铜冶炼炉渣混合浮选工艺研究及生产实践

铜冶炼炉渣混合浮选工艺研究及生产实践
铜冶炼炉渣混合浮选工艺研究及生产实践

铜冶炼炉渣混合浮选工艺研究及生产实践

张鑫,惠兴欢,朱江,杞学峰,王礼珊

(楚雄滇中有色金属有限责任公司,楚雄)

摘要:本文针对楚雄滇中有色金属公司铜冶炼过程产生的电炉渣、转炉渣进行了混合浮选研究。混合渣含铜,磨至细度为后进入浮选作业,通过二次粗选、二次扫选、粗精矿不磨三次精选的工艺流程,可获得铜精矿品位为,尾矿品位以下,回收率以上的工艺指标。在实际生产中,通过对工艺流程的改造,又进一步优化了浮选指标。

关键词:电炉渣;转炉渣;浮选

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引言

我国铜炉渣数量大,其中大量铜及相当数量的贵金属和稀有金属长期堆存,占用大量用地,严重污染环境。随着冶炼技术的发展,髙效率熔炼炉的应用,炉渣含金属量还有上升趋势。因此,开发利用铜炉渣资源具有重要意义和十分可观的经济效益。

近年来,国内外很多单位对铜渣的利用进行了不同规模的研究,主要集中在以下两方面:()提取有价金属[];()生产化工产品和制备建筑材料等[].尽管取得一定成绩,但是铜渣综合利用水平低,循环力度弱的状况仍未改变。铜渣的贫化方法有熔炼法和缓冷选矿法,选择何种方法,要根据渣中金属存在形态和经济效果的对比来决定。魏明安[]研究了转炉渣的特性和铜转炉渣选矿的一般特点。并在此基础上,针对国内某铜转炉渣中铜赋存状态复杂、嵌布粒度细及难磨等的特点,提出处理该转炉渣的适宜技术条件为阶段磨矿阶段选别,在浮选机充气量3.3L和高浓度浮选的条件下,取得了铜精矿铜品位、回收率为的实验室闭路试验指标。云南耿马铜渣由于其含铜品位低,回收利用难,研究结果表明,浮选可以很好地对其进行回收利用,浮选条件为:磨矿细度-0.074mm占、捕收剂用量为162g、活化剂硫化钠用量为3.4kg的条件下得到了品位、回收率的较好试验结果[]。宋温等[]针对某转炉冶炼厂的炉渣硬度大、难磨且氧化程度较高的情况,采用一粗一精二扫中矿循序返回的浮选流程。药剂采用丁黄药、松醇油。原矿品位为,得到了铜精矿品位,铜回收率的浮选指标。

采用选矿方法从炉渣中可以回收大部分铜,不但可获得一定的经济效益,而且还可实现铜资源最大限度的合理利用,这符合当前发展循环经济,建设节约型社会的基本国策。

铜渣的工艺矿物学研究

楚雄滇中有色金属有限责任公司冶炼厂采用的铜冶炼工艺为:富氧顶吹熔炼电炉沉降转炉吹炼,沉降电炉排出的渣含铜品位约~左右,转炉渣不返入电炉(品位约),转炉渣分解破碎后大部分进入艾萨熔炼系统,使得生产成本急剧增加,同时也会造成电炉渣含铜增加,每年损失大量铜金属,为此,需要对炉渣贫化进行专门研究。

铜渣的物理特性

楚雄滇中有色金属有限责任公司冶炼铜渣经缓冷后,外观呈黑色,松散容重2.4g,密度。性质比较稳定,嵌布粒度较细。铜渣含铁量很高,故它的质地致密、坚硬,莫氏硬度达到度,

部分渣块甚至具有明显的金属光泽。铜渣颗粒中存在部分的棱柱颗粒及针状颗粒,主要表现为脆性,但有一定的塑性。

按其冶炼流程,可分为转炉渣和电炉渣两大类,炉渣的冷却时间及方式较大地影响着铜矿物的结晶及其浮选特性,炉渣缓慢冷却有利于铜相粒子迁移聚集长大和改善渣的可磨性,这是炉渣浮选的关键。在炉渣的缓冷过程中,炉渣熔体的初析微晶可通过溶解沉淀形式成长,形成结晶良好的自形晶或半自形晶,同时有用矿物藉此扩散迁移、聚集并长大成相对集中的独立相,易于磨矿单体解离和选别回收。反之,急速冷却会使炉渣形成非晶质构造,这种非晶质构造会阻止微晶粒析出和迁移聚集,进而阻止析出的铜相粒子的长大,使炉渣中的铜粒子晶粒细而分散,既使细磨也很难使其达到单体解离,致使炉渣中的铜难以浮选回收。通过对不同冷却方式、缓冷时间的研究表明,缓冷小时,其结晶效果较优。

铜渣的工艺矿物学特性

转炉渣缓冷小时多元素及物相分析

表转炉渣缓冷小时多元素分析结果

分析元素() ()

含量()

分析元素

含量()

表转炉渣缓冷小时铜物相分析结果

铜物相结合铜游离铜次生铜原生铜铜

含量()

分布率()

铜物相分析结果表明转炉渣氧化率为,硫化铜占全铜,硫化铜中次生铜占全铜。

电炉渣缓冷小时多元素及物相分析

表电炉渣缓冷小时多元素分析结果

分析元素() ()

含量() 未检出

分析元素

含量()

表电炉渣缓冷小时铜物相分析结果

铜物相结合铜游离铜次生铜原生铜铜

含量()

分布率()

铜物相分析结果表明电炉渣的氧化率为,属氧硫混合铜矿。

混合渣缓冷小时多元素及物相分析

楚雄滇中有色金属任公司,年产出转炉渣,电炉渣,即转炉渣:,电炉渣:,两者混合渣共。转炉渣与电炉渣的产出比例为,考虑到原料品位可能会降低的因素,在前期试验中,选择混合渣的配比为转炉渣:电炉渣进行试验研究。

表混合渣多元素分析结果

分析元素() ()

含量()

分析元素

含量()

表混合渣铜物相分析结果

铜物相结合铜游离铜次生铜原生铜铜

含量()

分布率()

铜物相分析结果表明混合渣氧化率为,属氧硫混合铜矿。

混合渣浮选工艺条件研究

试验方法

先以缓冷小时的转炉渣和电炉渣样品为主要研究对象开展浮选试验研究,试验考察了磨矿细度、浮选时间、浮选药剂种类与用量等工艺因素的影响,并进行了开路、闭路等浮选试验。得出试验研究成果后,以取得的浮选工艺流程及参数,对转炉渣、电炉渣按﹕混合后(后简称混合渣)开展验证优化试验,最终得出合理的混合渣浮选工艺流程和工艺参数。

