌扫选ⅰ、ⅱ精矿分别返回至锌粗选和锌扫选ⅰ，形成闭路循环。本实施例的试验结果见表1，通过表1数据说明组合抑制剂硫酸锌和玫瑰茄红素对铜锌硫化矿分离效率高，能达到优良的选矿指标。
24.表1 实施例1试验结果表实施例2：本实施例2对内蒙古某铜锌硫化矿进行浮选分离试验研究，原矿中含cu 2.91%，含zn 1.72%。矿石中的铜主要以黄铜矿形式存在，锌主要以闪锌矿形式存在，脉石矿物主要有石英、辉石、石榴石以及长石等。
25.对比实施例2-1采用常规单一抑制剂硫酸锌作为闪锌矿抑制剂进行铜锌分离，流程图如图1所示，具体步骤如下：（1）将原矿进行破碎、磨矿后调浆，得到待浮选矿浆，其中磨矿细度为-0.074mm占65%-75%；（2）向待浮选矿浆中加入抑制剂硫酸锌用量为2000g/t；捕收剂丁基黄药和z-200用量分别为60g/t和20g/t；起泡剂2
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油用量为20g/t，进行铜粗选，得到铜粗选精矿和铜粗
选尾矿。
26.（3）向步骤（2）中的铜粗选精矿中加入抑制剂硫酸锌，用量为750g/t；捕收剂丁基黄药和z-200用量分别为20g/t和10g/t进行铜精选ⅰ，然后向铜精选ⅰ精矿中加入抑制剂硫酸锌，用量为375g/t，进行铜精选ⅱ，再将铜精选ⅱ精矿进行一次空白精选ⅲ，得到最终的铜精矿，其中铜精选ⅰ、ⅱ、ⅲ的中矿分别返回至铜粗选、铜精选ⅰ、铜精选ⅱ，形成闭路循环。向铜粗选尾矿中加入捕收剂丁基黄药和z-200，用量分别为30g/t和10g/t，起泡剂2
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油用量为20g/t，进行铜扫选ⅰ；再向铜扫选ⅰ尾矿中加入捕收剂丁基黄药和z-200，用量分别为30g/t和15g/t，起泡剂2
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油用量为10g/t进行铜扫选ⅱ，得到铜扫选尾矿作为锌粗选给矿，铜扫选ⅰ、ⅱ精矿分别返回至铜粗选和铜扫选ⅰ形成闭路循环。
27.（4）向步骤（3）中的铜扫选尾矿中加入硫酸铜150g/t，丁基黄药60g/t，2
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油10g/t进行锌粗选，得到锌粗选精矿和锌粗选尾矿。向锌粗选精矿中加入石灰200g/t，丁基黄药20g/t进行锌精选ⅰ；再向锌精选ⅰ精矿中加入石灰100g/t，丁基黄药10g/t进行锌精选ⅱ，最后将锌精选ⅱ精矿进行一次空白精选ⅲ，得到最终的锌精矿，其中锌精选ⅰ、ⅱ、ⅲ的中矿分别返回至锌粗选、锌精选ⅰ、锌精选ⅱ形成闭路循环。向锌粗选尾矿中加入硫酸铜100g/t，丁基黄药30g/t，2
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油20g/t进行锌扫选ⅰ；再向锌扫选ⅰ尾矿中加入硫酸铜50g/t，丁基黄药20g/t，2
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油10g/t进行锌扫选ⅱ，所得尾矿为最终的总尾矿，其中锌扫选ⅰ、ⅱ精矿分别返回至锌粗选和锌扫选ⅰ，形成闭路循环。本实施例的试验结果见表2。
28.对比实施例2-2本实施例采用该组合抑制剂进行铜锌硫化矿的浮选分离，组合抑制剂包括硫酸锌和玫瑰茄红素，二者质量比为2:1。如图1所示，具体步骤如下：（1）将原矿进行破碎、磨矿后调浆，得到待浮选矿浆，其中磨矿细度为-0.074mm占65%-75%；（2）向待浮选矿浆中加入组合抑制剂硫酸锌和玫瑰茄红素，用量分别为1500g/t和750g/t；捕收剂丁基黄药和z-200用量分别为60g/t和20g/t；起泡剂2
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油用量为20g/t，进行铜粗选，得到铜粗选精矿和铜粗选尾矿。
29.（3）向步骤（2）中的铜粗选精矿中加入组合抑制剂硫酸锌和玫瑰茄红素，用量分别为500g/t和250g/t；捕收剂丁基黄药和z-200用量分别为20g/t和10g/t进行铜精选ⅰ，然后向铜精选ⅰ精矿中加入组合抑制剂硫酸锌和玫瑰茄红素，用量分别为250g/t和125g/t，进行铜精选ⅱ，再将铜精选ⅱ精矿进行一次空白精选ⅲ，得到最终的铜精矿，其中铜精选ⅰ、ⅱ、ⅲ的中矿分别返回至铜粗选、铜精选ⅰ、铜精选ⅱ，形成闭路循环。向铜粗选尾矿中加入捕收剂丁基黄药和z-200，用量分别为30g/t和10g/t，起泡剂2
