高碱高钙介质黄铁矿抑制及铵盐活化机理的现状与展望

Ｃ ２ 制 离 子 、 吸 黄 铁 矿 表 面 亲 水 的 Ｃ Ｓ ４和 ａ 抑 解 ａ０
表面氧 化 电位 降低 ， 进 表 面 氧 化 生 成 Ｆ （ Ｈ）、 促 ｅ Ｏ ｓ 一等亲水物质 。ＲＭｅｍｌｄＢｏｄ ｒｉｏ－ｌ ｉ Ｊ在 “ ｌ ｎ ｎ等ｌＪ 碱性
介质中用黄药浮选 黄铁 矿— — 环境脱 硫 中的应 用” 一 文 中报 道 了众 多学 者研究 成 果 ， 指 出 ： 高碱 性 条 其 在 件下 （ Ｈ＞ｌ ）用 石灰 和氢 氧化钠 做抑 制剂 ， ｐ ｏ， 黄铁 矿 暴 露 的表 面 主要 是 覆 盖 了铁 的氧 化 物 和氢 氧化 物 ： 如 Ｆ（ ｅ ＯＨ）， ｅ Ｏ ２ Ｑ ｅ Ｏ 从 而导 致 黄铁 ３ Ｆ （ Ｈ） 或 —Ｆ Ｏ Ｈ，
的机理 研究 ， 归纳 了铵盐 活化 黄铁 矿机 理 ， 出 了如 提
Ｃ Ｓ Ｆ （ Ｈ） 亲水 物 质 ， 而 导致 黄 铁矿 受 到 ａ Ｏ 、ｅＯ 等 从 抑制 。覃文 庆等 ＿采用 溶液 化学 、 ７ Ｊ 电化 学 分析 ， 以及
ＸＳ Ｐ 等检测手段 ， 对高碱高石灰体系 中黄铁矿 的表 面进行 了研 究 ， 究结果 表 明 ： 研 黄铁 矿 表 面亲 水性 钙
体系来 抑制硫 铁矿 【 ］抑制 后 的硫铁 矿 浮 游性 差 ， １ ， 国内外 许多学 者对硫 铁矿 的抑制 机理 进行 了大量 的 研究 。 国内关 于高 碱高 钙介质 中黄铁 矿被 抑 制 的机
作 者简 介 ： 运 来 （９ ９一）男 ， 理 工程 师 ， 易 １７ ， 助 主要 从 事 选矿 工 艺 研 究 及 药 剂 开 发 工作 。
第 ４期
易运 来 ， ： 等 高碱 高钙介 质黄铁 矿抑 制及 铵盐 活化机 理 的现状 与展 望
ห้องสมุดไป่ตู้
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会 与黄铁 矿表 面 晶格 的铁 离子生 成 亲水 的 Ｆ （ Ｈ） ｅＯ ：
和 Ｆ （ Ｈ） 产生抑 制 。冯 其 明 、 ｅＯ 膜 陈建 华等 ｌ ｊ ＿ ｌ 从 ¨
硫 化矿 电化学调 控能 带模 型分 析 了高 碱 条件 会 改 变 弯曲黄铁 矿 的 边 缘 能 级 ， 之更 易 于 氧化 。覃 文 庆 使 等［ 用循 环 伏 安 法 研 究 了黄 药 在 硫 铁 矿 表 面 的 电 ］
和各 类钙化 合物 如 Ｃ Ｏ、 ａＯＨ） ｃ （ ａ Ｃ （ 、ａｏＨ）、 ａＯ ２Ｃ Ｓ ４
等。邓海波＿ 认为 ： ９ ｊ 石灰对黄铁矿的抑制机理 ， 主要
在 于 Ｃ２ ａ 和 Ｏ 对黄铁矿 表面 的吸 附作用 ， Ｈ一 经石灰
作用后 黄 铁矿 表 面 明显存 在 Ｃ （ Ｈ） ａ Ｏ ２和 Ｃ Ｓ ４ ａ０ 罩 盖层 ， 产生 亲水 作 用 ； 同时 ， 高 Ｄ 在 Ｈ条 件 下 Ｏ 也 Ｈ一
化 学行 为 以及 石灰 体 系对 其 的影 响 ， 出石 灰 体 系 指
下， 黄药难 以在 其 表 面 的吸 附并 氧化 成 双黄 药 。黎 全 、 伟 等 ］ 过 计 算 黄铁 矿 ［ ０ ］ 的 电 子结 构 孙 通 １０ 面
氢 氧化物 ， 暴露 出黄铁矿新 鲜 表面而 起到 活化作 用 。
接 加入 搅 拌 槽 内会 发 生 强烈 的物 理化 学 反 应 ， 使工