缓冷小时电炉渣浮选试验

铜浮选工艺条件开路试验结果分析

()开路试验结果表明,粗扫选适宜的工艺条件为:原矿磨矿细度占,硫化钠,丁基黄药丁铵黑药,油。浮选时间为:粗选Ⅰ、粗选Ⅱ、扫选各选定为分钟。按此工艺条件和浮选时间得出的开路试验指标为:粗精矿产率,品位,回收率,粗精矿产率大,品位低。

()加入适量的捕收剂,有利于提高精矿品位和回收率,后续试验精Ⅰ加入丁基黄药丁铵黑药。

()粗精矿再磨有利于提高精矿品位,适宜的粗精矿再磨细度为。

铜浮选闭路试验结果分析

根据工艺流程开路对比试验、粗精矿再磨开路精选试验的研究结果,闭路试验选取了三种工艺流程进行了试验。结果表明二次粗选,二次扫选,粗精矿再磨后三次精选的技术指标较好,粗精矿再磨的工艺流程不仅提高了铜精矿品位,同时回收率也得到了提高。试验结果见表

表缓冷电炉渣铜浮选闭路试验结果

产率品位回收率

试验流程

个别差值个别差值个别差值二粗一扫基数基数基数

二粗二扫

二粗二扫粗精矿再磨

缓冷小时转炉渣浮选试验

铜浮选工艺条件开路试验结果分析

()开路试验结果表明,粗扫选最佳工艺条件为:原矿磨矿细度占和占,硫化钠,丁基黄药丁铵黑药(),油。

()开路磨矿细度试验结果表明,提高原矿磨矿细度,有利于提高铜的回收率。综合各方面因素,闭路试验选择原矿磨矿细度为和条件进行闭路试验对比。

()浮选时间为:粗选Ⅰ选定为分钟、粗选Ⅱ、扫选各选定为分钟。按此工艺条件和浮选时间得出的开路试验指标为:粗精矿产率,品位,回收率。

铜浮选闭路试验结果分析

根据工艺流程开路对比试验,选取了二种原矿磨矿细度进行闭路试验,结果表明提高原矿磨矿细度后选别指标较好,不仅提高了铜精矿品位,同时回收率也得到了提高。试验结果见表

表缓冷转炉渣铜浮选闭路试验结果

产率品位回收率试验流程

个别差值个别差值个别差值原矿磨矿细度基数基数基数

原矿磨矿细度

混合渣浮选试验

对缓冷小时的转炉渣与电炉渣按:的配比进行配矿,并以转炉渣和电炉渣试验研究得到的的综合工艺流程和药剂制度作为基础,结合工艺矿物学研究的成果,开展混合渣试验研究,并进行了粗精矿再磨与不磨的对比试验,确定最佳试验条件及流程。

粗精矿不磨闭路试验

()工艺流程:二次粗选、二次扫选、三次精选。

()工艺条件:原矿磨矿细度,硫化钠,丁基黄药丁铵黑药,油。精选Ⅰ用药剂:丁基黄药丁铵黑药。

()试验指标:铜精矿品位,铜回收率。工艺流程和工艺参数详见图,试验结果见表。

图混合渣浮选粗精矿不磨闭路试验流程及工艺条件图

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表混合渣浮选粗精矿不磨闭路试验结果

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粗精矿再磨闭路试验

()工艺流程:二次粗选、二次扫选、粗精矿再磨后三次精选。

()工艺条件:原矿磨矿细度,硫化钠,丁基黄药丁铵黑药,油。粗精矿再磨细度,精选Ⅰ用药剂:丁基黄药丁铵黑药;

()试验指标:铜精矿品位,铜回收率。工艺流程和工艺参数详见图,试验结果见表。

图混合渣浮选粗精矿再磨闭路试验流程及工艺条件图

表混合渣浮选粗精矿再磨闭路试验结果

混合渣浮选闭路试验结果分析

表混合渣浮选闭路试验结果对比

试验结果表明,粗精矿再磨的产品技术指标较好,铜精矿品位提高了个百分点,但回收率只提高了。由于铜精矿并不外卖只是作为冶炼厂的原料返回,而冶炼厂对铜精矿的质量标准为品位大于即可。所以针对铜精矿品位,粗精矿不磨流程的指标足以满足生产要求。对于

回收率提高的粗精矿再磨方案,再磨细度高达,高能耗下回收率的提高并不明显。

混合渣浮选试验结论

()混合渣样品原矿含铜,氧化铜占全铜,硫化铜占全铜,其中原生铜占全铜。矿样主要由辉石、铁橄榄石、磁铁矿等组成,铜矿物主要为铜锍、黄铜矿、斑铜矿。

()混合渣浮选推荐的综合选矿工艺流程为:二次粗选、二次扫选、三次精选。

()混合渣浮选推荐的工艺条件为:原矿磨矿细度,硫化钠,丁基黄药丁铵黑药,油。精选用药剂:丁基黄药丁铵黑药。

混合渣浮选生产实践

楚雄滇中有色金属公司铜冶炼炉渣混合浮选项目于年月正式建成投产,主要工艺流程为渣缓冷碎矿磨浮脱水。设计年处理电炉渣、转炉渣共计万吨,产出铜精矿,回收渣中铜金属量,含银金属量,回收率≥。同时产出尾矿渣,含铜≤,外卖水泥厂。通过一年的生产实践,并对工艺流程进行了一些优化调整,各项技术指标均优于设计值。

混合渣浮选工艺流程

表渣浮选厂工艺流程及技术指标

工序设计工艺流程主要设备选型技术指标

破碎系统两段一闭路颚式破碎机台

粒度≤

处理量≥圆锥破碎机台

圆振动筛台

磨矿系统两段连续磨矿湿式格子型球磨机台

细度≥双螺旋分级机台

溢流型球磨机台

水力旋流器台

浮选系统两粗两扫三精型浮选机

回收率≥尾渣品位≤ 精矿品位

脱水系统浓缩过滤二段脱水高效浓缩机台

精矿水分<

尾渣水分<高效浓缩机台

陶瓷过滤机台

陶瓷过滤机台

优化生产工艺流程实践

降低矿石粒度

由于设计圆振筛筛孔偏大,筛下矿石粒度大,进入球磨机的矿石粒级粗,入选细度难以控制,仅占,导致尾矿含铜升高。遵循“多碎少磨”的原则,将振筛筛孔从×改至×,入磨粒度控制在≤,不仅可以降低球耗至.矿以下,而且入选细度可达到占。

改变钢球型号

原设计Ⅰ段球磨机内添加和的钢球,Ⅱ段球磨机添加和的钢球,由于混合渣硬度远高于普通矿石,小规格的钢球在球磨机内对矿石冲击力偏小,难以使矿石单体解离,导致入选细

度偏低。为提高入选细度,Ⅰ段球磨机钢球型号统一使用规格,Ⅱ段球磨机钢球统一使用规格,从而提高了球磨机效率,确保入选细度达到要求。

改变药剂添加位置

原设计药剂添加位置在入选前的搅拌桶内,由于桶体太深,矿物比重大,整个搅拌桶振动大,在试车过程中搅拌桶电机多次发热自停,大部分药剂从粗一第、台浮选机被带出,使后面的浮选流程药剂与矿物作用减弱。