#
油用量为20g/t，进行铜扫选ⅰ；再向铜扫选ⅰ尾矿中加入捕收剂丁基黄药和z-200，用量分别为30g/t和15g/t，起泡剂2
#
油用量为10g/t进行铜扫选ⅱ，得到铜扫选尾矿作为锌粗选给矿，铜扫选ⅰ、ⅱ精矿分别返回至铜粗选和铜扫选ⅰ形成闭路循环。
30.（4）向步骤（3）中的铜扫选尾矿中加入硫酸铜150g/t，丁基黄药60g/t，2
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油10g/t进行锌粗选，得到锌粗选精矿和锌粗选尾矿。向锌粗选精矿中加入石灰200g/t，丁基黄药20g/t进行锌精选ⅰ；再向锌精选ⅰ精矿中加入石灰100g/t，丁基黄药10g/t进行锌精选ⅱ，最后将锌精选ⅱ精矿进行一次空白精选ⅲ，得到最终的锌精矿，其中锌精选ⅰ、ⅱ、ⅲ的中矿分别返回至锌粗选、锌精选ⅰ、锌精选ⅱ形成闭路循环。向锌粗选尾矿中加入硫酸铜100g/t，丁
基黄药30g/t，2
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油20g/t进行锌扫选ⅰ；再向锌扫选ⅰ尾矿中加入硫酸铜50g/t，丁基黄药20g/t，2
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油10g/t进行锌扫选ⅱ，所得尾矿为最终的总尾矿，其中锌扫选ⅰ、ⅱ精矿分别返回至锌粗选和锌扫选ⅰ，形成闭路循环。本实施例的试验结果见表2。
31.表2 实施例2试验结果表以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和修饰，这些改进和修饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种铜锌硫化矿浮选分离的组合抑制剂，其特征在于，所述组合抑制剂包括硫酸锌和玫瑰茄红素。2.根据权利要求1所述的铜锌硫化矿浮选分离的组合抑制剂，其特征在于：所述组合抑制剂作为闪锌矿的抑制剂用于黄铜矿和闪锌矿的浮选分离。3.根据权利要求1所述的铜锌硫化矿浮选分离的组合抑制剂，其特征在于：硫酸锌和玫瑰茄红素的质量比为(2~4):1。4.一种如权利要求1~3所述的铜锌硫化矿浮选分离的组合抑制剂的应用，其特征在于，具体步骤如下：（1）将原矿进行破碎、磨矿后调浆，得到待浮选的矿浆；（2）向矿浆中依次加入生石灰、组合抑制剂硫酸锌和玫瑰茄红素、捕收剂、起泡剂进行铜浮选作业，得到铜精矿和铅尾矿；（3）向铜尾矿中依次加入活化剂、捕收剂以及起泡剂进行锌浮选作业，得到锌精矿和尾矿。5.根据权利要求4所述的铜锌硫化矿浮选分离的组合抑制剂的应用，其特征在于：步骤（1）磨矿至颗粒细度为-0.074mm占70%~80%。6.根据权利要求4所述的铜锌硫化矿浮选分离的组合抑制剂的应用，其特征在于：步骤（2）中加入的生石灰用量为1500~2500g/t。7.根据权利要求4所述的铜锌硫化矿浮选分离的组合抑制剂的应用，其特征在于：步骤（2）中铜浮选作业包括一次粗选、两次扫选、三次精选，步骤（3）的锌浮选作业包括一次粗选、两次扫选、三次精选。8.根据权利要求4所述的铜锌硫化矿浮选分离的组合抑制剂的应用，其特征在于：步骤（2）中捕收剂为乙基黄药和z-200，起泡剂为2#油，其中丁基黄药总用量为40~60g/t、z-200总用量为50~80g/t、2#油总用量为30-40g/t；步骤（3）中活化剂为硫酸铜、捕收剂为丁基黄药、起泡剂为2#油，其中硫酸铜总用量为200-250g/t、丁基黄药总用量为55-80g/t、2#油总用量为40-60g/t。9.根据权利要求4所述的铜锌硫化矿浮选分离的组合抑制剂的应用，其特征在于：步骤（2）中加入的组合抑制剂的总用量为2000-3000g/t。

技术总结
本发明公开了一种铜锌硫化矿浮选分离的组合抑制剂及应用，本发明的组合抑制剂包括硫酸锌和玫瑰茄红素；组合抑制剂作为闪锌矿的抑制剂用于黄铜矿和闪锌矿的浮选分离；将原矿进行破碎、磨矿后调浆，得到待浮选的的矿浆，向矿浆中依次加入生石灰、组合抑制剂硫酸锌和玫瑰茄红素、捕收剂、起泡剂进行铜浮选作业，得到铜精矿和铜尾矿，向铜尾矿中依次加入活化剂、捕收剂以及起泡剂进行锌浮选作业，得到锌精矿和尾矿。本发明的组合抑制剂对闪锌矿的抑制作用强，能够有效实现黄铜矿与闪锌矿的浮选分离，玫瑰茄红素能够强化硫酸锌对闪锌矿的抑制作用，并且可以降低硫酸锌的用量，在提高铜锌硫化矿分离效果的同时也能够降低选矿成本。化矿分离效果的同时也能够降低选矿成本。化矿分离效果的同时也能够降低选矿成本。


技术研发人员：申培伦 汪浩翔 刘殿文 彭蓉 蔡锦鹏 章晓林 方建军 董留洋 赖浩 向宇龙
受保护的技术使用者：昆明理工大学
技术研发日：2023.05.09
技术公布日：2023/7/21