项目3氧化矿的浮选

出版社理工分社浮选技术1项目３氧化矿的浮选任务１氧化矿的分类及可浮性任务导入：我国大部分硫化矿床的上部都有氧化带，有的矿床还被深度氧化而成为大中型的氧化矿床。氧化率是氧化矿物的金属含量在矿石总金属含量中所占的百分率。出版社理工分社浮选技术2任务导入：我国大部分硫化矿床的上部都有氧化带，有的矿床还被深度氧化而成为大中型的氧化矿床。氧化率是氧化矿物的金属含量在矿石总金属含量中所占的百分率。出版社理工分社浮选技术3学习目标：１．掌握氧化矿的特点；２．掌握氧化铜矿物的种类及它们的可浮性；３．掌握氧化铅、锌矿的种类以及它们的可浮性；４．了解铁矿石、锰矿石、钨矿石、锡石等的可浮性。出版社理工分社浮选技术4３．１．１氧化铜矿的可浮性氧化铜矿在我国储量丰富，也是我国铜资源的重要组成部分。它们的特点是结构松散易碎，含水含泥较多，结合铜含量高，细粒不均匀嵌布，氧、硫混杂等。（１）氧化铜矿物的类型特征根据矿石中所含氧化铜矿物种类的不同，可将氧化铜矿石划分为７大类型，不同类型的氧化铜矿石的可选性相差很大。出版社理工分社浮选技术5１）孔雀石型矿物以孔雀石为主，其他矿物含量较少，属易选矿石，可采用硫化浮选法处理。２）硅孔雀石型矿物以硅孔雀石为主，脉石为硅酸盐类，属难选矿石，可采用化学选矿法处理。３）赤铜矿型矿石以赤铜矿和孔雀石为主，含铜品位高，不论脉石为何种类型，都可用浮选法处理。４）水胆矾型矿石以铜的矾类矿物为主，属中等可选性，可用浮选或化学选矿法直接回收。出版社理工分社浮选技术6５）自然铜型此种共生矿物，粒度较粗，品位较高，属易选矿石，用浮选分离。６）结合型氧化铜矿物以极细粒状被褐铁矿或泥状物包裹，品位较贫，遇脉石为硅酸盐类，则属难选矿石，可用化学选矿法直接回收；若脉石为碳酸盐，则属复杂型。７）氧化铜混合型矿石中有氧化物，也有硫化物，成分复杂，粒度稍粗大，若脉石为硅酸盐类，可采用浮选化学选矿法处理。出版社理工分社浮选技术7（２）主要氧化铜矿物的可浮性最常见的氧化铜矿物是孔雀石和蓝铜矿，其次是硅孔雀石和赤铜矿，有时也会碰到铜的硫酸盐或其他可溶性盐类。１）孔雀石［ＣｕＣＯ３·Ｃｕ（ＯＨ）２］这种氧化铜矿物经过预先硫化以后，可以采用浮选硫化矿的捕收剂（如黄药）进行浮选；不进行预先硫化，也可以用５～６个碳以上的黄药在高用量下浮选。出版社理工分社浮选技术8２）蓝铜矿［２ＣｕＣＯ３·Ｃｕ（ＯＨ）２］浮选条件与孔雀石基本上相同。其不同之点仅在于用脂肪酸及其皂类浮选时，它比孔雀石的浮游性好，用硫化法浮选时，则需要与药剂有比较长的作用时间。３）硅孔雀石（ＣｕＳｉＯ３·２Ｈ２Ｏ）这类氧化铜矿物的可浮性很差。其主要原因在于它们本身是组成和产状很不稳定的胶体矿物，其表面具有很强的亲水性，捕收剂吸附膜只能在矿物表面的孔隙内形成，而且附着极不牢固。出版社理工分社浮选技术9４）水胆矾［ＣｕＳＯ４·３Ｃｕ（ＯＨ）２］５）胆矾（ＣｕＳＯ４·５Ｈ２Ｏ）这种矿物属于可溶性矿物，在浮选时易溶于矿浆中，由于这类矿物的溶解增大了矿浆中铜离子的浓度，还会破坏浮选过程的选择性，增加药剂的消耗。