为提高药剂利用率,通过对流程分析,将药剂添加位置改在Ⅱ段球磨机前的泵池内,同时停用搅拌桶。直接通过砂浆泵及直径旋流器、球磨机的作用使药剂与矿物混合均匀,再进入浮选,使药剂能与矿物充分反应,得到了平衡厚实的泡沫层,提高金属回收率,同时也减少了药剂的浪费。

图药剂添加位置改变前后对比

浮选流程优化

为提高浮选机效率,减少浮选时间及精选流程的负荷,遵循尽早出合格产品的原则,通过对流程指标的考察分析,后期对浮选流程做了一定优化改造:

()由于粗Ⅰ前两槽产生的泡沫品位已达到,接近精矿品位控制标准,因此,在浮选流程粗Ⅰ前两槽泡沫槽中间增加隔板,并连通至精矿输送管,使粗Ⅰ的、浮选机刮出的泡沫直接作为精矿产品。

()由于精Ⅱ所刮出的泡沫品位已能够达到冶炼要求(≥ ),故将精Ⅲ两台浮选机停用,精选Ⅱ直接出产品,降低精选次数,提高浮选效率。

流程优化效果

滇中有色金属公司在建设浮选厂之前已提前启动渣缓冷项目,在项目投产时已堆存了万吨转炉缓冷渣和万吨电炉缓冷渣,金属库存积压大。为减少金属积压,加快资金变现,公司决定优先对转炉渣进行浮选,将转炉渣与电炉渣的配矿比例提高到,虽然入选品位大幅提升,但通过对流程及操作的优化控制,仍能获得较优的浮选指标。主要技术指标见表

表配比的混合渣浮选技术指标

名称

品位回收率品位回收率原矿

精矿

尾矿

结论

()楚雄滇中有色金属公司建设的铜冶炼渣混合浮选项目,采用两粗两扫三精的工艺流程,对电炉渣、转炉渣中的有价金属进行了有效的回收。其选用的生产工艺和技术可行,经过生产实践,各项经济技术指标优良,取得了良好的效果。

()铜冶炼炉渣浮选技术在我国起步较晚,但是发展较快,还有很大的发展空间,在资源利用和环保方面能够创造出巨大的经济效益。进一步优化选矿流程及工艺条件,从而提高渣选回收率,降低尾矿含铜的工作仍需加大研究力度。

[参考文献]

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[] ,, . .,, ,():.

[] ,,.... ,,():.

[] . ,,..,,():.

[]魏明安.铜转炉渣选矿回收技术研究,矿冶,,()

[] 金锐.复杂铜冶炼渣浮选试验研究,江西有色金属,,()

[] 宋温,刘晓蕾.铜冶炼转炉渣选铜的试验研究,有色金属,,()

作者简介:张鑫(),男,工程硕士,冶炼工程师,主要从事铜冶炼技术管理工作

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铅锌矿的浮选方法及浮选工艺流程

铅锌矿的浮选方法及浮选工艺流程

铅锌是人类从铅锌矿石中提炼出来的较早的金属之一。铅锌广泛用于电气工业、机械工业、军事工业、冶金工业、化学工业、轻工业和医药业等领域。此外,铅金属在核工业、石油工业等部门也有较多的用途。在铅锌矿中铅工业矿物有11种,锌工业矿物有6种,以方铅矿、闪锌矿最为重要。方铅矿的化学式为PbS,晶体结构为等轴晶系,硫离子成立方最紧密堆积,铅离子充填在所有的八面体空隙中。新鲜的方铅矿表面具有疏水性,未氧化的方铅矿很易浮选,表面氧化后可浮性降低。黄药或黑药是方铅矿的典型的捕收剂,黄药在方铅矿表面发生化学吸附,白药和乙硫氮也是常用捕收剂,其中丁铵黑药对方铅矿有选择性捕收作用。重铬酸盐是方铅矿的有效抑制剂,但对被Cu2+活化的方铅矿,其抑制效果下降。被重铬酸盐抑制过的方铅矿,很难活化,要用盐酸或在酸性介质中,用氯化钠处理后才能活化。氰化物不能抑制它的浮选,硫化钠对方铅矿的可浮性很敏感,过量硫离子的存在可抑制方铅矿的浮选;二氧化硫、亚硫酸及其盐类、石灰、硫酸锌或与其它药剂配合可以抑制方铅矿的浮选。闪锌矿的化学式为ZnS,晶体结构为等轴晶系, Zn离子分布于晶胞之角顶及所有面的中心。S位于晶胞所分成的八个小立方体中的四个小立方体的中心。高锰酸钾浓度为4~6×10-5摩尔/升时对活化的闪锌矿有较强的抑制作用,浓度偏高时却使其良好浮游。其作用机理为:高锰酸钾浓度低时与闪锌矿表面活化膜及表面晶格离子反应生成的金属羟基化合物起抑制作用并使黄药脱附,浓度高时则在矿物表面发生氧化还原反应生成大量元素硫。氰化物可以强烈的抑制闪锌矿,此外硫酸锌、硫代硫酸盐等都可以抑制闪锌矿的浮选。黄铁矿是地壳中分布最广的硫化物,形成于各种不同的地质条件下,与其他矿物共生。黄铁矿能在多种稳定场中存在是因为Fe2+的电子构型,使它进入硫离子组成的八面体场中获得了较大的晶体场稳定能及附加吸附

