新型有机螯合捕收剂YAM2的选矿特性研究

Ｓｅｒｉａｌ　Ｎｏ．５３３　Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ．２０１３　现代矿业　

Ｍ０ＲＤＥＮ　ＭＩＮＩＮＧ　总第５３３期　

２０１３年９月第９期　

新型有机螯合捕收剂ＹＡＭ２的选矿特性研究　李艳君　江登榜　邓　文。　兰尧中　（１．昆明市疾病预防控制中心；２．云南大学）　

摘要通过一系列浮选数据介绍了由云南大学矿产研究所最新开发的代号为ＹＡＭ２的ｎ　辛基一异羟肟酸钾有机螯合捕收剂在浮选复杂难选氧化铜矿的显著优势和此药剂与常规捕收剂组　合使用时的协同增效作用。对人工硅孔雀石富矿试样的试验结果表明，当调整矿浆的ｐＨ值为７．５　

～１０．５时，ＹＡＭ２是硅孔雀石矿物的有效捕收剂。对实际难选氧化铜矿的试验结果表明，ＹＡＭ２可　单独使用，也可与其他硫化矿捕收剂组合使用，当ＹＡＭ２与常规硫化矿捕收剂组合使用时，明显加　强了其协同增效作用，在精矿品位略有提高的基础上，精矿回收率提高了１５—２０个百分点。　关键词　氧化铜矿有机螯合捕收剂　ＹＡＭ２　浮选　

氧化铜矿在我国储量丰富，是我国铜矿资源的　重要组成部分。由于大多数氧化铜矿具有品位低、　氧化率和结合率高、结构松散、含水含泥较多、细粒　不均匀嵌布等特点，用常规浮选方法与浮选药剂来　处理，其浮选指标一直不是很好且选矿成本也很高。　因此，有机螯合捕收剂的开发与研究深受关注，因为　螯合捕收剂会在氧化铜矿表面形成金属螯合物，比　普通的离子型和共价型金属盐更稳定。长期以来螯　合捕收剂被当作选择性较好的捕收剂，并且它们似　乎可以代替常规的捕收剂以获得更好的浮选效果。　为此，云南大学矿产研究所合成了代号为ＹＡＭ２的　ｎ－辛基一异羟肟酸钾有机螯合捕收剂，并用合成的有　机螯合捕收剂作为捕收剂进行了一系列针对复杂难　选氧化铜矿的选矿试验研究，并取得了较好的浮选　指标。　１有机螫合捕收剂ＹＡＭ２的基本浮选特性　测试　有机螯合捕收剂ＹＡＭ２是具有立体结构的异　羟肟酸盐类捕收剂，其液相反应属于环境友好型。　当前此药剂已实现批量生产且操作安全、使用方便。　采用傅立叶变换红外光谱（ＦＴＩＲ）、电子扫描质谱　（ＥＳＭＳ）、热重分析（ＴＧＡ）、核磁共振（ＮＭＲ）等手段　对ＹＡＭ２进行测试，其结果表明，ＹＡＭ２分子中带有　一个疏水基，以及能选择性地吸附到矿物表面产生　螯合作用的官能团，当部分异羟肟酸盐由于螯合作　用选择性地吸附到金属氧化矿物表面时，可大大改　李艳君（１９７８一），女，工程师，６５００９１云南省昆明市翠湖北路２　变其矿物表面的可浮性。因此，ＹＡＭ２可用于复杂　难选的铜等多种金属氧化矿物的处理。　ＹＡＭ２是一种弱酸，其ｐＫａ值在９～１Ｏ。虽然　在高ｐＨ值（大于１０．５）条件下其应用效果最佳，但　为了提高金属回收率，矿浆的ｐＨ一般调整在７～　１０。对某些矿物而言，ＹＡＭ２在低ｐＨ值即低ｐＫａ　值的条件下也是一种很有效的捕收剂。例如当ｐＨ　值为４～５时，采用ＹＡＭ２能有效地从锡石中回收　锡。此时虽然其溶解性相对较差，但由于螯合作用　的存在，ＹＡＭ２仍然具有很好的浮选性能，分析原因　可能是由于锡矿物的ｚｅｔａ电位导致在较低ｐＨ值时　ＹＡＭ２也具有较快的吸附速度。　首先在磨矿细度为一０．０７４　ｍｍ粒级含量大于　８０％的条件下，考察在矿浆中添加可溶性铜（Ｃｕ．　ＳＯ　），并采用ＹＡＭ２作为浮选剂回收人工硅孔雀石　富矿试样时，ｐＨ值的变化对硅孔雀石回收率的影　响，试验结果见图１。　

ｐＨ值　图１　ｐＩ－Ｉ值的变化对硅孔雀石回收率的影响　一一ＹＡＭ２　９０　ｇ／ｔ＋Ｃｕ　３０　ｇ／ｔ；・一ＹＡＭ２　３Ｏ　ｇ／ｔ＋Ｃｕ　２０　ｇ／ｔ　由图１可知，增大捕收剂ＹＡＭ２的浓度可有效　

