铋矿浆电解硫的阳极氧化
2019-01-24 09:38:21
矿浆电解工艺的一个显著优点是,硫化矿在矿浆电解过程中,矿物中的硫以元素硫的形态产出,并可提取回收。所产元素硫便于贮存和运辐,解决了火法冶炼SO2污染和硫酸产量过剩,硫酸运输和销售难的问题。
辉铋矿矿浆电解时元素硫的产出过程是矿浆电解阳极氧化过程的一个重要方面,王成彦、邱定蕃等测绘了S0与H2S在石墨阳极上的极化曲线。
试验条件:333K、NH4Cl为200g∕L、H+为1g∕L、搅拌转速600min-1、扫描速度1mV∕s,测得的阳极极化曲线见图1。图1 S及H2S的阳极化曲线
1-NaCl(200g∕L)+H+(1g∕L);
2-NaCl(200g∕L)+H+(1g∕L)+S(L∶S=10∶1);
3-NaCl(200g∕L)+H+(1g∕L)+Na2S(0.01mol∕L);
由图1可以看出,线1与线2基本重合,说明元素硫在阳极上基本不被氧化,而线3有明显的阳极电流,说明有S2-的氧化反应在阳极发生,由于是在酸性体系中进行的研究,可以认为该反应是Na2S酸溶产生的H2S在阳极上的氧化反应:由该图还可以看出,在阳极电流密度大于7mA/cm2(70A/m2)时,阳极将发生析氧反应。因此,在实际的矿浆电解条件下(阳极电流密度为15~25mA∕cm2),H2S在阳极上的氧化反应并不是主要的。阳极反应主要是Fe2+的氧化反应。
由于动力学的原因,Fe3+对S0的氧化很缓慢,说明元素硫在矿浆电解的条件下较稳定。有关的研究工作电表明,在水溶液中元素硫氧化为SO42-、HSO4-的过程极为缓慢。这就是矿浆电解过程能获得较高的元素硫产出率的原因。
铜硫混合如何浮选?
2019-01-16 17:42:18
矿石的矿物组成及结构构造:
矿石中的矿物组成有30多种,主要金属矿物为磁铁矿。硫化物以黄铁矿、黄铜矿为主,矿石结构以半自形-他形晶粒状结构为主。矿石中有益组分有:铁、铜、钴、镍、金、银。有害组分主要有:硫、磷、砷等。
以某铁矿为例:选别作业采用的是先浮选后磁选工艺。浮选作业又包括混合浮选和分离浮选2个作业。磁选又分为单一弱磁选和弱磁-中磁-强磁选两种流程。
铜硫混合浮选作业共分4个系列,每个系列有20m3浮选机12槽、6A浮选机10槽(四系列6A浮选机12槽)。二次球磨分级溢流先由20m3浮选机进行粗选,粗选精矿再由6A浮选机进行两次精选,精选精矿即为铜硫混合精矿。铜硫混合精矿由砂浆泵送8#浓缩机浓缩脱药,粗选尾矿由砂浆泵送弱磁选选铁。
铜硫分离浮选有2个系列,一个系列生产,一个系列备用。有6A浮选机4排共48槽。铜硫混精经8#浓缩机脱药后,由砂浆泵送入一排14槽(或18槽)6A浮选机粗选、一次扫选,粗选精矿再由另一排8槽6A浮选机两次精选,精选精矿即为铜精矿,由砂浆送入6#浓缩机,扫选尾矿为硫钴精矿,由砂浆泵送入7#浓缩机。具体浮选流程如下:
辉铋矿(Bismuthinite)
2019-01-21 11:55:10
Bi2S3
【化学组成】类质同像混入物主要有Pb、Cu、Sb和Se。
【晶体结构】斜方晶系;a0=1.113nm,b0=1.127nm,c0=0.397nm;Z=4。辉铋矿与辉锑矿等结构。
【形态】晶形常呈长柱状至针状,晶面大多具纵纹,集合体以致密粒状为常见(图L-15)。
图L-15辉铋矿集合体
【物理性质】微带铅灰的锡白色;表面常现黄色或斑状锖色;条痕铅灰色;金属光泽;不透明。解理平行{010}完全。硬度2~2.5。相对密度为6.8。
【成因及产状】主要见于钨锡高温热液矿床和接触交代矿床中。
【鉴定特征】与辉锑矿相似,唯颜色较辉锑矿浅,光泽较强,相对密度较大,解理面上无横纹,与KOH溶液不起反应。
【主要用途】为铋的重要矿石矿物。
辉铋矿的冶炼
2019-03-08 11:19:22
辉铋矿的冶炼分粗炼和精粹两步。
粗炼的办法因质料而异。以硫化铋精矿、氧化铋和铋的混合矿、氧化铋渣以及氯氧化铋等作为炼铋质料时,选用混合熔炼法,配入适量的铁屑、纯碱、萤石粉、煤粉等,在反射炉中进行混合熔炼,得到粗铋,送去精粹。以铅的火法冶金精粹过程中发生的钙镁铋浮渣为质料的炼制办法是:先将浮渣加热,使其中所含的铅下沉取出。持续加热熔渣,熔化后,参加氯化铅或通入,以除掉钙和镁,得到富含铋的铅铋合金,再送精粹。
精粹一般分为四个过程:氧化除砷、锑、碲等;加锌除银;氯化除铅锌;高温除氯。
铋矿浆电解原理
2019-01-31 11:06:04
一、阳极反响机理
王成彦、邱定蕃等对辉铋矿在矿浆电解进程的阳极反响进行了比较深化的研讨。经过很多的实验研讨,以为辉铋矿的阳极浸出进程是一个杂乱的反响进程,辉铋矿在酸性氯化钠介质中呈悬浮状所发作的阳极浸出进程,能够经过下列几种途径来完结:
(1)石墨相当于一个导体,辉铋矿相当于一个可溶阳极,当辉铋矿和石墨阳极发作磕碰而触摸时,将经过下面的反响被氧化:(2)石墨电极上或许发作其他氧化反响,如发作Cl2、O2气体分出,这样一些气体再氧化辉铋矿。(3)有关实验标明,在浸出渡中参加铁离子,辉铋矿的浸出反响速率显着进步,槽电压显着下降,阐明铁离子也参加了辉铋矿的阳极浸出进程。
为查明辉铋矿在矿浆电解阳极浸出进程的反响机理,实验测定了溶液中有辉铋矿和无辉铋矿时的i-E曲线以及在上列溶渣中参加4g∕L的Fe2+后有和无辉铋矿存鄙人的i-E曲线,见图1。图1 不同条件下的i-E曲线
1-HCl 1mol∕L+NaCl 200g∕L;
2-HCl (1mol∕L)+NaCl (200g∕L)+辉铋矿(-0.074mm、L∶S=10∶1);
3-HCl(1mol∕L)+NaCl(200g∕L)+Fe2+(4g∕L);