铅锌矿的浮选方法及浮选工艺流程

铅锌矿的浮选方法及浮选工艺流程 铅锌是人类从铅锌矿石中提炼出来的较早的金属之一。铅锌广泛用于电气工业、机械工业、军事工业、冶金工业、化学工业、轻工业和医药业等领域。此外,铅金属在核工业、石油工业等部门也有较多的用途。在铅锌矿中铅工业矿物有11种,锌工业矿物有6种,以方铅矿、闪锌矿最为重要。方铅矿的化学式为PbS,晶体结构为等轴晶系,硫离子成立方最紧密堆积,铅离子充填在所有的八面体空隙中。新鲜的方铅矿表面具有疏水性,未氧化的方铅矿很易浮选,表面氧化后可浮性降低。黄药或黑药是方铅矿的典型的捕收剂,黄药在方铅矿表面发生化学吸附,白药和乙硫氮也是常用捕收剂,其中丁铵黑药对方铅矿有选择性捕收作用。重铬酸盐是方铅矿的有效抑制剂,但对被Cu2+活化的方铅矿,其抑制效果下降。被重铬酸盐抑制过的方铅矿,很难活化,要用盐酸或在酸性介质中,用氯化钠处理后才能活化。氰化物不能抑制它的浮选,硫化钠对方铅矿的可浮性很敏感,过量硫离子的存在可抑制方铅矿的浮选;二氧化硫、亚硫酸及其盐类、石灰、硫酸锌或与其它药剂配合可以抑制方铅矿的浮选。闪锌矿的化学式为ZnS,晶体结构为等轴晶系, Zn离子分布于晶胞之角顶及所有面的中心。S位于晶胞所分成的八个小立方体中的四个小立方体的中心。高锰酸钾浓度为4~6×10-5摩尔/升时对活化的闪锌矿有较强的抑制作用,浓度偏高时却使其良好浮游。其作用机理为:高锰酸钾浓度低时与闪锌矿表面活化膜及表面晶格离子反应生成的金属羟基化合物起抑制作用并使黄药脱附,浓度高时则在矿物表面发生氧化还原反应生成大量元素硫。氰化物可以强烈的抑制闪锌矿,此外硫酸锌、硫代硫酸盐等都可以抑制闪锌矿的浮选。黄铁矿是地壳中分布最广的硫化物,形成于各种不同的地质条件下,与其他矿物共生。黄铁矿能在多种稳定场中存在是因为Fe2+的电子构型,使它进入硫离子组成的八面体场中获得了较大的晶体场稳定能及附加吸附能。因此,黄铁矿可形成并稳定于各种不同的地质条件下。除了黄铁矿的晶体结构、化学组成、表面构造等因素对其可浮性有影响之外,许多研究也表明,黄铁矿的矿床成矿条件、矿石的形成特点、矿石的结构构造等因素也有影响。石透原对日本十三个不同矿床的黄铁矿的化学分析结果指出,各矿样的S/Fe比值大都在~范围内波动,S/Fe比愈接近理论值2,则黄铁矿可浮性愈好。陈述文等对八种不同产地的黄铁矿的可浮性进行了研究,认为单纯用硫铁比来判断其可浮性有一定的局限性,黄铁矿的可浮性还与其半导体性质及化学组成有关。两者的关系为:S/Fe比高的黄铁矿为N型半导体,其温差电动势为负值,可浮性差,易被Na2S、Ca2+等离子抑制;S/Fe比接近理论值2者既可能是P型也可能是N型半导体,在酸性介质中可浮性好,在碱性介质中可浮性差;S/Fe比值低的黄铁矿为P型半导体,温差电动势大,在碱性介质中可浮性好,难以被Na2S、Ca2+等抑制,但在酸性介质中可浮性差。短链黄药是黄铁矿的传统捕收剂,其疏水产物为双黄药。在黄药作用下,黄铁矿在pH小于6的酸性介质中易浮,但pH为6~7间有不同研究表明其可浮性变差或更好浮。凌竞宏等研究则表明这一现象和矿样处理方式有关。在碱性条件下,黄铁矿可浮性随着pH值的升高而下降。黄铁矿的活化剂一般使用硫酸,此外也可用Na2CO3或CO2来活化。作用机理为:其一是降低溶液pH值,使黄铁矿表面Ca2+、Fe2+、Fe3+等离子形成络合物或难溶盐从黄铁矿表面脱附而进入溶液,恢复黄铁矿的新鲜表面;其二是由于活化剂

全球铜冶炼新技术简述pdf

全球铜冶炼新技术简述 冶炼是萃取冶金的一种形式,其主要用途是从矿石中生产一种金属。这包括从铁矿石中萃取铁,从铜矿石中萃取铜,以及从其他矿石中萃取其他基本金属。 冶炼不仅仅是从矿石中熔炼出来金属,大多数矿石提炼出来的是金属的化合物,含有多种元素,例如氧(一种氧化物),硫(一种硫化物),或者碳和氧在一起(一种碳酸盐)。为了生产金属,这些化合物必须经过一个化学反应,所以冶炼是利用适合的还原物质和那些氧化的元素结合来分离金属。 从历史上讲,第一次冶炼工艺采用碳(木碳形式)还原锡(SnO2)、铜(CuO)、铅(PbO)以及铁(Fe2O3)。在所有这些反应中还原剂实际上是一氧化碳(CO),当木碳和氧化物仍是固态时,它们互相之间不能发生反应。对于铜和铅来讲,主要的矿石是硫化物,即:CuS2和PbS。这些硫化物必须先在空气中焙烧转化成氧化物。 锡和铅 很久以前,第一批冶炼的金属是锡和铅。公元前6500年,土耳其安纳托利亚的Catal H?yük发现铸铅珠,这比发明文字还早几千年,却没有记载铸铅球是如何冶炼出来的。然而,在偶然的机遇中将矿石放入木材火里,于是就冶炼出来锡和铅。 铜和青铜 在锡和铅之后,下一个要冶炼的金属似乎就是铜,如何发现铜仍存在很大争议。人们猜测铜的第一次冶炼是在陶器窑里进行的。在欧洲和近东最早发现铜冶炼是在伊朗,距今约公元前6000年,第一个冶炼铜的人工制品是在Can Hasan发现的一个权杖头。而铜冶炼最早的依据要追溯到公元前5500年到公元前5000年之间,在塞尔维亚的普罗科尼克(Plocnik)和拜罗沃德(Belovode)发现的,而现代铜的冶炼工艺经历了技术的更新。 无碳冶炼技术 最近,完全拥有自主技术产权的铜冶炼技术通过了中国有色金属协会在山东东营组织的专家审查,实现了在铜冶炼工艺的第一个碳零排放,并且开启了中国有色工业低碳发展的新途径。 专家们相信,无碳铜冶炼技术在主要技术参数上比以前的铜冶炼技术都好,经济和技术方面具有方便,低成本,环保和灵活度上都具有优势。已经证明无碳铜冶炼技术非常适合有色金属冶炼企业的技术更新。 Xstrata铜冶炼技术 Xstrata的ISA SMELT铜冶炼技术的提供了一种创新,高强度,低成本浸没式喷枪冶炼技术工艺,操作简单,可以用于铜和铅冶炼,ISA SMELT主要用于铅和铜冶炼和吹炼生产,在全球应用,包括澳大利亚、美国、比利时、

