邱芝蓮,方建軍,2,何海洋,彭禮國(guó),秦 雙,董詩(shī)欽

(1.昆明理工大學(xué) 國(guó)土資源工程學(xué)院,云南 昆明 650093;2.省部共建復(fù)雜有色金屬資源清潔與利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,云南 昆明 650093)

0引言

世界鉛資源較豐富,分布較廣,其中澳大利亞的鉛礦儲(chǔ)量居世界首位[1],我國(guó)鉛礦儲(chǔ)量位居第二,但仍供不應(yīng)求,對(duì)外依存度較高[2]。鉛被廣泛應(yīng)用于冶金、國(guó)防和電子等領(lǐng)域,是一種重要的戰(zhàn)略性金屬資源。方鉛礦是自然界分布最廣的鉛礦物,其形成于不同溫度的熱液過(guò)程,含有Ag、Cu、Zn、Tl、As、Bi、Sb、Se等元素,其中以Ag居多,Se以類質(zhì)同象的形式置換S,存在PbS-PbSe完全類質(zhì)同象系列。方鉛礦是目前冶煉鉛的最重要原料,也是提取銀的重要礦物。方鉛礦的選礦方法以浮選法和重選法為主,重選法適用于粗粒嵌布方鉛礦的選礦,而浮選法則適用于細(xì)粒浸染方鉛礦的選礦。由于方鉛礦具有良好的可浮性,常與可浮性相近的黃銅礦、黃鐵礦、閃鋅礦、輝鉬礦和稀貴金屬等伴生,浮選是選鉛的一種有效方法[3]。

目前,鉛浮選工藝主要有優(yōu)先浮選和混合浮選再分離,在工業(yè)生產(chǎn)中,大多采用混合浮選再分離的工藝,但無(wú)論優(yōu)先浮選還是混合浮選,其分離的關(guān)鍵均在于抑制劑。抑制劑的主要作用是消除礦漿中的活化離子、在礦物表面形成親水性薄膜或解吸吸附在其表面上的捕收劑。方鉛礦抑制劑主要有無(wú)機(jī)抑制劑和有機(jī)抑制劑兩大類,藥劑與礦物之間的相互作用決定了方鉛礦的抑制效果,礦漿的環(huán)境條件是礦物與藥劑作用的重要影響因素,而抑制劑是決定性因素。本文總結(jié)了方鉛礦親水性影響因素,介紹了抑制劑的分類、特點(diǎn)及其抑制機(jī)理,旨在為我國(guó)方鉛礦浮選研究提供參考。

1 方鉛礦親水性影響因素

1.1 晶體結(jié)構(gòu)和晶格缺陷

晶體結(jié)構(gòu)對(duì)于選礦工藝流程和分選指標(biāo)有較大影響。不同成礦過(guò)程形成的礦物晶體結(jié)構(gòu)特性不同,其影響著表面極性、不飽和鍵性質(zhì)和微結(jié)構(gòu)的形成,導(dǎo)致礦物表面電性和潤(rùn)濕性存在差異,這就是不同產(chǎn)地的方鉛礦具有不同可浮性的原因[4-5]。方鉛礦(PbS)晶體結(jié)構(gòu)為典型的氯化鈉型,屬立方晶系,晶體呈立方體,即S2-呈立方最緊密堆積,Pb2+充填于八面體空隙中。每個(gè)單胞包含4個(gè)PbS分子,S與Pb的配位數(shù)均為6,即每個(gè)硫原子分別與6個(gè)相鄰的鉛原子配位,而每個(gè)鉛原子也分別與6個(gè)相鄰的硫原子配位,形成八面體構(gòu)造[6]。立體方鉛礦及其晶體結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。

圖1 立體方鉛礦及其晶體結(jié)構(gòu)

晶格缺陷對(duì)礦物可浮性有重要影響。礦物在成礦過(guò)程中,不同的晶格雜質(zhì)會(huì)以類質(zhì)同象的形式進(jìn)入礦物晶體導(dǎo)致晶格缺陷,從而使礦物出現(xiàn)不同的浮選行為[4]。如方鉛礦含銀(呈缺陷存在),當(dāng)含銀量升高時(shí),晶格常數(shù)減小,接觸角也減小,親水性有所提高,可浮性下降[5]。