4-HCl(1mol∕L)+NaCl(200g∕L)+Fe2+(4g∕L)
+辉铋矿(-0.074mm、L∶S=10∶1)。
HCl-NaCl溶液中没有辉铋矿和铁离子存在的状况下,石墨阳极只或许存鄙人列反响:
(1)
E333(1)=1.177-0.066pH+0.0165lgPO2
(2)
E333(2)=1.306=0.066lg[Cl-]+0.0333lg[Cl2]
矿浆电解条件下,pH=0、pO2=0.2×105Pa、 [Cl-]=3mol∕L, 代入以上两个方程得E333(1)=1.248V,E333(2)=1.255+0.0333lg[Cl2],因为溶液中[Cl2]很小,因而, E333(1)和E333(2)的不同不大,上述两种反响均有或许在阳极上发作。Arslan、Duby研讨了黄铁矿在溶液中的阳极氧化状况,在阳极电位1.4~1.5V(SCE),t=35~40℃下,阳极液中HClO的浓度可达0.15smol∕L,并以为HClO是由阳极上分出的Cl2发作的,阳极上水的氧化反响也一起发作并分管了部分电荷传输。Arslan在用石墨阳极研讨黄铁矿的阳极氧化时,发现阳极上有CO2生成并发作阳极蚀变现象。王成彦、邱定蕃在矿浆电解扩展实验中也发现石墨阳极存在蚀变现象。这些也能够证明,在矿浆电解进程中,当阳极电位较高时,阳极上能够发作Cl2和O2的一起分出。
关于反响考虑到铁离子在溶液中能够构成铁氯络合物,其实践电位会更低(如图2线23所示),因而,当件系中存在铁离子时,上述反响有或许是阳极的首要反响。图2 Bi2S3-Cl--H2O系E-lg[Cl-]图图1中,线1是无辉铋矿、无铁离子潜液中测得的i-E曲线,其电流只能是因为反响式(1)和式(2)发作,且电流巨细应标明该反响的速度。从图中看到,当阳极电位高于~1.10V(SCE)时,电流便急剧上升,而低于该电位时,阳极电流极低且动摇很小。因而能够以为在实验用溶液中,当阳极电位高于-1.10V(SCE),石器阳极上开端很多分出气体,此电位正处于和氧气的理论分出电位邻近。
线2是有辉铋矿、无铁离子溶被中测得的i-E曲线,此刻阳极上的电流应是辉铋矿直接与电极磕碰的氧化反响、和氧气分出反响一起发作的,比较线1和线2,在电位低于-1.10V(SCE)的规模之内,电流能够以为是因为辉铋矿在石墨阳极上直接电氧化发作的,这个电流较线1升高了许多,阐明辉铋矿的直接电氧化是能够发作的;电位大于-1.10V(SCE)二线根本重合,析氯析氧反响起了主导效果。
线3是无辉铋矿、有二价铁离子的溶液中测得的i-E曲线,从图中能够看到,当阳极电位高于0.5V(SCE),电流便显着增大,该电位正处于反响的标准电位邻近,因而能够以为此电流是因为二价铁离子的阳极氧化发作的。在固定电流密度小于300A∕m2的条件下,阳极不会发作析氯析氧反响,只要在电解后期,二价铁的氧化挨近结束,才或许发作析氯析氧反响,此刻槽电压将显着上升。
线4是在有辉铋矿、有二价铁离子的溶液中测得的i-E曲线,它较线3的电流大。此电流的发作能够以为是二价铁离子的阳极氧化和辉铋矿与阳极磕碰的触摸氧化一起发作的。但线4并不是线2和线3的简略加合,它仅仅略高于线3并类似于线3,因而能够以为此刻的首要反响仍旧足二价铁离子的阳极氧化反响、而辉铋矿的直接电氧化则是非必须的。因为有辉铋矿存在,在阳极上生成的三价铁将Bi2S3氧化后自身复原为二价,二价铁又在阳极氧化为三价。如此重复,直至辉铋矿的氧化浸出挨近彻底。
假如在固定电流密度200A/m2的条件下,由图1能够比较看出,线2和线4的阳极电位相差0.7V左右,也就是说,要取得相同的浸出反响速度,在有铁离子存存的溶液中,其阳极电位要比无铁离子溶液的阳极电位低0.7V,相应的槽电压也要下降0.7V左右,然后下降了电解进程的电耗。
图3是在固定电流密度200A∕m2、Fe2+为4.0g∕L、Cl-为150g∕L、H+为1.0g∕L、Bi3+为10g∕L、100g辉铋矿、粒度<0.038mm为96%、L∶S=3∶1的状况下测得的石墨阳极电位(SCE)和槽电压随时刻的改变曲线。图3 恒电位电解槽电压和阳极电位随时刻的改变
图3阐明,在辉铋矿的理论浸出电解时刻内,槽电压被迫在0.8~0.9V的规模之内,阳极电位动摇在-0.5~-0.6V(SCE)的规模之内,正处于二价铁离子的标准氧化电位邻近。能够以为,在此刻间内的阳极反响首要是二价铁离子的氧化反响,铋精矿的浸出首要是因为三价铁的氧化效果。
在铋的理论浸出电解时刻今后,槽电压和阳极电位都急剧上升,槽电压升至1.6~1.8V,阳极电位动摇在-1.2V(SCE)左右,此刻,辉铋矿的浸出巳挨近彻底,二价铁也简直悉数氧化为三价铁,阳极开端发作析氯反响,槽电压也跟着阳极电位的进步和阴极的极化而升高。
由以上的分析,能够得出以下的定论:
(1)在实验选用的条件下,溶液中无铁离子存在时,在阳极电位为-0.2V到-1.0V的规模内,阳极反响首要是辉铋矿在石墨阳极上直接电氧化,当阳极电位大于-1.10V时,析氯析氧反响起主导效果。
(2)在有铁离子存在的状况下,阳极上发作的首要反响是二价铁离子的氧化反响,辉铋矿的氧化能够以为是由三价铁离子完结的,三价铁被坯原为二价,二价铁又在石墨阳极上氧化,如此重复循环。当然,在浸出进程中从头到尾也存在着辉铋矿与阳极的磕碰触摸氧化。
(3)在有铁离子存在的状况下,阳极电位可较无铁离子的阳极电位下降0.7V左右,过对下降电耗是有利的。
二、浸出反响机理
图3的热力学分析标明,辉铋矿的络合酸溶反响在实验条件下能够发作。实验标明,没有氧化剂存在时,反响速度较慢。
王成彦、邱定蕃等研讨了矿浆电解时辉铋矿的氧化浸出机理,以为辉铋矿的氧化能够经过下面几种不同的反响进程而得以完结。