铜冶炼

铜冶炼方法综述 摘要:目前世界上从硫化矿中提取铜, 85% ~90%是采用火法冶炼,因为该法与湿法冶炼相比,无论是原料的适应性,还是在生产规模、贵、稀金属富集回收方面都有明显的优势。因此为了降低能耗,减少火法炼铜的环境污染,闪速熔炼、熔池熔炼以及其它熔炼技术都在不断改进和发展。 关键词:铜冶炼火法炼铜熔池熔炼闪烁熔炼 1.前言 随着环境保护的日益严格,铜冶金工业面临着严峻挑战。当今世界铜冶金方法主要有火法和湿法两种,其中火法占主导地位。火法冶金种类较多,目前国际上存在的主要火法炼铜工艺有闪速炉、反射炉、鼓风炉、诺兰达炉、艾萨炉(奥斯麦特炉)、瓦纽可夫炉、三菱炉、特尼恩特炉、电炉、白银炉等十几种冶炼工艺。大部分工艺存在能力低、成本高、能耗大、污染严重等问题,严重制约着铜冶金工业的发展。 2.火法炼铜 火法炼铜主要包括[1]: (1)铜精矿的造锍熔炼;(2)铜锍吹炼成粗铜; (3)粗铜火法精炼; (4)阳极铜电解精炼。经冶炼产出最终产品-电解铜(阴极铜)。 2.1熔炼 2.1.1熔池熔炼 在熔池熔炼工艺中,精矿被抛到熔体的表面或者被喷入熔体内,通常向熔池中喷入氧气和氮气使熔池发生剧烈搅拌,精矿颗粒被液体包围迅速融化,因此,吹炼反应能够产生维持熔炼作业所需的大部分热量,使含有氧气的气泡和包裹硫化铜/铁的溶液发生质量传递。 澳斯麦特熔炼法/艾萨熔炼法是20世纪70年代由澳大利亚联邦科学工业研究组织矿业工业部J.M.Floyd博士领导的研究小组发明的。随后芒特#艾萨矿物控股有限公司(简称MIM)和澳大利亚国家科学院(简称CSIRO)在20世纪80年代联合开发了艾萨熔炼法,MIM于1987年在铜冶炼厂建起了一座示范工厂, 1996年MIM开发了Enterprise和ErnentHenry矿,铜精矿产量增加,于是决定扩建铜

铅锌矿的浮选方法及浮选工艺流程

世上无难事,只要肯攀登 铅锌矿的浮选方法及浮选工艺流程 铅锌是人类从铅锌矿石中提炼出来的较早的金属之一。铅锌广泛用于电气工业、机械工业、军事工业、冶金工业、化学工业、轻工业和医药业等领域。此外,铅金属在核工业、石油工业等部门也有较多的用途。在铅锌矿中铅工业矿物有11 种,锌工业矿物有6 种,以方铅矿、闪锌矿最为重要。方铅矿的化学式为PbS,晶体结构为等轴晶系,硫离子成立方最紧密堆积,铅离子充填在所有的八面体空隙中。新鲜的方铅矿表面具有疏水性,未氧化的方铅矿很易浮选,表面氧化后可浮性降低。黄药或黑药是方铅矿的典型的捕收剂,黄药在方铅矿表面发生化学吸附,白药和乙硫氮也是常用捕收剂,其中丁铵黑药对方铅矿有选择性捕收作用。 重铬酸盐是方铅矿的有效抑制剂,但对被Cu2+活化的方铅矿,其抑制效果 下降。被重铬酸盐抑制过的方铅矿,很难活化,要用盐酸或在酸性介质中,用氯化钠处理后才能活化。氰化物不能抑制它的浮选,硫化钠对方铅矿的可浮性很敏感,过量硫离子的存在可抑制方铅矿的浮选;二氧化硫、亚硫酸及其盐类、石灰、硫酸锌或与其它药剂配合可以抑制方铅矿的浮选。闪锌矿的化学式为ZnS,晶体结构为等轴晶系, Zn 离子分布于晶胞之角顶及所有面的中心。S 位于晶胞所分成的八个小立方体中的四个小立方体的中心。 高锰酸钾浓度为4~6 乘以10-5 摩尔/升时对活化的闪锌矿有较强的抑制作用,浓度偏高时却使其良好浮游。其作用机理为:高锰酸钾浓度低时与闪锌矿表面活化膜及表面晶格离子反应生成的金属羟基化合物起抑制作用并使黄药脱附,浓度高时则在矿物表面发生氧化还原反应生成大量元素硫。 氰化物可以强烈的抑制闪锌矿,此外硫酸锌、硫代硫酸盐等都可以抑制闪锌矿的浮选。黄铁矿是地壳中分布最广的硫化物,形成于各种不同的地质条件

铅锌矿的浮选方法

5.方茴说:“那时候我们不说爱,爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。我们只说喜欢,就算喜欢也是偷偷摸摸的。” 6.方茴说:“我觉得之所以说相见不如怀念,是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛,而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。” 7.在村头有一截巨大的雷击木,直径十几米,此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光,变得普普通通了。 8.这些孩子都很活泼与好动,即便吃饭时也都不太老实,不少人抱着陶碗从自家出来,凑到了一起。 9.石村周围草木丰茂,猛兽众多,可守着大山,村人的食物相对来说却算不上丰盛,只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。 铅锌矿的浮选方法 铅锌是人类从铅锌矿石中提炼出来的较早的金属之一。铅锌广泛用于电气工业、机械工业、军事工业、冶金工业、化学工业、轻工业和医药业等领域。此外,铅金属在核工业、石油工业等部门也有较多的用途。在铅锌矿中铅工业矿物有11种,锌工业矿物有6种,以方铅矿、闪锌矿最为重要。方铅矿的化学式为PbS,晶体结构为等轴晶系,硫离子成立方最紧密堆积,铅离子充填在所有的八面体空隙中。新鲜的方铅矿表面具有疏水性,未氧化的方铅矿很易浮选,表面氧化后可浮性降低。黄药或黑药是方铅矿的典型的捕收剂,黄药在方铅矿表面发生化学吸附,白药和乙硫氮也是常用捕收剂,其中丁铵黑药对方铅矿有选择性捕收作用。重铬酸盐是方铅矿的有效抑制剂,但对被Cu2+活化的方铅矿,其抑制效果下降。被重铬酸盐抑制过的方铅矿,很难活化,要用盐酸或在酸性介质中,用氯化钠处理后才能活化。氰化物不能抑制它的浮选,硫化钠对方铅矿的可浮性很敏感,过量硫离子的存在可抑制方铅矿的浮选;二氧化硫、亚硫酸及其盐类、石灰、硫酸锌或与其它药剂配合可以抑制方铅矿的浮选。 闪锌矿的化学式为ZnS,晶体结构为等轴晶系, Zn离子分布于晶胞之角顶及所有面的中心。S位于晶胞所分成的八个小立方体中的四个小立方体的中心。高锰酸钾浓度为4~6×10-5摩尔/升时对活化的闪锌矿有较强的抑制作用,浓度偏高时却使其良好浮游。其作用机理为:高锰酸钾浓度低时与闪锌矿表面活化膜及表面晶格离子反应生成的金属羟基化合物起抑制作用并使黄药脱附,浓度高时则在矿物表面发生氧化还原反应生成大量元素硫。 氰化物可以强烈的抑制闪锌矿,此外硫酸锌、硫代硫酸盐等都可以抑制闪锌矿的浮选。 大红山铜选厂选矿能力的研究与实践 大红山铜矿建设项目是国家“八五”期间的重点项目。一期工程于1997年7月建成投产,设计能力为2400吨/日;二期工程于2003年6月建成投产,设计能力为3000吨/日。一、二期共建成5400吨/日的选矿设计生产能力。多年来选厂通过技术革新和优化工艺参数,在没有新增磨矿机的条件下,选矿生产能力逐年提高,2005年平均选矿日处理能力达到了8260吨,超过设计能力53%.根据矿山发展的需要,选矿生产能力必须再进一步扩大,达到1万吨/日,以稳定年产2万吨精矿含铜产量,为DH31(3万吨精矿含铜、100万吨铁精矿)目标的实现搭建平台。所以,2005年初提出了“万吨选矿能力”的研究课题。课题组在总结过去的同时,进行了科学的研究与论证,提出了技术可靠、影响生产最小、速度最快的多碎少磨技改方案。方案得到上级批准后,2006年2月组织实施了万吨选矿能力技改项目,项目投入使用后,通过各项工作的进一步优化调整,3月份实现了1万吨/日选矿能力目标。 1.“噢,居然有土龙肉,给我一块!” 2.老人们都笑了,自巨石上起身。而那些身材健壮如虎的成年人则是一阵笑骂,数落着自己的孩子,拎着骨棒与阔剑也快步向自家中走去。