出版社理工分社浮选技术10（３）游离氧化铜与结合氧化铜所谓游离氧化铜矿物是成独立形态存在的氧化铜矿物，它们均能溶于氰化物溶液中，这部分矿物中所含的铜称为游离氧化铜。结合氧化铜与脉石结合的方式有３种：①机械地分散在脉石中成为微细分散的包裹体；②以离子或分子状态吸附于脉石上成为所谓色染体；③作为晶格的杂质与脉石相结合。出版社理工分社浮选技术11（４）脉石种类对可浮性的影响脉石种类对氧化铜矿石的可浮性也有一定的影响，含硅质脉石的氧化铜矿比较好处理，而含碳酸盐脉石的氧化铜矿石就比较难选。含有较多的氢氧化铁和粘土质矿泥的氧化铜矿石，就更难选。出版社理工分社浮选技术12３．１．２氧化铅锌矿的可浮性我国乃至全世界的铅锌矿石中，硫化铅锌矿占绝大多数，氧化铅锌矿石占极少部分。（１）氧化铅矿石的可浮性常见的氧化铅矿物有白铅矿（ＰｂＣＯ３）、铅矾（ＰｂＳＯ４）、砷铅矿［Ｐｂ５（ＡｓＯ４）３Ｃｌ］、铬铅矿（ＰｂＣｒＯ４）、磷氯铅矿［Ｐｂ５（ＰＯ４）３Ｃｌ］和钼铅矿（ＰｂＭ０Ｏ４）等。出版社理工分社浮选技术13（２）氧化锌矿石的可浮性主要的氧化锌矿物有菱锌矿（ＺｎＣＯ３）、红锌矿（ＺｎＯ）、异极矿（Ｚｎ２ＳｉＯ４·Ｈ２Ｏ）、硅锌矿（Ｚｎ２ＳｉＯ４）等。其中最有价值的是菱锌矿。出版社理工分社浮选技术14３．１．３铁、锰矿的可浮性（１）铁矿物及可浮性用浮选法选别的铁矿物主要有赤铁矿和假象赤铁矿、菱铁矿及褐铁矿等。①赤铁矿和假象赤铁矿（Ｆｅ２Ｏ３），含铁７０％，易为脂肪酸类捕收剂所浮选。②菱铁矿（ＦｅＣＯ３），含铁４８．３％，在强碱性介质中可用阳离子捕收剂浮选。③褐铁矿（Ｆｅ２Ｏ３·Ｈ２Ｏ），含铁６０％，可用脂肪酸类捕收剂进行浮选。出版社理工分社浮选技术15（２）锰矿物的可浮性含锰矿物分两类：一类是氧化物；另一类是碳酸盐。重要锰矿物的可浮性如下：①菱锰矿ＭｎＣＯ３，含Ｍｎ４７．８％，是锰矿中较易浮的一种矿物。②软锰矿ＭｎＯ２，含Ｍｎ６３．２％，它比菱锰矿难浮，浮选时捕收剂用脂肪酸。出版社理工分社浮选技术16３．１．４钨矿的可浮性钨的矿物可分为白钨矿和黑钨矿两大类。一般来说白钨矿要比黑钨矿易浮得多。常见的黑钨矿物有钨锰铁矿［（Ｆｅ，Ｍｎ）ＷＯ４］、钨铁矿（ＦｅＷＯ４）和钨锰矿（ＭｎＷＯ４）。它们是类质同象矿物。出版社理工分社浮选技术17任务导入：氧化矿的浮选药剂主要有捕收剂、调整剂。氧化矿常用的捕收剂又分为阴离子型和阳离子型两大类，前者多为各种烃基含氧酸，后者主要是有机胺类。调整剂有硫化剂、水玻璃等。学习目标：１．熟悉氧化矿石浮选常用的几种捕收剂；２．了解氧化矿石浮选常用的调整剂；３．了解氧化矿石捕收剂的作用机理。任务２氧化矿的浮选药剂出版社理工分社浮选技术18３．２．１氧化矿的捕收剂这类捕收剂通常在其极性基中含有氧、氮等原子，同时非极性基分子量较大。常用的氧化矿捕收剂分为阴离子型和阳离子型两大类，前者多为各种烃基含氧酸，后者主要是有机胺类。