(3)
(4)
(5)
反响式(3)是辉铋矿与阳极的直接受阻触摸氧化。反响式(4)是三价铁与辉铋矿的直触摸摸氧化。反响式(5)是辉铋矿首要经络合酸分化反响生成硫化氲,而氧化剂首要是和的氧化复原。式(4)和式(5)的差异就在于此。微观上,能够借助于对进程浸出渣样的物相结构的分析,来判明辉铋矿浸出反响的机理进程。
一般来讲,元素硫系硫化物在湿法冶金进程的相变产品。在低于硫的熔点(386K)浸出时,元素硫通常以三种方式嵌布(图4):(a)在硫化矿周围呈疏松多孔状;(b)呈细密细粒状吸附在硫化矿周围;(c)呈细粒单体散布在提出渣中,与硫化矿自身无关。前者为金属阳离子分散进溶液后而残留下来的结构;后两种是硫化矿首要经酸分化生成H2S今后被氧化的结构;究竟是(b)仍是(c),则取决于浸出进程的许多影响要素。浸出渣中元素硫的嵌布状况直接联系到对浸出进程的解说。图4 元素硫的几种嵌布形状
对辉铋矿浸出进程分阶段取样渣的显徽镜调查发现,浸出15min时,辉铋矿改变甚微,此刻渣中有很少数的细粒状单体元素硫生成,散布在浸出渣中。当浸出时刻到达30min时,部分辉铋矿鸿沟已呈现被腐蚀的痕迹;元素硫的生成数量较前者略有添加,根本上以细粒单体存在。浸出时刻到达60min,辉铋矿的溶蚀愈加显着,锯齿型鸿沟随时可见,元素硫大部分呈单体外,少数呈细粒状吸附在辉铋矿颗粒的鸿沟。90min时,辉铀矿颗粒鸿沟附着元素硫的状况愈加遍及,构成粒度显着增大,渣中已不易发现细粒的辉铋矿。浸出时刻达130min,辉铋矿周围的硫珠越来越多,简直连成一个硫珠环,一起渣中呈单体的硫珠也显着添加,残存的辉铋矿随浸出时刻的改变已不非常显着。
归纳以上的分析,能够以为,辉铋矿在实践的矿浆电解进程中的浸出反响,不是简略的硫化物金属阳离子的分散进程。从浸渣中存在着很多与硫化物无嵌布联系细粒细密的单体元素硫的状况看,它绝非是硫化物中金属离子分散进溶液后的残留物,而是一个从头构成的产品。也就是说,在辉铋矿的浸出进程中必定存在着一个成硫反响,也必定存在着辉铋矿的酸分化反响。依浸渣中的矿藏改变能够以为酸浸进程存在着如下反响跟着辉铋矿的不断分化,成硫反响也在不断进行;跟着H2S生成量的添加,部分H2S与溶液中的三价铁反响,产出元素硫嵌布在辉铋矿周围,部分H2S远离辉铋矿颗粒而与三价铁反响,构成单件的硫珠。
理论浸出电解时刻今后,辉铋矿浸出挨近彻底,二价铁也简直悉数转换为三价铁,析氯析氧反响开端发作。
由此能够得出如下的定论:
(1)在阳极浸出进程中,辉铋矿首要进行的是酸分化反响(2)阳极生成的三价铁首要是与辉铋矿酸分化生成的H2S进行氧化复原反响,而与辉铋矿直触摸摸进行的氧化复原是非必须的。(3)对浸出渣的物相分析标明,元素硫的构成不是简略的金属阳离子分散进程产品,而是的氧化产品。因而在实践的酸浸进程中既存在着硫化矿的酸溶解反响,也存在着一个成硫反响;产出的硫大部分呈细粒单体,少数吸附在辉铋矿周围。
张英杰从电解质溶液中固液界面双电层结构与矿粒的机械运动动身,推导了必定超电位下(阳极析氯反响没有发作)影响阳极反响速率(电流密度)的要素,得出阳极电流密度(i)与矿浆浓度(Cs)、拌和转速的平方(NR2)呈线性联系,与矿粒粒度无关。进而核算出在任一会儿附着在1cm2阳极表面上的矿粒的总表面积为:
S0=3Cs/ρ
式中S0-矿粒的总表面积;
ρ-矿粒密度,g∕cm3;
Cs-矿浆浓度,g∕mL。
据此核算,假如取Cs=0.lg/mL,ρ(辉铋矿)=6.4g∕cm3,则S0=0.046。这就是说当矿浆中一起含有Fe2+时,在1cm2阳极表面上只要0.046cm2的面积在进行矿藏与阳极的磕碰触摸氧化,其他的面积进行的是Fe2+的氧化。这就很好地解说了矿浆电解时,在有Fe2+存在时,辉铋矿与阳极的磕碰触摸氧化并不占主导地位的原因。
三、Fe2+的阳极氧化动力学
在矿浆电解进程中,溶液中的铁离子扮演了一个重要的人物,它直接参加了阳极的电极反响和辉铋矿的氧化浸出,起着电子的传递效果。因而对Fe2+的阳极氧化进程进行研讨很有必要。王成彦、邱定蕃等测定了Fe2+在石墨阳极上的极化曲线,阐明晰Fe2+阳极氧化的速率操控进程。
实验条件:333K、NH4Cl为200g∕L、H+为lg/L、拌和转速600r∕min、扫描速度1mV/s,测FeCl2浓度分别为0.01、0.02、0.03、0.04、0.05mol∕L下的阳极极化曲线,取相同η值下的电流密度i作η-lgi联系图,见图5。
从图5能够看出,η在60-10mV之间,曲线呈现显着的塔菲尔段,阐明在这一超电位规模内,Fe2+阳极氧化进程受电化学反响操控;当η在100~18mV之间,η与{lg(i∕i0)+lg[id/(id-i)]}呈线性联系,见图6,阐明在这一超电位规模内,Fe2+阳极氧化进程属混合反响操控;当η在160~220mV之间,η与lg[id/(id-i)]呈线性联系,见图7,阐明在这一超电位规模内,Fe2+阳极氧化进程受分散操控。图5 不同FeCl2浓度时的η-lgi联系图图6 η-lg(i∕i0)+lg[id/(id-i)]联系图图7 η-lg[id/(id-i)]联系图
铜、铅、锌硫可浮性特点
2019-02-22 14:08:07
一、铜、铅、锌硫化矿的可浮性
1、铜矿藏的可浮性
(1)黄铜矿CuFeS2,含Cu 34.57%。斑岩铜矿。 捕收剂:初级黄药、黑药。机理:化学吸附,与铜离子作用生成黄原酸铜;物理吸附,以双黄药方式吸附与Fe3+离子表面。按捺剂:CN-、NaCN、kCN、k4[Fe(CN)6]、k3[Fe(CN)6],均在碱性介质中运用。H2O2、NaClO经过过氧化作用而下降其可浮性,在酸性介质中运用。 活化剂:CuSO4。