铜冶炼工艺

铜冶炼工艺 粗铜的火法精炼 火法精炼原理:粗铜中多数杂质对O的亲和力大于Cu对O的亲和力,而且,杂质氧化物在Cu中的溶解度非常小,因此,杂质以氧化物炉渣的形式出去。同时氧化过程的进行使铜中产生过量的氧化铜,最终需要还原得到粗铜。即粗铜的火法精炼分为氧化过程和还原过程。 1.氧化过程(氧化除渣阶段) 空气进入铜熔体,首先与铜反应生成Cu2O,再与其它金属杂质 作用使杂质氧化,化学反应如下: 4Cu+O2→2Cu2O Cu2O+Me→MeO+Cu 反应式中的Me代表金属杂质。 2.还原过程(还原得到阳极铜) 氧化除渣后铜液中的Cu2O,用还原剂进行还原: Cu2O+H2→2Cu+H2O Cu2O+CO→2Cu+CO2 Cu2O+C→2Cu+CO 还原剂有:重油、天然气、液化石油气、木炭等。得到的阳极铜送电解车间进行电解精炼。

铜的电解精炼 铜的电解精炼,是将火法精炼的铜浇铸成阳极板,用纯铜薄片作为阳极片,相间地装入电解槽中,用硫酸铜和硫酸的水溶液作电解液,在直流电的作用下,阳极上的铜和电位较负的金属溶解进入溶液,而贵金属和某些金属(硒、碲)不溶,成为阳极泥沉淀于电解槽底,溶液中的铜在阳极上优先析出,而其他电位较负的金属不能在阳极上析出。这样,阳极上析出的金属铜纯度很高,成为阴极铜或电解铜。 电解精炼过程: 阳极:火法精炼铜; 阴极:电解铜(阴极铜); 电解液:硫酸铜和硫酸的水溶液。 引入直流电,阳极铜溶解,在阴极析出纯铜,杂质进入阳极泥或电解液,从而实现铜和杂质的分离。 1.阳极反应 电解液中含有H+、Cu2+、SO42-和水分子,当通入直流电时,在阳极上可能的氧化反应为: Cu-2e→Cu2+ Me-2e→Me2+ SO42--2e→SO3+1/2O2 H2O-2e→2H++1/2O2 Me指Fe、Pb、Ni、As、Sb等,电极电位比铜负,与铜一起溶解进入电解液;SO42-和H2O电极电位比铜正得多,在阳极上不可能进行

炼铁工艺流程图描述

熔炼工艺流程及简介 1 熔炼炉生产概况 熔炼炉是制铁工艺流程的主体,它是由耐火砖砌筑的竖立圆筒炉体,外壳钢枝制作,外壳与耐火砖之间有冷却设备,我公司450m3熔炼炉冷却壁共有348块,共分12层冷却壁;一层冷却板;1-3层为光板冷却壁、材质耐热铸铁冷却壁;4-12层为镶砖冷却壁材质是铁素体球墨铸铁冷却壁;6-7层冷却壁之间有一层冷却板,炉喉有18块水冷炉喉钢砖,炉缸有一个铁口、2个渣口、14个风口;从其上部装入矿石,熔剂和燃料向下运动,下部鼓入被加热的空气。熔炼炉生产的主要产品是生铁,副产品有炉渣和煤气,炉渣可用来制作水泥,保温材料、建筑材料和肥料,煤气可以做为燃料供给各用户。 1.1熔炼炉生产的主要工艺过程: 1.1.1供料 熔炼炉冶炼用的主要原燃料:块矿、烧结矿、石灰石、焦炭,有K1、J1皮带机把原燃料送到1#转运站,经K2、J2皮带机、分料车运到指定的矿槽。 1.1.2上料 由料仓输出的原料,燃料和熔剂,经仓下给料机、振动筛、经筛分、称量后,用料车按一定比例一批一批有序地送到熔炼炉炉顶,并卸入炉顶受料斗。 1.1.3装料 炉顶装料设备的任务就是把提升到炉顶的炉料,按一定的工作制度装入熔炼炉炉喉。 1.1.4冶炼 熔炼炉冶炼主要是还原过程,把铁氧化物还原成含有碳、硅、锰、硫、磷、镍、铬等杂质的铁合金。由鼓风机连续不断地把冷风送到热风炉加热到1100~1250℃,再通过炉缸周围的风口进入熔炼炉,由炉顶加入的焦炭和风口鼓入的热空气燃烧燃料,产生大量的煤气和热量,使矿石源源不断地熔化还原,产生的铁水和熔渣贮存在熔炼炉炉缸内,定期地由铁口和渣口排出。 1.1.5产品处理 在渣铁处理中,出铁前先从渣口放出溶渣,流入冲渣沟进行粒化后,以脱水器脱水,有皮带运到渣仓。设有一个应急用干渣坑,出铁时,用液压开口机打开铁口,使铁水流入铁水罐车运到铸铁机铸成铁块,出完铁后用液压泥炮把铁口堵上。 经熔炼炉顶部导出的煤气通过重力除尘器、布袋除尘过滤后,经调压阀组调压后输往各煤气用户使用,从重力除尘器、布袋除尘器排出的炉尘,经过处理回收运往焙烧厂作为烧结原料。

铜冶炼的主要安全技术(新编版)

铜冶炼的主要安全技术(新编 版) Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management. ( 安全管理 ) 单位:______________________ 姓名:______________________ 日期:______________________ 编号:AQ-SN-0038

铜冶炼的主要安全技术(新编版) 铜冶炼以火法炼铜为主,火法炼铜大致可分为三步,即选硫熔炼——吹炼——火法精炼和电解精炼。铜冶炼安全生产的主要特点是: ①工艺流程较长,设备多; ②过程腐蚀性强,设备寿命短; ③“三废”排放数量大,污染治理任务重。铜冶炼是一个以氧化、还原为主的化学反应过程,设备直接或间接受到高温或酸碱浸蚀影响,为延长设备寿命,应采取如下措施: ①选用优质、耐高温、耐腐蚀的设备; ②贯彻大、中、小修和日常巡回检查制度; ③采取防腐措施; ④提高操作工人素质,做好设备的维护保养等工作。铜冶炼原