作 的 厂 房 内弥 漫着 呛 人 的酸 雾 ， 重 腐蚀 设 备 及 厂 严
位 、 面能谱 分析 等微观测 试手 段 及溶 液 化学 原理 ， 表
研究 了石灰对德兴黄 铁矿 的抑制机理 ， 研究结果 表明 ， 经石灰处 理后 的德兴 黄铁矿 表面存 在 Ｃ Ｏ Ｃ （ Ｈ ２ ａ 、 ａ ｏ ）、
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湖 南有 色金属
ＨＵ Ｎ ０ＮＦＥＲＲ０ ＵＳ Ｍ ＥＴＡＬＳ ＮＡ Ｎ
第２ ７卷 第 ４期
２ １ 年 ８月 ０１
高碱高钙介质黄铁矿抑制及铵盐 活化 机 理 的 现状 与 展 望
易运 来 刘 忠荣 殷 志 刚２ ， ，
（ ． 南有 色金属研 究院， １湖 湖南 长沙
率 ， 化 顺 序 为 ＮＨ Ｎ ３ ＮＨ ）Ｓ ４ Ｈ Ｆ 活 ４ Ｏ ，（ ４ ２Ｏ ，Ｎ ４ ， （ Ｈ ）Ｃ ３ＮＨ Ｃ； Ｎ ４， Ｏ ， ４ １铵盐 的加 入 量 与 黄 铁 矿 回收 率
的关 系存 在一个 临界 点 ， 过 临界 点 ， 多 的铵 盐对 超 过 活化效 果 影 响不 大 。研 究 结 果 表 明 ： 定 量 的铵 盐 一
能提高 黄铁 矿 的回收率 ３ ～４倍 ， 机 理 可能 是 铵盐 其
的加入 阻止 了石 灰在黄 铁 矿表 面 的化 学 吸 附 。邓 海
波ｌ 认 为 ： 酸 氢铵 对 高 石 灰抑 制 的黄 铁 矿 的活 化 ９ Ｊ 碳 机 理主 要 表 现 在 两 个 方 面 ， 一 是 沉 淀 矿 浆 中 的 第
用 ， 铁 矿 表 面 生成 Ｆ （ Ｈ） 、 ａ Ｏ 黄 ｅ Ｏ ３ Ｃ Ｓ ４和 Ｃ （ Ｈ） ａＯ ２ 亲水性膜 ， 致 黄 铁 矿 被抑 制 。朱德 庆 ［ 采 用 动 电 导 Ｊ
铜 等金属 共生 。常规分 离方 法是 加 人大 量 的石 灰抑
制黄 铁矿 ， 回收 有价金 属元 素 ， 活化 浮硫 。对 于被 再 高 碱 高钙 抑 制 的黄 铁 矿 ， 统 的 活化 方式 是 加 入硫 传 酸 ， 大量 的硫 酸现场 稀释 非常 困难 ， 果 浓硫 酸直 但 如
矿表 面 的钙 类 化 合 物 主要 有 Ｃ （ Ｈ）、 ａ Ｏ 、 ａ ａ Ｏ ，ＣＳ Ｃ— Ｃ ３而 Ｒ Ｍｅｍｉｏ ． ｌｎ ｉ 的研 究 成 果 表 明 ： Ｏ ； ｒ ｌ ｄＢｏ ｄｎ等 ｌ 黄 药 吸附在 黄铁矿 表面 的疏 水性 质 受制 于碳 酸钙 和铁
离 子 与羟 基 、 酸 根形 成 的化 合 物 以膜 的 形 式 吸 附 硫
１ 当黄铁 矿 与铜 矿 物伴 生 时 ， 浆 中 Ｃｌ 溶 ． 矿 ｔ 与 ２ 于矿浆 中的 Ｎ ３ Ｈ 作用 生成 Ｃ （ Ｈ ） 。Ｃ （ Ｈ ） ｕＮ ３ ｕ Ｎ 有 缓 冲和稳定 Ｃ 的作 用 ， 且 Ｃ （ 在 ＦＳ ｕ 而 ｕ ＮＨ ） ｅ， 表 面吸 附 ， 加其 活化 中心 ， 增 有利 于黄药 的作 用 。 ２ 当矿物及 矿浆 中都不 存在 ｃ ０ ， 可 以 ． ｕ 时 ＮＨ
通过 在 固 一液 界 面层 中 的定 向 排列 ， 降低 水 化 层 的 稳定 性 。因为 铵 盐 水解 后 产 生 ＮＨ＋ 而 ＮＨ＋在碱 ４， ４
性 介 质 中发 生 如下 的平 衡 ： Ｎ ；＋Ｏ Ｈ ＮＨ ＋Ｈ ０ Ｈ Ｈ— ３ ２
同时石 灰作 为黄 铁 矿 的抑 制 剂 ， 碱 性 条件 下 黄 铁 在
２ ．紫金 矿 冶设 计 研 究 院 ， 建 上杭 福