(2)辉铜矿和铜兰的可浮性(归于次生铜矿) 辉铜矿Cu2S:含Cu 79.83%,天然可浮性最好。 铜兰 CuS:含Cu 64.4%,天然可浮性很好。捕收剂:初级黄药,黑药,PH值1~13。 机理同上。按捺剂:Na2OS3、Na2S2O3、k4[Fe(CN)6]、k3[Fe(CN)6]、Na2S,均在碱性介质中运用。 按捺作用较差。特色:这两种矿藏均性质较脆,磨矿易泥化,溶解性也相对较大,收回率较低,矿浆中的[Cu2+]离子含量高,形成按捺困难,且简单活化其它矿藏,致使浮选选择性差。
(3)斑铜矿 Cu5FeS4,Cu含量 63.3%,可浮性介于上述(1)、(2)两种矿藏之间。 捕收剂同上,PH值5~10。按捺剂:CN-、石灰在碱性介质中运用。一般规则:1)凡不含铁矿藏,可浮性类似,CN-、石灰对它们的按捺弱。2)凡含铁矿藏,CN-、石灰在碱性介质中能够按捺其可浮性。 3)含铜量越高,可浮性越好。
2、铅矿藏的可浮性
代表性矿藏为方铅矿。PbS含Pb 86.6%,立方晶体结晶,天然可浮性较好。 捕收剂:1)PH值
10.5后方铅矿受必定的按捺。 捕收机理为化学吸附,产品为黄原酸铅。按捺剂:诺克斯试剂(K2CrO4+KCrO2)、Na2S、CaO。按捺后的活化:诺克斯试剂按捺用HCl或酸性介质顶用NaCl活化,后者在酸性介质顶用CuSO4活化。CN-无按捺作用。(含铁时在外)。
3、闪锌矿ZnS,含Zn量67.10%。
天然可浮性较1、2均弱。 捕收剂:用Cu2+活化后,用黄药捕收。未活化则黄药无效。按捺剂:CN-、NaCN、kCN、ZnSO4、Na2OS3、Na2S2O3。特色:常有Fe及Cd呈类质同象混入。形成可浮性下降,使按捺更简单。其间Cd需收回,现在Cd均来自从闪锌矿中的收回。
4、铁硫化矿藏的可浮性
1)黄铁矿的可浮性
FeS2,含S 53.4%。 有必定的天然疏水性,但不充沛,其表面恰当氧化后有利于黄药捕收。过度氧化则可浮性下降。 捕收剂:在弱酸性介质中,用黄药捕收。机理:电化学吸附机理。黄药首要被氧化成双黄药,黄药中的孤对电子和Fe2+离子的空轨迹结合,经过孤对电子的给予黄药吸附在矿藏表面。 按捺剂:石灰,。活化剂:石灰按捺用硫酸、碳酸钠活化,生成硫酸钙及硫酸氢钙解析Ca在矿藏表面的吸附; 按捺用硫酸铜活化。
2)磁黄铁矿 Fe1-xS,x:0.1~0.2,其可浮性弱于黄铁矿,用高档黄药捕收,按捺剂同黄铁矿。
二、铜、铅、锌、硫的别离(各种硫化矿的简称)
1、铜硫别离办法:取决于矿石性质。主要有下列两种办法。 1)优先浮选:适用于细密块状矿石,在比较粗的磨矿粒度条件下Cu与S能充沛单体解离。次序:按捺硫先浮铜。2)混合浮选:适用于矿石中Cu与S结合严密,Cu与S的集合体粒度较粗,而单体矿藏粒度较细时,用混合浮选先甩出合格尾矿,再把Cu与S混合精矿再磨脱药,再选别离。条件:Cu的捕收剂为黄药或黑药,石灰做pH值调整剂及铁矿藏的按捺剂,必要时参加辅佐按捺。活化剂:只要石灰按捺,用硫酸、碳酸钠活化,生成硫酸钙及硫酸氢钙解析Ca在矿藏表面的吸附;合作按捺后用硫酸和硫酸铜活化。
2、铅、锌别离优先浮选法,按捺闪锌矿,捕收方铅矿。 捕收剂:初级黄药、高档黄药、黑药。通常在碱性介质中别离。按捺剂:CN-、NaCN、kCN、ZnSO4、Na2OS3、Na2S2O3。 活化剂:硫酸铜。然后用高档黄药捕收。
3、铜、锌别离优先浮选法,按捺闪锌矿,捕收铜矿藏。别离难度大于2的铅锌别离,应加强对锌的按捺。 捕收剂:初级黄药、高档黄药、黑药。通常在碱性介质中别离。按捺剂:CN-、NaCN、kCN、ZnSO4、Na2OS3、Na2S2O3。 活化剂:硫酸铜。然后用高档黄药捕收。
4、铜、铅别离 一般为铜铅的混合精矿别离,先脱药,再优先浮选。 脱药办法:机械法,再磨脱药,拌和洗刷脱药,Na2S脱药,活性炭吸附脱药,加温,焙烧等。1)按捺铅浮铜 适用于次生铜矿,Cu2+离子溶解较多不易按捺的状况。 按捺铅:诺克斯试剂(K2CrO4+KCrO2)和Na2S合作运用;或氧硫法:1)SO2(或)+淀粉;2),;3)硫代硫酸钠+或硫酸亚铁;4)碳酸钠十硫酸亚铁。2)按捺铜浮铅适用于原生铜矿。捕收剂:黄药、黑药,PH值9~9.5,用CaO调整。 按捺剂:及其代替按捺剂。或加温脱药按捺铅40~70℃(PH值≤7)。
5、锌、硫别离 选用按捺硫,浮选锌的流程。 捕收剂:黄药,锌必须经硫酸铜活化。
氧化铋矿物的分离和自然铋与辉铋矿的分离
2019-02-27 11:14:28
铋在地壳中白勺均匀含量为2×10-5%,独自白勺铋矿床很少见到、铋矿藏一般与pb、cu、w、sn、ni、co等等元素白勺硫化物其生。具有工业价值白勺铋矿床大都为热液矿床,其间最重要为高温文辉铋矿型和中温热液多金属铋型。高温热液型中铋以天然铋和辉铋矿(bi2s3)状况存在于w、sn及as白勺矿石中,与之共生等等。铋作为上述矿石白勺副产物。中温热液型中铋一般最重要以其生等等。铋作为上述矿石白勺副产物。中温热液型中铋一般最重要以辉铋矿为主,此外还有天然铋及铋白勺硫代酸盐类,与cu和ni、co以及as白勺硫化物共生,铋作为铜矿石及其他矿石白勺副产物。在矿床白勺氧化带,原生铋矿藏可风化构成铋华(bi2o3)和碳酸铋矿藏[如泡铋矿(bi2o3.co2.h2o)、基性泡铋矿(2bi2o3.co2.h2o)、含水泡铋矿(bi2o3.co2.nh2o)、球泡铋矿(bi2o3.h2o)]。现在已发现白勺含铋矿藏已有50余种,但只要上述数种矿藏具有工业价值。