利用工業(yè)廢棄物合成選礦藥劑及其在銅鉛鋅鐵硫化礦浮選中的作用機(jī)制.pdf

1、銅、鉛、鋅作為關(guān)系國(guó)計(jì)民生的主要金屬礦產(chǎn)品，可用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的諸多領(lǐng)域。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，銅、鉛、鋅礦產(chǎn)資源得到大規(guī)模開采利用，使得資源量日益緊缺，礦石的處理難度日益加大，尤其是銅鉛、銅鋅礦物的浮選分離更加困難；同時(shí)，人們開始對(duì)環(huán)境保護(hù)、資源利用和降低能源消耗越來(lái)越重視。為此，開發(fā)低成本、高效的藥劑，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜多金屬礦的有效分離有著非常重要的意義。本文以工業(yè)廢液雜醇油和紙漿廢液為原料合成了捕收劑雜醇黃藥和抑制劑LSC、FCLS，并通過(guò)浮選實(shí)

2、驗(yàn)、紅外光譜分析、吸附量測(cè)定、動(dòng)電位測(cè)試以及電化學(xué)測(cè)試，考察了黃銅礦、黃鐵礦、方鉛礦和鐵閃鋅礦在不同捕收劑和抑制劑體系中的浮選行為及作用機(jī)理。
　　 浮選試驗(yàn)結(jié)果表明：丁黃藥作捕收劑時(shí)，在pH2～10的范圍內(nèi)，四種礦物均具有良好的可浮性；雜醇黃藥作捕收劑時(shí)，四種礦物也均具有良好的可浮性。LSC作抑制劑時(shí)，在pH2～12范圍內(nèi)，黃鐵礦受到強(qiáng)烈的抑制，黃銅礦的浮選幾乎不受影響，方鉛礦和鐵閃鋅礦受到微弱的抑制，說(shuō)明LSC可以選擇性抑制

3、黃鐵礦。FCLS作抑制劑時(shí)，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)pH范圍內(nèi)，方鉛礦和鐵閃鋅礦都受到強(qiáng)烈的抑制；pH<3時(shí)，F(xiàn)CLS對(duì)黃銅礦和黃鐵礦有很好的抑制效果，當(dāng)pH>3，F(xiàn)CLS抑制能力較弱，F(xiàn)CLS對(duì)黃銅礦和黃鐵礦的抑制能力隨pH的增大有所降低。丁黃藥作捕收劑，F(xiàn)CLS作抑制劑時(shí)，在較低的礦漿電位下黃銅礦和黃鐵礦的可浮性較好，而方鉛礦和鐵閃鋅礦的可浮性在實(shí)驗(yàn)礦漿電位范圍內(nèi)都很差，說(shuō)明在較低的礦漿電位下可能實(shí)現(xiàn)黃銅礦、黃鐵礦與方鉛礦和鐵閃鋅礦的分離。

4、>　　 采用雜醇黃藥浮選平江銅鉛鋅礦石，與丁黃藥相比發(fā)現(xiàn)，雜醇黃藥對(duì)鉛的捕收能力強(qiáng)于丁黃藥，但對(duì)銅的捕收能力弱于丁黃藥。FCLS與重鉻酸鉀相比，對(duì)銅鉛分離效果好，并且對(duì)環(huán)境幾乎沒(méi)有影響，因此可以代替重鉻酸鉀實(shí)現(xiàn)銅鉛分離。
　　 丁黃藥在四種礦物表面的吸附發(fā)生在較寬的pH范圍；LSC和FCLS在礦物表面吸附量的趨勢(shì)與礦物浮選行為一致；FCLS在四種礦物表面吸附量大小順序?yàn)椋鸿F閃鋅礦>方鉛礦>黃鐵礦>黃銅礦。ζ-電位測(cè)定表明，黃藥

5、的加入使礦物表面ζ-電位更負(fù)，表明黃藥在礦物表面發(fā)生了吸附；LSC和FCLS的加入，礦物表面電位進(jìn)一步降低，說(shuō)明這兩種藥劑也在礦物表面發(fā)生了吸附。
　　 紅外光譜分析發(fā)現(xiàn)，黃鐵礦與黃藥作用，表面疏水產(chǎn)物為雙黃藥，黃銅礦、方鉛礦和銅活化的鐵閃鋅礦與黃藥作用，表面產(chǎn)物為黃原酸鹽；黃銅礦、黃鐵礦和方鉛礦與LSC作用后，礦物表面出現(xiàn)明顯的LSC吸收峰，說(shuō)明LSC在礦物表面發(fā)生了吸附；礦物與黃藥及LSC混合藥劑作用后，LSC與黃藥在礦物表

6、面出現(xiàn)競(jìng)爭(zhēng)吸附。黃藥在黃銅礦表面的吸附強(qiáng)于LSC，而在黃鐵礦和方鉛礦、鐵閃鋅礦表面，LSC吸附強(qiáng)于黃藥。黃銅礦、黃鐵礦與黃藥和FCLS混合藥劑作用后，黃原酸銅和雙黃藥特征峰仍然存在，出現(xiàn)微弱的FCLS特征峰。方鉛礦和鐵閃鋅礦與黃藥和FCLS混合藥劑作用后，黃原酸鹽特征峰明顯減弱，并且出現(xiàn)明顯的FCLS特征峰，說(shuō)明FCLS與黃藥之間存在競(jìng)爭(zhēng)吸附，F(xiàn)CLS對(duì)礦物的抑制是通過(guò)阻止捕收劑在其表面吸附。
　　 XPS結(jié)果表明，與FCLS作

7、用后，方鉛礦表面Pb和S存在的化合態(tài)沒(méi)有發(fā)生改變，但是峰的強(qiáng)度明顯減弱，F(xiàn)CLS在方鉛礦表面發(fā)生罩蓋。黃銅礦與FCLS作用后，表面銅和鐵的化合態(tài)也沒(méi)有發(fā)生改變，峰的強(qiáng)度略有降低，說(shuō)明FCLS在黃銅礦表面吸附較弱。
　　 循環(huán)伏安曲線研究表明，黃銅礦與FCLS作用后，黃銅礦氧化還原峰位置沒(méi)有發(fā)生變化，氧化電流有所降低，說(shuō)明FCLS在黃銅礦表面發(fā)生罩蓋使得其表面電阻增大。黃藥與FCLS同時(shí)存在時(shí)，黃銅礦優(yōu)先與丁黃藥發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，因

8、此，F(xiàn)CLS存在時(shí)，黃銅礦仍然可浮。FCLS與方鉛礦作用后，方鉛礦表面氧化還原反應(yīng)沒(méi)有發(fā)生變化，F(xiàn)CLS的抑制作用可歸因于其化學(xué)吸附。
　　 黃鐵礦與LSC及丁黃藥作用的循環(huán)伏安曲線表明，無(wú)論是在LSC溶液中，還是在LSC和BX的混合溶液，黃鐵礦伏安曲線幾乎重合，表明有LSC存在時(shí)，捕收劑和黃鐵礦表面的電化學(xué)反應(yīng)不能發(fā)生，LSC與黃鐵礦優(yōu)先發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。
　　 極化曲線研究表明，F(xiàn)CLS的存在對(duì)方鉛礦表面電化學(xué)反應(yīng)類型