料主要是硫化铜精炉,硫在生产过程中形成二氧化硫进人烟气,回收烟气中的二氧化硫制取硫酸是污染治理的重要任务之一。对废渣的综合利用有多种渠道,可用于生产铸石、水泥、渣硅等建筑材料,也可用作矿坑填充料。废水除含有重金属离子外,还含有砷、氟等有害杂质,常用中和沉淀法或硫化沉淀法将其中的重金属离子转化为难溶的重金属化合物,废水经过净化后,回收重复利用,同时将沉淀物或浓缩液返回生产系统或单独处理,回收其中的有价金属。对含尘烟气,要完善收尘设施,严格管理,提高收尘效率;对泄漏的含铜溶液和含铜废水,集中回收处理。 XXX图文设计 本文档文字均可以自由修改

铜冶炼的工艺流程及原理

铜冶炼的工艺流程及原理-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

铜冶炼技术的发展经历了漫长的过程,但至今铜的冶炼仍以火法冶炼为主,其产量约占世界铜总产量的85%。 1)火法冶炼一般是先将含铜百分之几或千分之几的原矿石,通过选矿提高到20-30%,作 为铜精矿,在密闭鼓风炉、反射炉、电炉或闪速炉进行造锍熔炼,产出的熔锍(冰铜)接着送入转炉进行吹炼成粗铜,再在另一种反射炉内经过氧化精炼脱杂,或铸成阳极板进行电解,获得品位高达99.9%的电解铜。该流程简短、适应性强,铜的回收率可达95%,但因矿石中的硫在造锍和吹炼两阶段作为二氧化硫废气排出,不易回收,易造成污染。 近年来出现如白银法、诺兰达法等熔池熔炼以及日本的三菱法等、火法冶炼逐渐向连续化、自动化发展。 2)现代湿法冶炼有硫酸化焙烧-浸出-电积,浸出-萃取-电积,细菌浸出等法,适于低 品位复杂矿、氧化铜矿、含铜废矿石的堆浸、槽浸选用或就地浸出。湿法冶炼技术正在逐步推广,预计本世纪末可达总产量的20%,湿法冶炼的推出使铜的冶炼成本大大降 低。 向左转|向右转 电解铝的基本原理和工艺过程:电解铝就是通过电解得到金属铝。现代电解铝工业生产采用冰晶石-氧化铝熔融电解法。熔融冰晶石是溶剂,氧化铝是溶质,以碳素体作为阳极,铝液作为阴极,通入强大的直流电后,在950℃~970℃下,在电解槽内进行电化学反应。阳极主要产物是二氧化碳和一氧化碳气体,其中含有一定量的氟化氢等有害气体和固体粉尘,该气体需经过净化处理后排空。阴极产物是铝液,铝液通过真空抬包从电解槽内抽出,送至铸造车间,在保温炉内经净化澄清后,浇铸成铝锭或直接加工成线坯、型材等 生产工艺流程其生产工艺流程如下图: 氧化铝氟化盐碳阳极直流电↓ ↓ ↓ ↓ ↓ 排出阳极气体------ 电解槽↑ ↓ ↓ 废气← 气体净化铝液↓ ↓ 回收氟化物净化澄清----------------------- ↓ ↓ ↓ 返回电解槽浇注轧制或铸造↓ ↓ 铝锭线坯或型材方程电解铝就是通过电解得到的铝. 重要通过这个方程进行:2Al2O3==4Al+3O2。阳极:2O2ˉ- 4eˉ=O2↑ 阴极:Al3+ +3eˉ=Al 粗铜的火法精炼:火法精炼原理:粗铜中多数杂质对O的亲和力大于Cu对O的亲和力,而且,杂质氧化物在Cu中的溶解度非常小,因此,杂质以氧化物炉渣的形式出去。同时氧化过程的进行使铜中产生过量的氧化铜,最终需要还原得到粗铜。即粗铜的火法精炼分为氧化过程和还原过程。 1. 氧化过程(氧化除渣阶段)空气进入铜熔体,首先与铜反应生成Cu2O,再与其它金属杂质作用使杂质氧化,化学反应如下:4Cu+O2→2Cu2O Cu2O+Me→MeO+Cu 反应式中的Me代表金属杂质。 2. 还原过程(还原得到阳极铜)氧化除渣后铜液中的Cu2O,用还原剂进行还原:Cu2O+H2→2Cu+H2O Cu2O+CO→2Cu+CO2 Cu2O+C→2Cu+CO 还原剂有:重油、天然气、液化石油气、木炭等。得到的阳极铜送电解车间进行电解精炼。铜的电解精炼:铜的电解精炼,是将火法精炼的铜浇铸成阳极板,用纯铜薄片作为阳极片,相间地装入电解槽中,用硫酸铜和硫酸的水溶液作电解液,在直流电的作用下,阳极上的铜和电位较负的金属溶解进入溶液,而贵金属和某些金属(硒、碲)不溶,成为阳极泥沉淀于电解槽底,溶液中的铜在阳极上优先析出, 2

铅锌矿的浮选方法

铅锌矿的浮选方法(一) 铅锌是人类从铅锌矿石中提炼出来的较早的金属之一。铅锌广泛用于电气工业、机械工业、军事工业、冶金工业、化学工业、轻工业和医药业等领域。此外,铅金属在核工业、石油工业等部门也有较多的用途。在铅锌矿中铅工业矿物有11 种,锌工业矿物有6 种,以方铅矿、闪锌矿最为重要。方铅矿的化学式为PbS ,晶体结构为等轴晶系,硫离子成立方最紧密堆积,铅离子充填在所有的八面体空隙中。新鲜的方铅矿表面具有疏水性, 未氧化的方铅矿很易浮选,表面氧化后可浮性降低。黄药或黑药是方铅矿的典型的捕收剂,黄药在方铅矿表面发生化学吸附,白药和乙硫氮也是常用捕收剂,其中丁铵黑药对方铅矿有选择性捕收作用。重铬酸盐是方铅矿的有效抑制剂,但对被Cu 2+ 活化的方铅矿,其抑制效果下降。被重铬酸盐抑制过的方铅矿,很难活化,要用盐酸或在酸性介质中,用氯化钠处理后才能活化。氰化物不能抑制它的浮选, 硫化钠对方铅矿的可浮性很敏感,过量硫离子的存在可抑制方铅矿的浮选;二氧化硫、亚硫酸及其盐类、石灰、硫酸锌或与其它药剂配合可以抑制方铅矿的浮选。 闪锌矿的化学式为ZnS ,晶体结构为等轴晶系, Zn 离子分布于晶胞之角顶及所有面的中心。S 位于晶胞所分成的八个小立方体中的四个小立方体的中心。高锰酸钾浓度为4~6× 10 -5 摩尔/ 升时对活化的闪锌矿有较强的抑制作用,浓度偏高时却使其良好浮游。其作用机理为:高锰酸钾浓度低时与闪锌矿表面活化膜及表面晶格离子反应生成的金属羟基化合物起抑制作用并使黄药脱附,浓度高时则在矿物表面发生氧化还原反应生成大量元素硫。 氰化物可以强烈的抑制闪锌矿, 此外硫酸锌、硫代硫酸盐等都可以抑制闪锌矿的浮选。 黄铁矿是地壳中分布最广的硫化物,形成于各种不同的地质条件下,与其他矿物共生。黄铁矿能在多种稳定场中存在是因为Fe 2+ 的电子构型,使它进入硫离子组成的八面体场中获得了较大的晶体场稳定能及附加吸附能。因此,黄铁矿可形成并稳定于各种不同的地质条件下。 除了黄铁矿的晶体结构、化学组成、表面构造等因素对其可浮性有影响之外, 许多研究也表明,黄铁矿的矿床成矿条件、矿石的形成特点、矿石的结构构造等因素也有影响。石透原对日本十三个不同矿床的黄铁矿的化学分析结果指出,各矿样的S/Fe 比值大都在1.93 ~2.06 范围内波动,S/Fe 比愈接近理论值2 ,则黄铁矿可浮性愈好。陈述文等对