铋矿石化学物相分析[1,2],一般只测定氧化铋矿藏、辉铋矿和天然铋。下面介绍此三种矿藏白勺别离办法。 一、氧化铋矿藏白勺别离氧化铋矿藏系指铋华和铋碳酸盐矿藏。10%hcl可用于浸取氧化铋,天然铋和辉铋矿不溶解。但浸取过程中如有fe3+存在,则天然铋和辉铋矿白勺浸取率添加,为此,于hcl中参加sncl2。也有人以为参加抗坏血酸效果更好。羟胺也起相同白勺效果。hcl浓度和浸沉取温度都对浸取和别离效果有显着影响,故应严厉把握操作条件。文献中还引荐了其他一些别离氧化铋白勺办法,也各有特点。如用c(h2so4)=0.25mol/l-50g/l溶液,在氮气或流中浸取1h;用5%hcl-30g乙酸溶液,于80℃浸取10min。二、天然铋与辉铋矿白勺别离别离氧化铋之后,可运用下述任一办法使天然铋与辉铋矿别离:(1)天然铋之后,可运用下述任一办法使天然铋与辉铋矿别离:(1)天然铋能从agno3溶液中置换出金属银,而自身进入溶液中。了避免bi3+水解,向agno3溶液中参加一定量酸一般用20%-20g/lagno3溶液或3-6%hno3-17g/lagno3溶液,作为天然铋白勺溶剂,在规则条件下,天然铋浸取率为99%左右,辉铋矿仅溶解1.5%。本法适用于天然铋含量高白勺试亲。(2)在加热白勺情况下,辉铋矿可溶于浓hcl,天然铋不溶。浸取时试亲中白勺氧化铁与hcl效果,所生成白勺fecl3对天然铋有氧化效果,故应参加还原剂(如羟胺)以消除fe3+白勺影响。本法更适合于以辉铋矿为主白勺试样
铋矿浆电解工厂实践
2019-01-24 17:45:50
湖南柿竹园有色金属矿铋冶炼广是我国最大的铋冶炼厂,建成于20世纪90年代初,采用传统的反射炉熔炼-火法精练流程。自投产以来,该厂工艺、设备及操作水平不断提高,形成了精铋300t∕a的生产能力,产品质量好。铋冶炼厂所用的原料主要来自柿竹园有色金属矿遗厂产出的铋精矿,这种精矿中含有少量的铍、氟,加上矿石中的硫在熔炼时不可避免地进入烟气,对周围环境存在污染,对工人的身心健康存在影响。此外,火法炼铋存在着铋回收率低、对铋精矿的品位要求高、杂质含量要求低、能耗高等不利因素,促使人们研究铋冶炼的新工艺。经过大量的实验室研究、扩大试验及工业试验,选择了铋矿浆电解取代反射炉。1997年在柿竹园铋冶炼厂建成并投产了世界上第一座矿浆电解工业生产厂,铋矿浆电解技术经济指标明显优于反射炉,对周围环境污染大大减轻,工艺畅通,设备运转良好,工厂的建成,为矿浆电解的应用奠定了坚实的基础。
一、工艺流程
柿竹园铋冶炼厂矿浆电解工艺流程如图1所示。铋精矿在浆化槽中浆化后流入矿浆电解槽阳极区搅拌浸出电解,矿浆从第一个矿浆电解槽溢流,流入第二个矿浆电解槽的阳极区,连续经过6个矿浆电解槽后,浸出渣中的铋含量降至1%左右,此时可以认为浸出结束。矿浆从第6个矿浆电解槽溢流进入矿浆中间槽,再通过矿浆泵将矿浆泵入厢式压滤机过滤洗涤,排出的浸出渣堆存,可作为硫精矿出售,也可考虑再选矿回收渣中的钼。过滤后的滤液返回浆化槽作为浆化液循环使用。溶液循环一段时间后,抽出部分溶液开路处理,以防止杂质在溶液中积累。原设计有一萃取除铁工序,抽出部分溶液经萃取后除去溶液中的铁,以保持整个体系铁的平衡,但实际操作中已省去萃取除铁工序。铋粉定时从阴极隔膜口袋中抽取,经板框压滤机压滤,滤液返回电解槽阳极区,电解液循环使阴极区补充了铋离子,防止阴极液贫化。海绵铋经洗涤后压块脱水,再送还原熔炼。精炼工序采用原有的火法精炼设备和操作程序。图1 硫化物阳极反应E-[Cl-]关系
二、矿浆电解槽
矿浆电解作为一种新的冶金方法,其最关键的设备是矿浆电解槽。这种电解槽与传统的电解槽在功能上有很大的区别,它必须满足浸出、电积和部分净化所需要的条件,因而在结构上与一般电解槽完全不同,这也是国内外研究人员研究的重点。矿浆电解槽从实验室规模开始,经过1m3单槽扩大试验,最后在柿竹园铋冶炼厂建立了6个连续的矿浆电解槽,单槽容积为3m3,电解槽尺寸为1500mm×1450mm×1450mm。图2为铋工业生产槽照片。图2 工业用矿浆电解槽
电觯槽为方形结构,中间安置了机械搅拌装置。这种结构的电解槽很好地满足了工艺的要求。没有发现矿浆在电解槽底部沉结,矿浆从第1槽流至第6槽非常顺畅。在研制过程中对矿浆在槽中的流动及各种物料的排出进行了大量的研究,设计了一些特殊的结构以保证生产的连续化。对楷体、隔膜、电极等材料也进行了长期的研究,工厂投产后也证明了它们完全符合要求。
在生产连续运行中也证明了铋矿浆电解完全可以自热进行。矿浆没有经过加热,在冷态下进入第1个矿浆电解槽。依靠矿浆电解体系的自热,很好地维持在所需的温度下进行反应。这种结构的矿浆电解槽具有很好的放大性能,一般来说,可根据矿浆在电解槽中的停留时间选择电解槽的容积和数量。此外,特别值得提出的是矿浆电解槽造价便宜,制作简单。
三、对环境影响的评价
采用矿浆电解工艺处理铋精矿,它的一个显著优点是,和铋结合的硫大部分以元素硫的形态产出,并可进一步回收生产硫精矿或元素硫产品,同时整个系统的溶液可以基本实现闭路循环,大大减少了废水排放量。
化学定量分析表明,柿竹园铋精矿含Be为0.0032%,含F为0.99%.含As为0.049%,矿浆电解时,约有35%的Be、90%的F和20%的As被浸出进入溶液。随溶液循环次数的增加,Be、F和As将在溶液中积累,尤以F的积累最为严重。因此对少量外排的废电解液必须进行达标处理。
废电解液首先经铁粉置换回收Bi,再经石灰中和(调溶液pH值至11)处理后,溶液中的Be含量由0.99mg∕L降至0.0036mg∕L,F含量由0.58g/L降至0.5mg∕L,As含量由1.9mg∕L降至0.003mg∕L,符合地面水环境质量标准GB 3838-88的Ⅲ类标准。废水再排至污水站稀释,经再次处理后排放。