（１）烃基含氧酸（及其盐）类捕收剂烃基含氧酸（及其盐）类捕收剂都是阴离子型捕收剂，大致分为以下几类：１）羧酸（盐）类例如油酸、氧化石蜡皂、塔尔油和环烷酸等。出版社理工分社浮选技术19出版社理工分社浮选技术20出版社理工分社浮选技术21①油酸及油酸钠（Ｃ１７Ｈ３３ＣＯＯＨ及Ｃ１７Ｈ３３ＣＯＯＮａ）。②氧化石蜡皂。石蜡是含Ｃ１５～Ｃ４０的饱和烃类的混合物，经氧化皂化制得氧化石蜡皂，其成分可大致分为３部分。③塔尔油及塔尔油皂。塔尔油是脂肪酸和树脂酸的混合物，此外还含有一定数量非酸类的中性物。④环烷酸。它是石油炼制工业的副产品，经皂化得到环烷酸皂。出版社理工分社浮选技术22２）磺酸（盐）类磺酸（盐）类如磺化石油、烷基芳基磺酸盐等，其分子式为ＲＳＯ３Ｎａ，结构式为：出版社理工分社浮选技术23３）硫酸酯类这类药剂包括烃基硫酸酯和硫酸化脂肪酸（皂）等。①烃基硫酸酯钠（Ｒ—Ｏ—ＳＯ３Ｎａ）。②硫酸化脂肪酸（皂）。不饱和脂肪酸（一般是油酸、亚油酸）经浓硫酸作用再皂化，可制得硫酸化脂肪酸皂。出版社理工分社浮选技术24４）胂酸、膦酸类这类药剂主要是胂酸、磷酸的衍生物，例如混合甲苯胂酸、苯乙烯膦酸等。①胂酸。有机胂酸有许多种，用作捕收剂的主要是苯胂酸类衍生物。②膦酸。有机膦酸作为捕收剂的主要是苯乙烯膦酸，结构为出版社理工分社浮选技术25５）羟肟酸类烷基羟肟（氧肟酸、异羟肟酸）具有两种互变异构体，两者同时存在，是一种螯合剂，能与多种金属离子形成螯合物，即出版社理工分社浮选技术26（２）胺类捕收剂这类捕收剂解离后产生带有疏水烃基的阳离子，故又称为阳离子捕收剂，是有色金属氧化矿、石英、云母等铝硅酸盐和钾盐的捕收剂。①胺类捕收剂不能和阴离子捕收剂同时加入。因为这两类药剂的离子在溶液中会互相反应，生成较高分子量的不溶性盐。②胺有一定起泡能力，对水的硬度有一定适应性，但水的硬度过高，则其用量需要增大。③胺能优先附着于矿泥上，导致选择性降低。因此，浮选前应当脱出矿泥。④胺可和中性油类混合使用，如用阳离子捕收剂和煤油浮选石英。出版社理工分社浮选技术27（３）阴离子捕收剂与氧化矿、非硫化矿的作用机理常用的阴离子捕收剂多为弱有机酸（或其盐），在矿浆中按其解离常数大小及介质ｐＨ不同而呈分子或离子状态。１）在矿物表面双电层的吸附对阴离子捕收剂与氧化矿作用的研究表明，当阴离子捕收剂浓度低时，离子靠静电力吸附，名为“配衡离子吸附”。出版社理工分社浮选技术28２）静电力吸附与矿物表面电性阴离子捕收剂靠静电吸引力吸附在矿物表面时，矿物的零电点是重要的参数。３）在矿物表面的化学吸附氧化矿浮选时，捕收剂除了以静电力、范德华氏力等产生的物理吸附外，也常常在矿物表面发生化学吸附。在许多情况下，化学吸附对浮选有决定性的影响。出版社理工分社浮选技术29（４）阳离子捕收剂与氧化矿、非硫化矿的作用机理阳离子捕收剂对氧化矿、非硫化矿，特别是对硅酸盐类矿物的作用机理与阴离子捕收剂有明显区别：①阳离子捕收剂本身往往同时有起泡性；②对矿泥敏感；③选择性差，捕收能力强；④主要是静电力物理吸附及分子力的物理吸附；⑤由于选择性差，故调整剂的作用极为重要。