晶格缺陷的存在會(huì)顯著影響方鉛礦的半導(dǎo)體性質(zhì)和捕收劑的吸附能力。陳建華等[7-8]通過(guò)研究含有硫空位和鉛空位的方鉛礦電子結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn),鉛空位和硫空位對(duì)其可浮性的影響不同,這是因?yàn)殂U空位不會(huì)改變方鉛礦的半導(dǎo)體類型,但可增強(qiáng)方鉛礦對(duì)黃藥的吸附能力,進(jìn)而提高可浮性;硫空位會(huì)使方鉛礦的半導(dǎo)體類型由p型變?yōu)閚型,降低方鉛礦對(duì)黃藥的吸附能力,導(dǎo)致可浮性變差。

晶體缺陷會(huì)導(dǎo)致氧化反應(yīng)機(jī)理與過(guò)程發(fā)生改變。藍(lán)麗紅[9]研究了空位缺陷對(duì)氧分子在方鉛礦(100)表面吸附行為的影響,結(jié)果表明,鉛空位和硫空位缺陷均有利于方鉛礦表面對(duì)氧的化學(xué)吸附,且硫空位比鉛空位更易吸附氧分子而被氧化。

1.2 半導(dǎo)體性質(zhì)

絕大多數(shù)硫化礦都是半導(dǎo)體,方鉛礦的半導(dǎo)體性質(zhì)與晶體結(jié)構(gòu)密切相關(guān)[4,7-8]。方鉛礦是一種窄帶隙半導(dǎo)體,其半導(dǎo)體類型根據(jù)導(dǎo)電類型分為p型和n型。其中p型半導(dǎo)體方鉛礦為空穴導(dǎo)電,有利于黃藥的吸附[10]。

方鉛礦礦床主要有熱液型、熱水沉積型、矽卡巖型3種典型成因礦床,不同成因的方鉛礦其半導(dǎo)體性質(zhì)存在顯著差異,這是因?yàn)椴煌梢虻姆姐U礦礦床雜質(zhì)不同,而雜質(zhì)的存在會(huì)改變方鉛礦的半導(dǎo)體性質(zhì)[11-13]。LAN等[11]研究了Ag、Cu、Zn、Mn、Bi、Sb等雜質(zhì)對(duì)方鉛礦可浮性的影響,結(jié)果表明,Ag和Bi顯著提升了方鉛礦的回收率,而Zn、Sb、Mn和Cu降低了其回收率;從動(dòng)力學(xué)角度分析,其原因是黃藥在含Ag或含Bi的方鉛礦上的吸附熱和反應(yīng)速率系數(shù)大于純方鉛礦的反應(yīng)熱和反應(yīng)速率系數(shù),而含Zn、Sb、Mn、Cu的方鉛礦則相反。

1.3 表面氧化

礦物表面的氧化和氧化產(chǎn)物對(duì)藥劑的吸附具有重要影響,進(jìn)而影響其親疏水性[14]。有研究[15]表明,n型半導(dǎo)體方鉛礦必須經(jīng)氧化才能被黃藥捕收。因此,在浮選分離過(guò)程中,抑制n型半導(dǎo)體的方鉛礦可通過(guò)減少表面氧化來(lái)提高分離效果。一般而言,在沒(méi)有氧氣的情況下方鉛礦不能被捕收劑捕收,而在氧飽和溶液中可以達(dá)到最佳可浮性[16]。各種pH環(huán)境下方鉛礦自身氧化反應(yīng)式如下:

(1)弱酸性條件

PbS→Pb2++S0+2e-。

(2)弱堿性條件

PbS+2H2O→Pb(OH)2+S0+2H++2e-。

(3)堿性條件

PbS+2H2O→HPbO2-+S0+3H++e-。

有研究[17]表明,在重鉻酸鹽法中,方鉛礦表面的氧化對(duì)重鉻酸鹽作用生成的鉻酸鉛有促進(jìn)作用,能增強(qiáng)其親水性。重鉻酸鹽抑制機(jī)理表明,在弱堿性條件下,重鉻酸鹽只對(duì)表面氧化的方鉛礦有抑制作用。鑒于氧化在重鉻酸鹽體系下對(duì)方鉛礦的雙重作用,在浮選分離過(guò)程中應(yīng)控制好攪拌時(shí)間和充氣量,最佳狀態(tài)是控制方鉛礦表面充分氧化,而與之分離的礦物則剛開(kāi)始氧化。