矿浆电解产出的含硫废渣,对环境无明显影响,可进一步浮选生产硫精矿或采用其他工艺回收生产元素硫,也可以直接排至尾矿坝堆存或填埋处理。
四、铋矿浆电解主要技术经济指标
柿竹园铋矿浆电解厂生产规模为铋金属量200t∕a,工业生产的主要技术经挤指标如下:
铋浸出率∕% 98
铋全流程总回收率/% %
吨铋总交流电耗∕kW·h 2500(其中电解电耗为1830)
吨铋碱耗/kg 121
吨铋酸耗/kg(HCl为31%) 500
五、两种铋冶炼方法的比较
采用矿浆电解技术处理铋精矿,与现有火法冶炼流程的主要技术经济指标对比见下表。从下表可以看出,铋矿浆电解具有如下特点:
(一)对环境污染轻,是一种环境友好的工艺。
(二)能耗明显下降,工艺总能耗仅为反射炉熔炼的一半。
(三)铋回收率高。
(四)对原料适应性广。
表 矿浆电解处理铋精矿与现有火法冶炼流程的比较①取自柿竹园铋冶炼厂原火法冶炼1996年指标。
六、矿浆电解工艺目前的局限性
矿浆电解技术毕竟是处于工业化初期,装备水平还比较落后,自动化程度很低,大部分是人工操作。在铋矿浆电解生产中,由于阴极产物是以粉状物产出(铋粉),需要靠人工抽取,操作工人的素质在很大程度上成了工艺指标的制约因素,人为因素对工艺指标的影响较大。由于操作不精心,电极的断裂、隔膜布的破损等比较严重,另外,由于目前矿浆电解槽的体积较小,对铋这类经济价值较高、物料处理量小的小金属无疑是适宜的,但对那些经济价值较低、需大规模处理的贱金属(如Pb),尚存在一定的距离。要想充分发挥矿浆电解新工艺在经济、社会和环境等方面的独特优势,进一步拓宽其应用领域并形成规模化,需要开展矿浆电解成套技术工程化及电解槽大型化的研究,包括工艺过程中各参数的测定和自动控制的研究、阴极区产物自动抽取的研究以及高强度、耐腐蚀电极材料的研制、大型矿浆电解槽(30m3)的设计等等。应用新技术,研制满足工艺要求,结构合理,造价低廉的抽粉和传动装置并实现抽粉过程的机械化和自动化,开发具有一定通用性的湿法冶金工艺流程监控软件平台及矿浆电解过程中先进的计算机监控系统等,将会促进矿浆电解技术的进一步发展。
辉铋矿选矿工艺
2019-01-18 11:39:40
辉铋矿选矿工艺有三种回收方案:自粗钨精矿中直接优先浮选;自硫化矿混合精矿中优先浮选;自硫化矿物混合精矿中浮去其他硫化矿而让辉铋矿作为尾矿产出,通常还含有较多的脉石和黑钨矿,需进一步用摇床选和磁选分别除去。分离顺序为:辉钼矿→辉铋矿、方铅矿→黄铜矿→闪锌矿→黄铁矿。辉铋矿同方铅矿可浮性非常相似,一般混出待冶炼再行分离。细粒采用浮选法,粗粒采用粒浮。
高硫铝土矿除硫技术
2019-02-21 11:21:37
我国铝土矿资源丰富,已探明的铝土矿储量达23亿t。其间含硫高的一水硬铝石型铝土矿储量达1.5亿t,占总储量的11.0%左右。这类矿石以中高铝、中低硅、高硫、中高铝硅比矿石为主,且此类矿石高档次所占份额大,需加工脱硫才干运用,因而研讨经济合理的脱硫办法,具有巨大的潜在工业含义。
在氧化铝出产流程中,铝土矿中的硫不只构成Na2O的丢失,并且溶液中S2-进步后会使钢材遭到腐蚀,蒸腾和分化工序的钢制设备因腐蚀而损坏,添加溶液中铁含量。在拜耳法出产氧化铝过程中假如铝土矿中硫的含量超越0.3%,就能导致氧化铝档次因铁的污染而超支,别的还能使氧化铝的溶出率下降。跟着氧化铝工业的不断发展,科学研讨者对脱硫办法进行了许多的研讨工作,但效果及运用均不尽人意。因而有必要对高硫铝土矿进行进一步脱硫研讨,到达拜耳法氧化铝厂对铝土矿含硫的要求。
铝土矿中硫首要以黄铁矿(FeS2)办法存在,因为黄铁矿简略用黄药等捕收剂浮选,而含铝矿藏以氧化物和氢氧化物办法存在,亲水,不易被黄药捕收,因而,浮选用黄药理论上简略完成黄铁矿和含铝矿藏的别离。用浮选的办法下降铝土矿中硫的含量,最早被原苏联人员选用。在我国,浮选脱除铝土矿中的含硫矿藏还未见文献报导。因而,针对我国铝土矿的特色,用选矿脱除铝土矿中含硫矿藏的研讨具有重要含义。
针对河南某地出产的铝土矿的特色,选用黄药等作捕收剂,对反浮选除掉铝土矿中的硫化物进行了实验研讨。
一、实验部分
(一)实验质料
河南高硫矿,碳酸钠(分析纯,上海虹光化工厂),六偏磷酸钠(分析纯,天津市科密欧科技有限公司),(分析纯,天津市科密欧化学试剂开发中心),硫酸铜(化学试剂,天津市博迪化工有限公司),丁基黄药(株洲选矿药剂厂),戊基黄药(长沙矿冶研讨院选矿所),松醇油(株洲选矿药剂厂),单质碘和碘化钾(分析纯,汕头市西陇化工厂)。对河南高硫矿进行了化学分析。首要化学成分列于表1。
表1 试样的首要化学组成(质量分数)/%Al2O3SiO2Fe2O3TiO2CaOK2ONa2OMgOST61.6212.654.603.003.001.810.080.420.96
(二)实验设备及仪器
实验一切设备及仪器包含浮选机,拌和机,pH计,过滤设备,电炉,烘箱,管状炉,石英管,滴定管等。
(三)实验办法
各添加剂预先装备成必定的浓度备用。药剂添加次序为:六偏磷酸钠→→硫酸铜→丁基黄药→戊基黄药→松醇油,实验中各药剂的用量及添加药剂后的拌和时刻见表2。实验所用脱硫浮选办法为简略的一段浮选。浮选产品别离过滤、洗刷、烘干后分析。
表2 药剂用量及拌和时刻药剂称号药剂用量/(g·L-1)拌和时刻/min碳酸钠
六偏磷酸钠硫酸铜
丁基黄药
戊基黄药
松醇油2.5
7.65×10-3
4.00×10-4
1.88×10-2
3.13×10-2
3.13×10-2
0.125
1
1
2
1
2
1
二、条件实验