出版社理工分社浮选技术30１）药性常用的阳离子捕收剂是含１０～２０个碳原子的胺盐，其主要药性如解离常数、溶解度、临界胶束浓度见表３-２-３。出版社理工分社浮选技术31出版社理工分社浮选技术32２）胺离子及分子的物理吸附胺离子及分子的物理吸附主要是静电力吸附，也包括范德华氏力吸附。十二胺离子在石英表面吸附时，十二胺醋酸盐浓度对石英表面动电位的影响为：低浓度时，对动电位影响不大，这时可能有个别的十二胺阳离子吸附；浓度增高时逐步变为半胶束吸附。当ｐＨ一定时，要使石英表面动电位变为零需要的胺盐浓度与烃链长度有关，烃链愈长，半胶束的浓度愈小，适合浮选的ｐＨ范围就扩大。出版社理工分社浮选技术33出版社理工分社浮选技术34（５）非极性矿物捕收剂烃油类捕收剂是非极性矿物捕收剂。烃油分为脂肪烃、脂环烃和芳香烃３类。烃油类捕收剂难溶于水，不能解离为离子，故又称为非极性捕收剂或中性油类捕收剂。由于其化学活性低，故一般不和矿物表面发生化学作用。出版社理工分社浮选技术35３．２．２氧化矿的调整剂（１）硫化剂硫化剂包括硫化钠和硫氢化钠。铜铅锌氧化矿物大多可用硫化剂硫化后用黄药浮选。（２）硫化促进剂铜铅锌氧化矿物硫化浮选时，在硫化过程中加入一定量的硫酸铵或硫酸铝有助于氧化矿物的硫化，显著改善浮选效果。出版社理工分社浮选技术36（３）乙二胺磷酸盐乙二胺磷酸盐的结构式如下：（４）活化剂２，二硫酚—１，３，硫代二唑（２，，３，或ＤＭＴＤＡ）简称Ｄ２浮选活化剂。（５）水玻璃非硫化矿浮选时，广泛使用水玻璃作抑制剂，同时也常用它作矿泥分散剂。出版社理工分社浮选技术37①水玻璃与金属盐（如Ａｌ２（ＳＯ４）３、ＭｇＳＯ４、ＦｅＳＯ４、ＺｎＳＯ４等）配合使用。②水玻璃与碳酸钠配合使用。如抑制石英浮磷灰石用此法。③矿浆加温。用于白钨矿、方解石和萤石的浮选分离。出版社理工分社浮选技术38任务导入：氧化矿的特点是结构松散易碎，含水较多，而且经常含有较多的矿泥。学习目标：１．熟悉氧化铜矿石的处理方法及特点；２．了解氧化铅、锌矿的处理方法；３．了解白钨矿、黑钨矿、锡石等矿物的可浮性及处理的方法，同时了解它们在浮选时常用什么药剂，又各有什么特点；４．分析钨（含白钨矿和黑钨矿）、钼（含辉钼矿）、铋（含辉铋矿）矿可以考虑用那些原则流程。任务３氧化矿的浮选实践出版社理工分社浮选技术39３．３．１氧化铜矿的浮选实践（１）氧化铜矿的浮选方法处理氧化铜矿的方法主要有以下几种：１）硫化后黄药浮选法此法是将氧化矿物先用硫化钠或其他硫化剂（如硫氢化钠）进行硫化，然后用高级黄药作捕收剂进行浮选。２）脂肪酸浮选法该法又称为直接浮选法，用脂肪酸及其皂类作捕收剂进行浮选时，通常还要加入脉石抑制剂水玻璃、磷酸盐及矿浆调整剂碳酸钠等。出版社理工分社浮选技术40３）特殊捕收剂法对氧化铜矿的浮选，除使用上述两类捕收