关于铅锌矿的浮选

关于铅锌矿的浮选1 铅锌是人类从铅锌矿石中提炼出来的较早的金属之一。铅锌广泛用于电气工业、机械工业、军事工业、冶金工业、化学工业、轻工业和医药业等领域。此外,铅金属在核工业、石油工业等部门也有较多的用途。在铅锌矿中铅工业矿物有11种,锌工业矿物有6种,以方铅矿、闪锌矿最为重要。方铅矿的化学式为PbS,晶体结构为等轴晶系,硫离子成立方最紧密堆积,铅离子充填在所有的八面体空隙中。新鲜的方铅矿表面具有疏水性,未氧化的方铅矿很易浮选,表面氧化后可浮性降低。黄药或黑药是方铅矿的典型的捕收剂,黄药在方铅矿表面发生化学吸附,白药和乙硫氮也是常用捕收剂,其中丁铵黑药对方铅矿有选择性捕收作用。重铬酸盐是方铅矿的有效抑制剂,但对被Cu2+活化的方铅矿,其抑制效果下降。被重铬酸盐抑制过的方铅矿,很难活化,要用盐酸或在酸性介质中,用氯化钠处理后才能活化。氰化物不能抑制它的浮选,硫化钠对方铅矿的可浮性很敏感,过量硫离子的存在可抑制方铅矿的浮选;二氧化硫、亚硫酸及其盐类、石灰、硫酸锌或与其它药剂配合可以抑制方铅矿的浮选。 闪锌矿的化学式为ZnS,晶体结构为等轴晶系, Zn离子分布于晶胞之角顶及所有面的中心。S位于晶胞所分成的八个小立方体中的四个小立方体的中心。高锰酸钾浓度为4~6×10-5摩尔/升时对活化的闪锌矿有较强的抑制作用,浓度偏高时却使其良好浮游。其作用机理为:高锰酸钾浓度低时与闪锌矿表面活化膜及表面晶格离子反应生成的金属羟基化合物起抑制作用并使黄药脱附,浓度高时则在矿物表面发生氧化还原反应生成大量元素硫。 氰化物可以强烈的抑制闪锌矿,此外硫酸锌、硫代硫酸盐等都可以抑制闪锌矿的浮选。 黄铁矿是地壳中分布最广的硫化物,形成于各种不同的地质条件下,与其他矿物共生。黄铁矿能在多种稳定场中存在是因为Fe2+的电子构型,使它进入硫离子组成的八面体场中获得了较大的晶体场稳定能及附加吸附能。因此,黄铁矿可形成并稳定于各种不同的地质条件下。 除了黄铁矿的晶体结构、化学组成、表面构造等因素对其可浮性有影响之外,许多研究也表明,黄铁矿的矿床成矿条件、矿石的形成特点、矿石的结构构造等因素也有影响。石透原对日本十三个不同矿床的黄铁矿的化学分析结果指出,各矿样的S/Fe比值大都在1.93~2.06范围内波动,S/Fe比愈接近理论值2,则黄铁矿可浮性愈好。陈述文等对八种不同产地的黄铁矿的可浮性进行了研究,认为单纯用硫铁比来判断其可浮性有一定的局限性,黄铁矿的可浮性还与其半导体性质及化学组成有关。两者的关系为:S/Fe比高的黄铁矿为N型半导体,其温差电动势为负值,可浮性差,易被Na2S、Ca2+等离子抑制;S/Fe比接近理论值2者既可能是P型也可能是N型半导体,在酸性介质中可浮性好,在碱性介质中可浮性差;S/Fe比值低的黄铁矿为P型半导体,温差电动势大,在碱性介质中可浮性好,难以被Na2S、Ca2+等抑制,但在酸性介质中可浮性差。 短链黄药是黄铁矿的传统捕收剂,其疏水产物为双黄药。在黄药作用下,黄铁矿在pH小于6的酸性介质中易浮,但pH为6~7间有不同研究表明其可浮性变差或更好浮。凌竞宏等研究则表明这一现象和矿样处理方式有关。在碱性条件下,黄铁矿可浮性随着pH值的升高而下降。 黄铁矿的活化剂一般使用硫酸,此外也可用Na2CO3或CO2来活化。作用机理为:其一是降低溶液pH值,使黄铁矿表面Ca2+、Fe2+、Fe3+等离子形成络合物或难溶盐从黄铁矿表面脱附而进入溶液,恢复黄铁矿的新鲜表面;其二是由于活化剂的存在使黄铁矿表面难以被氧化,从而被抑制的黄铁矿得以活化而上浮。当黄铁矿表面氧化较深时,可被Cu2+活化。其机理为Cu2+可取代黄铁矿晶格中的Fe2+使表面生成含铜硫化膜从而增强对黄药的吸附作用;但当黄铁矿吸附捕收剂或受到石灰抑制较深时,则需在酸性介质中或经酸清洗后方可被CuSO4活化。 3.2铅锌浮选捕收剂 铅锌矿的常用捕收剂有: 1、黄药类这类药剂包括黄药、黄药酯等。 2.硫氮类,如乙硫氮,其捕收能力较黄药强。它对方铅矿、黄铜矿的捕收能力强,对黄铁矿捕收能力校弱,选择性好,浮选速度较快,用途比黄药少。对硫化矿的粗粒这生体有较强的捕收比它用于铜铅硫比矿分选时,能够得到比黄药更好的分选效果。

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