选用六偏磷酸钠作为按捺剂,和硫酸铜作为活化剂,丁基黄药和戊基黄药作为捕收剂,对高硫铝土矿进行一段浮选脱硫条件实验,研讨各添加剂用量对浮选成果的影响。
(一)碳酸钠用量的影响
在pH>11的高碱环境下,黄铁矿表面会有亲水的氢氧化物生成,进而浮选遭到按捺。碱性增强对黄铁矿的按捺不断增强。低pH值系统中难以浮选,乃至浮选没有泡沫,这与铝土矿结构以及实验条件有关。碳酸钠另一效果是对黄铁矿具有活化效果。在CO32-与HCO3-离子效果下,铁的氢氧化物又可转变成铁的碳酸盐,使黄铁矿表面掩盖的氢氧化物和硫酸盐脱落暴露出新鲜的表面。因而碳酸钠添加量对浮选的效果有较大的影响。按表2所示条件,进行了碳酸钠用量对脱硫效果的影响的研讨,成果见表3。
表3 碳酸钠用量条件实验成果碳酸钠用量/(g·L-1)pH值产品称号产率/%S档次/%S收回率/%0.59.70低硫铝土矿
高硫尾矿82.44
17.560.41
3.5435.25
64.751.010.10低硫铝土矿
高硫尾矿89.91
10.090.420
5.7739.35
60.652.510.43低硫铝土矿
高硫尾矿96
40.44
13.4444
563.510.78低硫铝土矿
高硫尾矿93.4
26.580.48
7.7846.67
53.33
由表3可知,跟着碳酸钠用量的添加和矿浆pH值升高,高硫尾矿中硫的档次越来越高,硫的收回率在逐步下降,低硫铝土矿的产率较大起伏的升高,到碳酸钠用量为2.5g/L,pH值为10.43时,硫的档次达最大值,随后又开端下降,硫的收回率持续下降,低硫铝土矿的产率也到达最大值后又下降。由此可见碳酸钠对浮选具有较大影响。归纳考虑以上要素,高硫矿浮选碳酸钠用量应为2.5g/L,pH值为10.43左右。
(二)按捺剂用量的影响
六偏碳酸钠在含量高时对一水硬铝石具有按捺效果,但在pH>10时,其按捺效果较弱,只要在较高用量的条件下才具有较强的按捺效果。六偏磷酸钠的按捺效果为在浮选过程中损坏和削弱一水硬铝石与捕收剂之间相互效果,增强一水硬铝石表面的亲水性。它的效果办法有3种:消除活化离子;在矿藏表面构成亲水薄膜;消除矿藏表面的活化薄膜。六偏磷酸钠一起可对矿浆起涣散效果。按表2所示条件,进行六偏磷酸钠用量对脱硫效果的影响,成果见表4。
表4 六偏碳酸钠用量条件实验成果六偏碳酸钠用量/(×10-3g·L-1)产品称号产率/%S档次/%S收回率/%0低硫铝土矿
高硫尾矿93
70.54
6.5852.02
47.987.65低硫铝土矿
高硫尾矿96
40.44
13.4444
5615.30低硫铝土矿
高硫尾矿95.34
4.660.48
10.7947.68
52.32
由表4可知,跟着六偏碳酸钠用量的添加,高硫尾矿中硫的档次先进步然后下降,硫的收回率也是先进步后下降,低硫铝土矿的产率在小起伏规模内改变。六偏碳酸钠用量以7.65×10-3g/L为宜。
(三)活化剂用量的影响
活化剂的效果是在矿藏表面生成促进捕收剂效果的薄膜。浮选电化学以为,某些硫化矿藏具有半导体性质和必定的电子传导才能,表面的静电位是HS-离子能否在其表面氧化生成元素S0的要害,当表面静电位Ems高于HS-氧化成S0的平衡电位时,则这种氧化在热力学上能够完成。黄铁矿表面静电位Ems高于HS-氧化成S0的平衡电位,因而HS-可能在黄铁矿表面氧化成元素(S0)。王淀佐等人测定了黄铁矿的表面静电位,在pH>8今后一直高于EHS-/S0,所以HS-能够在其表面氧化。Na2S参加矿浆中后,矿浆中存在许多的HS-离子,黄铁矿因为表面静电位较高,对HS-离子有较强的电催化效果,HS-在其表面有如下反响:
HS(aq)-→HS(ad)-
HS(aq)-→H++S(ad)0+2e-
S0吸附于黄铁矿表面使其变得疏水,因而黄铁矿具有杰出的诱导可浮性。
当黄铁矿表面氧化较深时,可被Cu2+活化。其机理为Cu2+可替代黄铁矿品质中的Fe2+使表面生成含铜硫化膜然后增强对黄药的吸附效果。铜离子比较简略进入黄铁矿的晶格,铜和硫的亲和性比铁和硫的亲和性更大,使黄铁矿表面构成铜膜,铜离子不影响矿藏晶格深处,在黄铁矿表面上掩盖铜相当于分散处理黄铁矿表面,即影响到黄铁矿表面的导电类型。黄铁矿为电子型半导体,晶格表面层上富集电子的表面,因而不能安稳的吸附黄药。一些二价Cu2+从其表面取得电子,Cu2+浓度下降为Cu2+,使黄铁矿表面层电子浓度下降。黄铁矿表面导电性的转化,这时能安稳地吸附黄药。
综上所述,首要对黄铁矿起到诱导浮选效果,但因为黄铁矿镶嵌于结构杂乱的铝土矿中,且黄铁矿的含量小,尤其是当黄铁矿表面氧化较深时,对黄铁矿就起不了诱导浮选效果,而Cu2+能够进入黄铁矿晶格中替代Fe2+使表面生成含铜硫化膜然后增强对黄药的吸附效果。因而和硫酸铜均可起到活化效果,其用量多少对硫档次影响很大。按表2所示条件,别离进行了和硫酸铜用量对脱硫效果的影响研讨,成果别离见表5和表6。
表5 用量条件实验成果用量/(×10-4g·L-1)产品称号产率/%S档次/%S收回率/%0低硫铝土矿
高硫尾矿95.25
4.750.50
10.1649.73
50.272低硫铝土矿
高硫尾矿94.12
5.880.48
8.5747.51
52.494低硫铝土矿
高硫尾矿96
40.44
13.4444
5610低硫铝土矿
高硫尾矿96.62
3.380.61
1161.27
38.73
表6 硫酸铜用量条件实验成果硫酸铜用量/(×10-2g·L-1)产品称号产率/%S档次/%S收回率/%0低硫铝土矿
高硫尾矿92.89
7.110.48
7.2348.59
51.411.88低硫铝土矿
高硫尾矿96
40.44