CHEN 等[18]研究了氧化劑H2O2對(duì)木質(zhì)素磺酸鈉抑制方鉛礦浮選分離黃銅礦的作用機(jī)理,結(jié)果表明,H2O2可增強(qiáng)木質(zhì)素磺酸鈉對(duì)方鉛礦的抑制作用,并降低木質(zhì)素磺酸鈉的用量,抑制作用增強(qiáng)的原因是H2O2與木質(zhì)素磺酸鈉發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生了更多的氧化產(chǎn)物,促進(jìn)了金屬鉛的羥基化合物在礦物表面的吸附,增加了木質(zhì)素磺酸鈉在方鉛礦表面的吸附量,從而增強(qiáng)了抑制作用。

腐殖酸抑制方鉛礦的機(jī)理研究表明,氧化對(duì)于腐殖酸抑制方鉛礦有重要作用,中度氧化抑制效果最好,礦物表面氧化形成的硫和硫酸鉛是腐殖酸的重要吸附位點(diǎn)[19]。LIU等[20]研究了腐殖酸鈉和過(guò)硫酸銨對(duì)方鉛礦的抑制機(jī)理,結(jié)果表明,腐殖酸鈉不會(huì)吸附在新鮮的方鉛礦表面,礦漿的氧化環(huán)境和方鉛礦表面的適當(dāng)氧化是腐殖酸鈉抑制方鉛礦的前提,在氧化后方鉛礦表面可產(chǎn)生化學(xué)吸附。

在重鉻酸鉀分離銅鉛試驗(yàn)中,弱堿性條件下分離效果會(huì)受次生硫化銅礦氧化的影響,因?yàn)榇紊蚧~礦的氧化可以產(chǎn)生具有活化作用的銅離子吸附在方鉛礦表面而活化方鉛礦,導(dǎo)致方鉛礦親水性下降[22];高堿性條件下分離效果會(huì)受黃銅礦氧化的影響,因?yàn)辄S銅礦氧化產(chǎn)生的SO32-、SO42-、CuO優(yōu)先吸附在黃銅礦表面使其親水,從而影響銅鉛分離效果[23]。

1.4 礦漿pH

pH是浮選過(guò)程中需要控制的一個(gè)重要參數(shù),主要通過(guò)影響抑制劑和捕收劑的穩(wěn)定性及效能來(lái)影響礦物的親疏水性。

方鉛礦的可浮性較好,其回收率與礦漿pH緊密相關(guān)[14]。劉潤(rùn)清等[24]研究發(fā)現(xiàn),將丁基黃藥作為捕收劑,在礦漿pH為2～10范圍內(nèi),方鉛礦的回收率約為99%;當(dāng)pH>10時(shí),方鉛礦回收率急劇下降至27.93%。

通常情況下,抑制劑只有在適宜的pH條件下,才能表現(xiàn)出較好的抑制效果。在重鉻酸鹽體系下,需要嚴(yán)格控制礦漿pH,通?？刂圃?.4左右,因?yàn)樗嵝赃^(guò)強(qiáng)會(huì)導(dǎo)致重鉻酸鹽中的六價(jià)鉻迅速還原為三價(jià)鉻,從而失去抑制能力;而堿性過(guò)強(qiáng)則會(huì)使重鉻酸鹽對(duì)方鉛礦的氧化速率降低,從而影響抑制效果[25]。

亞硫酸鹽使強(qiáng)堿弱酸鹽溶液呈堿性,而方鉛礦在弱堿性條件下的可浮性良好。因此,亞硫酸鹽法一般要在弱酸性介質(zhì)中進(jìn)行,在試驗(yàn)過(guò)程中需要嚴(yán)格控制亞硫酸鹽用量和礦漿pH。通常認(rèn)為,有機(jī)抑制劑(如CMC、淀粉、糊精)是通過(guò)與表面金屬氫氧化物的相互作用吸附在礦物表面而使其親水的[21,26-27],因此有機(jī)抑制效果與pH緊密相關(guān)。PbS-H2O體系下的Eh-pH圖見(jiàn)圖2。

圖2 PbS-H2O體系下的Eh-pH圖

石灰因來(lái)源廣、成本低而被廣泛用作pH調(diào)整劑和硫化礦抑制劑,一定用量下的石灰可作為脈石礦物的抑制劑,用量較大時(shí)可實(shí)現(xiàn)對(duì)方鉛礦的抑制,同時(shí)石灰還能與礦漿中的金屬離子形成穩(wěn)定的絡(luò)合物或發(fā)生氧化還原反應(yīng),以此消除礦漿中的活化離子來(lái)實(shí)現(xiàn)抑制[28]。