避免矿浆中Ｃｕ　对浮选过程的影响，当ＹＡＭ２浓度　从３０　ｇ／ｔ提高到９０　ｇ／ｔ、而Ｃｕ　浓度却从２０　ｇ／ｔ提　高到３０　ｇ／ｔ时，硅孔雀石中铜的回收率有大幅度的　９９　总第５３３期　现代矿业　２０１３年９月第９期　提高（如在ｐＨ值为９时，ｃｕ的回收率由３３．６％提　高到了４５．７％）。同时，由图也可以看出，当矿浆的　ｐＨ值在７．５～１０．５时，铜的回收率较高，都在２７％　以上。而当ｐＨ小于７．５或大于１０．５时，浮选效果　下降明显，当ｐＨ小于５．５和大于１２时，２种组合的　回收率甚至都降到了５％以下。因此，可以判断当　ｐＨ值在７．５～１０．５时最有利于ＹＡＭ２对硅孔雀石　的捕收。　之后调整矿浆的ｐＨ值为９．５～１０．５、磨矿细度　为一０．０７４ｍｍ粒级含量大于８０％，将ＹＡＭ２溶解于　１％的ＫＯＨ溶液与常规硫化矿捕收剂硫氨酯配合使　用考察对人工硅孔雀石富矿试样的浮选效果，其试　验结果见图２。　

精矿铜回收翠／％　图２　ＹＡＭ２与常规硫化矿捕收剂配合　使用对硅孑Ｌ雀石的浮选试验结果　由图２可见，当精矿铜品位达到１６％时，硅孔　雀石中铜回收率仍然可达５３％以上。而当精矿铜　品位为１１％时，硅孑Ｌ雀石中的铜回收率达到了　７３％。这可充分说明，添加ＹＡＭ２后，可以对难选的　硅孔雀石中的铜进行有效地捕收。　２有机螯合捕收剂ＹＡＭ２与常规药剂组合　使用浮选难选氧化铜矿试验　单一使用硫氨酯捕收剂和ＹＡＭ２与常规药剂　组合分别对国外某含铜、铅、锌和银的多金属深度氧　化矿（试样的主要铜矿物有辉铜矿（包括蓝辉铜　矿）、孔雀石、自然铜、铜蓝、黄铜矿、赤铜矿及少量　斑铜矿，其他金属矿物主要有黄铁矿、赤铁矿、针铁　矿等。脉石矿物主要有石英、黑云母、菱铁矿和长　石，此外可能还含有微量的滑石。）进行浮选试验。　单一使用硫氨酯捕收剂和ＹＡＭ２与硫氨酯组合使　用对该矿物的浮选试验结果见图３。　由图３可见，当ＹＡＭ２与硫氨酯组合使用时，其　回收率比单一使用硫氨酯时有明显提高。精矿最高　铜品位从单一使用硫氨酯时的３３．５％提高到与　ＹＡＭ２配合使用时的３５．５％，铜精矿最高铜回收率　则从５２．Ｏ％提高到７５．２％。　同时使用ＹＡＭ２对云南某难选氧化铜进行浮选　１００　丑　ｎ矗　暖　ｋ　蜒　精矿铜回收率，％　图３单一使用硫氨酯和ＹＡＭ２与硫氨酯　组合使用的浮选试验结果　－一硫胺酯；・一硫胺酯＋ＹＡＭ２　试验研究。采用开路浮选试验流程，在一０．０７４　ｍｍ　粒级含量大于８５％，ｐＨ值为９—９．５的条件下，分　别进行了丁基黄药浮选、ＹＡＭ２与丁基黄药组合使　用浮选以及ＹＡＭ２单独浮选，试验使用硫化钠作硫　化剂（用量为２　５００　ｇ／ｔ），浮选试验结果见表１。　表１开路浮选流程下的试验方案结果比较　由表１可知，单一使用ＹＡＭ２捕收剂与丁基黄　药相比，在精矿品位稍有下降的情况下，精矿回收率　提高了８．３４个百分点；而当ＹＡＭ２与丁基黄药组合　使用时，与单一使用丁基黄药相比，精矿品位提高了　０．９６个百分点，精矿回收率的提高幅度达１５．２４个　百分点，这说明采用有机螯合捕收剂ＹＡＭ２与常规　硫化矿捕收剂组合使用可加强两者之间的协同增效　作用。　３　结论　（１）由云南大学矿产研究研发的代号为ＹＡＭ２　的ｎ一辛基一异羟肟酸钾有机螯合捕收剂，在调整矿浆　的ｐＨ值为７～１０时，是硅孔雀石的有效捕收剂。　（２）对实际难选氧化铜矿的研究结果表明，当　ＹＡＭ２与常规硫化矿捕收剂组合使用时，可显著加　强两者之间的协同增效作用。当ＹＡＭ２分别与硫　氨酯或黄药等常规硫化矿捕收剂组合使用时，在精　矿品位略有提高的基础上回收率有大幅度的提高。　