13.4444
563.75低硫铝土矿
高硫尾矿93.20
6.800.55
6.5553.6
46.4
由表5可知,跟着用量的添加,高硫尾矿中硫的档次先下降后升高,随后又下降,硫的收回首先升高后下降,低硫铝土矿的产率改变不大。用量以4×10-4g/L为宜。
由表6可知,跟着硫酸铜用量的添加,高硫尾矿中硫的档次先升高后下降,改变的起伏比较大,硫的收回首先逐步升高然后较大起伏的下降,低硫铝土矿的产率改变不大。硫酸铜用量以1.88×10-2g/L为宜。
(四)捕收剂用量及其品种的影响
在浮选中运用捕收剂,能够进步有用矿藏表面的疏水性。黄铁矿捕收剂首要是黄药类等捕收剂。在许多情况下,已成功地运用单一种捕收剂。但混合运用多种硫代捕收剂可大大进步硫化矿浮选目标。按表2所示条件,丁基黄药及戊基黄药用量对脱硫效果的影响成果别离见表7和表8。
表7 丁基黄药用量条件实验成果丁基黄药用量/(×10-2g·L-1)产品称号产率/%S档次/%S收回率/%0低硫铝土矿
高硫尾矿94.29
5.710.55
7.8253.49
46.511.56低硫铝土矿
高硫尾矿95.10
4.900.57
8.5456.41
43.593.13低硫铝土矿
高硫尾矿96
40.44
13.4444
566.25低硫铝土矿
高硫尾矿97.06
3.740.50
12.9251.68
48.32
表8 戊基黄药用量条件实验成果戊基黄药用量/(×10-2g·L-1)产品称号产率/%S档次/%S收回率/%0低硫铝土矿
高硫尾矿96.62
3.380.56
12.4556.17
43.831.56低硫铝土矿
高硫尾矿95.69
4.310.45
12.344.78
55.223.13低硫铝土矿
高硫尾矿96
40.44
13.4444
566.25低硫铝土矿
高硫尾矿96.5
3.50.57
11.5957.74
42.26
由表7可知,跟着丁基黄药用量的添加,高硫尾矿中硫的档次和收回率都随之添加,然后下降,低硫铝土矿的产率在小规模内增大。丁基黄药对浮选效果具有较大影响。丁基黄药用量以3.13×10-2g/L为宜。
由表8可知,跟着戊基黄药用量的添加,高硫尾矿中硫的档次在小起伏内先升高后下降,硫的收回率在较大起伏内先升高后下降,低硫铝土矿的产率改变不大。戊基黄药对硫的收回率影响较大。戊基黄药用量以3.13×10-2g/L为宜。
三、优化条件的浮选成果
通过以上各条件实验的影响,得出高硫铝土矿一段浮选除硫的最佳条件实验为:碳酸钠用量2.5g/L,六偏磷酸钠用量为7.65×10-3g/L,拌和1min,用量为4.0×10-4g/L,拌和1min,硫酸铜用量为1.88×10-2g/L,拌和2min,丁基黄药用量为3.13×10-2g/L,拌和1min,戊基黄药用量为3.13×10-2g/L,拌和2min,松醇油用量为0.125g/L,拌和1min,实验成果见表9。
表9 原矿一段浮选实验成果产品称号产率/%S档次/%S收回率/%低硫铝土矿
高硫尾矿
原矿96
4
1000.44
13.44
0.9644
56
100
由表9可知,在优化的浮选条件下,原矿通过一段浮选即可取得硫档次高达的13.44%,收回率56%,而产率仅为4%的高硫尾矿;一起取得产率为96%,硫档次为0.44%的低硫铝土矿。这一成果比前苏联研讨人员浮选高硫铝土矿一段浮选尾矿含硫达9%的工艺目标还好。
对浮选所得低硫铝土矿和高硫尾矿进行化学分析,分析成果见表10。为了便于对照,将原矿相应数据也列于表10中。
表10 浮选产品化学分析成果(质量分数)/%产品称号Al2O3SiO2Fe2O3TiO2CaOK2ONa2OMgOST1)低硫铝土矿
高硫尾矿
原矿62.10
51.96
61.6212.83
8.18
12.654.17
14.94
4.602.95
4.71
3.003.07
1.43
3.001.85
0.95
1.810.08
0.11
0.080.42
0.40
0.420.44
13.44
0.96
1) 此为化学分析成果,不是荧光分析成果
由表10可知,一段浮选高硫尾矿的A/S比为6.35,与A/S比为4.87的原矿比较,高硫尾矿的A/S比高,这是因为铝比硅更简略浮选,成果导致高硫尾矿中A/S比稍高。因为被浮选的高硫尾矿产率不大,因而对低硫铝土矿的A/S比的影响不大。高硫尾矿中硫和铁含量比原矿明显进步,铁略有进步,其它元素含量都偏低。而低硫铝土矿与原矿比较,除了铝,硅以及钾比原矿略低高外,其它元素都有所下降。
四、结语
(一)选用浮选的办法,以碳酸钠为pH调整剂,六偏磷酸钠为按捺剂,和硫酸铜为活化剂,丁基黄药和戊基黄药为捕收剂,松醇油为起泡剂,进行高硫铝土矿的一段反浮选,取得硫含量高达13.44%,收回率56%,氧化铝含量为51.96%,而产率仅为4%的高硫尾矿,一起取得产率为96%,氧化铝含量为62.10%,硫档次为0.44%的低硫铝土矿。因为铝比硅更简略浮选,高硫尾矿的A/S比升高,但因为高硫尾矿的产率低,仅为4%,因而对低硫铝土矿的A/S比影响不大。
(二)对原矿进行一段浮选的最佳条件是:碳酸钠用量为2.50g/L,六偏磷酸钠用量为7.65×10-3g/L,用量为4.00×10-4g/L,硫酸铜用量为1.88×10-2g/L,丁基黄药用量为3.13×10-2g/L,戊基黄药用量为3.13×10-2g/L,松醇油用量为1.25×10-1g/L。矿浆最佳浮选pH值规模是10.4~10.5左右。
(三)本研讨测验一起运用2种活化剂,即和硫酸铜,活化的效果大于单一活化剂的效果,进步硫的浮选收回率。丁基黄药与戊基黄药2种捕收剂按份额混合运用可进步硫的档次及收回率。