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３４０） ６２ ０
摘 要： 文章 主要 介绍 了黄铁 矿 在 高碱 高钙 介 质 中被 抑 制 的机 理 及 铵 盐对 其 活 化 机理 ， ａ 、 ＣＯ
Ｃ （ Ｈ） 、 ａ Ｏ 、 ａＯ ２ Ｆ （ Ｈ）、 ｅ Ｏ ３ Ｆ ２Ｓ ４３ Ｆ ２Ｓ ４３ ９ ２ Ｆ Ｓ ４ Ｆ Ｓ ４ ７ ２ ａ Ｏ Ｃ Ｓ ４Ｃ （ Ｈ）、 ｅ Ｏ ２ Ｆ （ Ｈ）、 ｅ（ Ｏ ）、 ｅ（ Ｏ ）・ Ｈ Ｏ、ｅ ０ 、 ｅ ０ ・ Ｈ Ｏ
等亲水性物质罩 盖在黄铁矿表面使其表面亲水 ； 而铵盐活化黄铁矿 的机理体现在适当降低溶液 Ｄ Ｈ
值 ， 吸 罩 盖 在 黄 铁矿 表 面 的含 钙 、 化 合 物 ， 时 氨 分 子 可 能 在 黄 药 氧 化 成 双 黄 药 的过 程 中起 催 解 铁 同
化剂作用。
关键词 ： 盐 ； 铵 活化 ； 吸 ； 理 解 机
对黄铁 矿 表面 的亲水 罩盖 矿 泥产 生 分散 作 用 。黄 尔 君 ＿＿ １ 研究 表 明 Ｎ ４ ８ Ｈ＋对黄铁 矿 有活 化作 用 可 以从 两
方面进 行 ：
条件 下黄铁 矿表 面 的硫 酸盐 同样 不能 忽视 ， 主要 有 ：
Ｆ２ Ｓ ４３ Ｆ２ Ｓ ４３ ９ ２ Ｆ Ｓ ４ Ｆ Ｓ ４ ７ ０； ｅ （ ０ ） 、 ｅ （ ０ ） ‘ Ｈ Ｏ、 ｅ ０ 、 ｅ Ｏ 。Ｈ２
铵盐作 为 活 化 剂 的 研 究 由来 已久 ， ｅｊ ＯＮ Ｋ ｎ Ｏ ｉ 等 ｌ］ １ 的研 究 表 明 ： 种 铵 盐 能 提 高 黄 铁 矿 的 回 收 五
和表面能级分布密度 ， 得出石灰体系下 ， 黄铁矿表面
易 于吸 附 Ｏ 、 ａ Ｏ 而 阻碍黄 药吸 附 。 Ｈ一 Ｃ （ Ｈ） Ｇ ｕｉ ａ ｄｎ和 Ｃ ａｌ 等＿ ｊ ｈ ｒ ｓ ｌ 利用 放 射 性 Ｃ ４研 究 了 ｅ ａ５ 黄铁矿 表 面 吸 附 Ｃ ２ ａ 的行 为 ， 果 表 明 ， 着 溶 液 结 随 中 Ｃ ２ 子浓 度 的增 大 和 Ｄ 的提 高 ， ａ ａ 离 Ｈ Ｃ ２ 子 在 离 黄铁 矿表 面吸 附增 加 ， 同时 ｃ ２ ａ 离子 的吸 附 随溶 液 中氧含 量 的提高 而增加 。Ｗｏ ｄＥ 基 于硫 化 矿 浮选 ｏｓ Ｊ 抑制 的 电化 学机理 ， 阐述 了黄铁 矿 在 高碱 环境 中 ， 其
矿 在 高碱 性 条件 下 被 抑 制 ； 究 结果 还 表 明 在碱 性 研
Ｆ （ Ｈ）膜 ， 二是缓 冲适 当降低 矿浆 ｐ ｅＯ ２ 第 Ｈ值 促使 捕
收剂 黄 药在黄铁 矿表 面发 生 电化 学 反应 生 成疏 水 双
黄药 层 、 的水 合分 子降 低 固液 界 面水 化层 稳 定性 、 氨
膜 主要有 Ｃ Ｓ Ｃ （ Ｈ） 和 Ｃ Ｏ等 ， 药难 以在其 ａ Ｏ 、ａＯ ， ａ 黄 表面 形成 双 黄药 ， 导致 黄 铁 矿 受 到抑 制 。尹启 华 ｌ ８ 通过 Ｘ Ｓ扩展 能谱和 Ｄ ０ Ｆ Ｘ Ｐ ５ Ｏ Ａ Ｄ衍 射技术研 究 了黄
何寻找 高碱 高钙介 质 中黄铁矿 活化剂 的方法 。
中 图 分 类 号 ： Ｄ １ Ｔ ９３ 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０３—５ ４ （０ １０ １０ ５ ０ ２ １ ）４—０ １ —０ ００ ４