参考文献　［１］　Ａｃｋｅｒｍａｎ　Ｐ　Ｋ，Ｈａｒｒｉｓ　Ｇ　Ｈ，Ｋｌｉｍｐｅｌ　Ｒ　Ｒ．Ｕｓｅ　ｏｆ　ｘａｎｔｈｏｇｅｎ　ｆｏｒ．　ｍａｔｓ　ａｓ　ｃｏｌｌｅｃｔｏｒｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｆｌｏｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｃｏｐｐｅｒ　ｓｕｌｆｉｄｅｓ　ａｎｄ　ｐｙｒｉｔｅ『Ｊ］．　Ｉｎｔ．Ｊ．Ｍｉｎｅｒ．Ｐｒｏｃｅｓｓ，２０００，５８（５）：１—１３．　［２］　阿克尔曼Ｐ　Ｋ，王兴，雨　田，等．用黄原酸甲酸酯作捕收剂　浮选硫化铜和黄铁矿［Ｊ］．国外金属矿选矿，２０００（７）：２２－２６．　［３］林强，朱继生，刘道发，等．黄原酸甲（下转第１０９页）　吕会元邢兆超：采空区无密闭胶结充填试验　２０１３年９月第９期　５　６　７　８　９　速凝剂占胶固粉比率，％　

图１充填浆体扩散度　＿—４９％浓度浆体；◆—５０％浓度浆体；・—５１％浓度浆体　固定１：６灰砂比，通过不同浓度，不同速凝剂添　

加比条件下的扩散度值的比较，最终选取浆体浓度　５１％、灰砂比为１：６、速凝剂添加比例为６％的配方，　在满足充填输送能力条件下，经济成本低，效果最佳。　２现场试验　根据室内实验结论和现场勘察，对地面充填系　统进行了改造与完善。在正常运行情况下，充填料　浆浓度可达到５１％左右，在此基础上添加铝酸钠为　速凝剂，比例为添加胶固粉量的６％。充填试验地　点选择在侯庄矿一２８０　ｍ水平废石充填空区。　２．１现场试验设计方案　为了保证速凝剂的效果，决定在一２８０　ｍ水平　添加一套搅拌系统，既能保证液态铝酸钠和料浆充　分接触，又能有效避免充填料浆堵塞管道。尾砂在　充填站与胶固粉充分｝昆合后，通过管道输送至　

一２８０　ｍ水平搅拌桶内，利用柱塞泵向一２８０　ｍ水　平搅拌筒内均匀添加速凝剂，料浆在搅拌桶内搅拌　约２　ｍｉｎ后通过渣浆泵输送到采空区。采用多点分　散充填方式，并且间隔充填，每次充填时间暂定为　２　ｈ。隔天继续充填２　ｈ，依次类推，保证充填料浆有　足够的时间达到初步固结。　２．２试验效果　通过对充填料浆添加速凝剂的充填试验及料浆　的强度试验，改型后的５１％浓度料浆的强度均有所　下降，但是下降幅度不是很大，能够满足最终强度　２　ＭＰａ要求。改型后其固水性能大大提升，基本不会　

出现泌水现象　。试验结果达到了减缓料浆的流　动性、堵塞废石充填中较大空隙及充填接顶的目的。　添加速凝剂前后料浆流动状态见图２、图３。　

图２未添加速凝剂料浆管道流动状态　图３添加速凝剂料浆流动状态　３结论及建议　（１）通过现场试验，基本达到了最初试验的目　的，可以作为下一步矿山废石充填接顶的方法。　（２）为节约成本，提高效率，在采空区充填过程　中实现多点分散充填，建议进采空区管道搭设支架　及转动机构。　（３）提高充填料浆浓度不但提高了矿山充填质　量，也保证了废石浇筑充填效果，建议进一步采取措　施，特别是加强作业人员培训，切实保证在现有系统　的前提下，稳定充填料浆浓度。　（４）试验工程中出现多次料浆堵塞管道的现　象，建议下一步充填选择高扬程渣浆泵输送带添加　剂的料浆。　

参考文献　［１］　胡尊杰，李明，苗强，等．充填料浆的配比试验研究［Ｊ］．金　属矿山，２０１２（２）：４５４７．　（收稿日期２０１３－０５－２２）　

（上接第１００页）酸酯的合成研制与浮选性能评价［Ｊ］．有色金　属：选矿部分，２００５（２）：４５４６．　［４］　林强，杨晓玲，王淀佐．一类螯合捕收剂０【－肟基膦酸酯的制　备及其结构与性能的关系［Ｊ］．化工冶金，１９９７，１８（４）：３１２—　３１７．　［５］　林强，杨晓玲，王淀佐．０【一肟基膦酸酯对硫化矿物的捕收性　能［Ｊ］．有色金属，１９９７，４９（３）：２３也８　［６］　马拉比里Ａ　Ｍ，崔锦舫．一种新螯合捕收剂与硫化铜矿物的作　用机理［Ｊ］．国外金属矿选矿，１９９４（５）：２７－３５．