1.5 礦漿電位

礦漿電位對(duì)硫化礦的疏水性和浮選行為具有明顯影響。方鉛礦具有半導(dǎo)體性質(zhì),可浮性良好,存在較寬的浮選礦漿電位。通過(guò)調(diào)控電位可實(shí)現(xiàn)對(duì)方鉛礦的有效抑制[7,29]。

王淀佐等[30]對(duì)方鉛礦-石灰-乙硫氮體系進(jìn)行了研究,結(jié)果表明,石灰的作用不僅是作為pH調(diào)整劑,還對(duì)礦漿電位有很好的穩(wěn)定作用;通過(guò)控制礦漿電位,不加閃鋅礦抑制劑也能實(shí)現(xiàn)方鉛礦和閃鋅礦的分離,同時(shí)還降低了選礦藥劑成本。羅仙平等[31]在某銅鉛鋅多金屬硫化礦電位調(diào)控浮選試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),礦漿電位與pH呈負(fù)相關(guān),因此可以通過(guò)調(diào)節(jié)礦漿pH來(lái)較為準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)礦漿電位;為此,針對(duì)礦石性質(zhì),采用“銅鉛混浮-銅鉛分離-混浮尾礦抑硫浮鋅”浮選工藝,通過(guò)調(diào)控礦漿電位,最終獲得了銅精礦品位為18.13%、回收率為55.41%,鉛精礦品位為50.20%、回收率為83.29%和鋅精礦品位為49.75%、回收率為86.17%的浮選指標(biāo)。

張文鉦[32]認(rèn)為控制礦漿電位可以強(qiáng)化磷諾克斯的抑制作用,硫化鈉可以降低溶液的氧化還原電位,因此磷諾克斯往往和硫化鈉等抑制劑配合使用,利用協(xié)同效應(yīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)方鉛礦的抑制。硫化鈉要超過(guò)一定濃度后才能實(shí)現(xiàn)對(duì)礦漿電位的改變,對(duì)方鉛礦的抑制機(jī)理主要是HS-與黃藥的競(jìng)爭(zhēng)吸附,降低黃藥在礦物表面的吸附量,同時(shí)解吸已吸附于其表面的黃藥[33-34]。

1.6 其他影響因素

黃銅礦與方鉛礦之間的電流相互作用會(huì)抑制黃藥在黃銅礦表面的吸附,進(jìn)而降低方鉛礦和黃銅礦的可浮性差異[35]。方鉛礦與黃鐵礦之間的電流相互作用會(huì)抑制黃鐵礦表面雙黃藥的形成,進(jìn)而降低方鉛礦與黃鐵礦的可浮性差異[36]。有研究[37]表明,黃鐵礦可促進(jìn)方鉛礦表面鉛離子的溶出,進(jìn)而增強(qiáng)對(duì)方鉛礦的抑制作用。

磨礦環(huán)境對(duì)方鉛礦浮選行為有重要影響。有研究[38-39]發(fā)現(xiàn),方鉛礦和磨礦介質(zhì)會(huì)發(fā)生反應(yīng)生成親水性的鐵氫氧化物,降低方鉛礦的可浮性。另外,不同研磨介質(zhì)對(duì)礦漿中溶解氧的消耗量不同,影響了方鉛礦表面的氧化和黃藥的吸附效能,從而改變方鉛礦的可浮性。

遲曉鵬等[40]在銅鉛分離新型抑制劑的研究中發(fā)現(xiàn),硫酸鋁和CMC的加入順序?qū)Ψ姐U礦的抑制效果有顯著影響,先加CMC再加硫酸鋁對(duì)方鉛礦的抑制產(chǎn)生負(fù)協(xié)同效應(yīng),而先加硫酸鋁再加CMC才能對(duì)方鉛礦的抑制產(chǎn)生正協(xié)同效應(yīng)。

除以上影響因素外,方鉛礦的親水性還受藥劑制度、浮選工藝、礦漿濃度、溫度和浮選機(jī)轉(zhuǎn)速等的影響。

2 抑制劑及其抑制機(jī)理

2.1 無(wú)機(jī)抑制劑

重鉻酸鹽和亞硫酸鹽是方鉛礦最主要的抑制劑,這些無(wú)機(jī)抑制劑具有用量小、生產(chǎn)穩(wěn)定、效果顯著等優(yōu)勢(shì)。重鉻酸鹽抑制機(jī)理研究已較為深入,重鉻酸鹽在方鉛礦表面形成鉻酸鉛親水薄膜而使其親水,同時(shí)解吸吸附在方鉛礦表面的黃藥[41],反應(yīng)式如下:

(1)鉻酸鹽和重鉻酸鹽之間的轉(zhuǎn)換

2CrO42-+2H+→ 2HCrO42-→ Cr2O72-+H2O。

(2)弱酸性條件

3PbS+11CrO42-+16H+→

3PbCrO4+4Cr2O3+3SO42-+8H2O,

3PbS+5HCrO4-+5H+→

3PbCrO4+Cr2O3+3S0+5H2O。

(3)弱堿性條件

PbS+CrO42-+4H2O →

PbCrO4+SO42-+8H++8e-,

2PbS+Cr2O72-+9H2O →

2PbCrO4+2SO42-+18H++16e-。

在安徽某銅鉛分離選礦試驗(yàn)中,閆德利[42]為降低銅鉛互含,采用重鉻酸鉀為鉛抑制劑,通過(guò)閉路試驗(yàn)最終獲得了含銅15.34%、含鉛5.94%、銅回收率為44.49%的銅精礦,含鉛64.17%、含銅0.42%、鉛回收率為90.99%的鉛精礦,實(shí)現(xiàn)了銅資源的綜合回收,解決了銅鉛互含嚴(yán)重的問(wèn)題。

亞硫酸鹽的抑制機(jī)理較為復(fù)雜,目前大都認(rèn)為是在方鉛礦表面生成了親水性的硫酸鉛或亞硫酸鉛薄膜,同時(shí)解吸吸附在方鉛礦表面的黃藥,從而降低方鉛礦的可浮性[43]。

水玻璃和焦磷酸鈉也是方鉛礦的有效抑制劑,但水玻璃通常需要與其他藥劑組合使用,焦磷酸鈉也需要在檸檬酸鈉的輔助下才能抑制方鉛礦。喬吉波等[44]針對(duì)某銅鉛礦石分別采用水玻璃+高錳酸鉀或水玻璃+亞硫酸鈉進(jìn)行試驗(yàn)研究,通過(guò)閉路試驗(yàn)最終獲得了銅品位為26.63%、銅回收率達(dá)84.26%的銅精礦,鉛品位為57.43%、鉛回收率達(dá)89.66%的鉛精礦。

有研究[45]表明,在方鉛礦-黃銅礦混合物的浮選試驗(yàn)中使用H2SO4對(duì)方鉛礦表面進(jìn)行改性,可降低方鉛礦的可浮性。在最佳改性條件下,方鉛礦表面的接觸角從93.03°降至44.67°,可浮性顯著降低,抑制機(jī)理是其在表面生成了親水性物質(zhì)PbSO4。

2.2 有機(jī)抑制劑

方鉛礦的有機(jī)抑制劑主要有多糖(淀粉、纖維素、糊精及其衍生物)、木質(zhì)素、腐殖酸鈉,其具有來(lái)源廣、種類多、對(duì)環(huán)境友好等特點(diǎn),逐漸取代了有毒有害的重鉻酸鹽,但僅有少數(shù)應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。

淀粉對(duì)方鉛礦的抑制機(jī)理研究成果較多。一般認(rèn)為,淀粉與方鉛礦的作用主要是氫鍵作用[34]。有研究[26]表明,淀粉是通過(guò)親水基團(tuán)羥基與方鉛礦表面金屬離子的羥基化合物相互作用而使其親水,表面金屬離子的羥基化合物性質(zhì)決定了淀粉與礦物表面的作用強(qiáng)弱。這種作用又是酸堿的相互作用,羥基化合物的堿性越強(qiáng),親水性越好。邱仙輝等[27]研究了磷酸酯淀粉對(duì)黃銅礦和方鉛礦浮選的影響及其吸附機(jī)理,原子力顯微鏡(AFM)檢測(cè)結(jié)果表明,磷酸酯淀粉對(duì)方鉛礦有較強(qiáng)的親和力,其表面形成的吸附形態(tài)均勻且覆蓋度較高,在高pH條件下可實(shí)現(xiàn)對(duì)方鉛礦的高效抑制。糊精是淀粉熱降解的產(chǎn)物,對(duì)方鉛礦的抑制作用主要是依靠親水性基團(tuán)羥基與鉛離子的化學(xué)絡(luò)合[46]。大量研究已經(jīng)證實(shí),羧甲基纖維素(CMC)是方鉛礦的高效選擇性抑制劑,在早期的研究中,通常將其與重鉻酸鉀組合使用以提高選擇性抑制作用,降低藥劑消耗。但隨著研究的深入,重鉻酸鉀產(chǎn)品逐漸被無(wú)鉻產(chǎn)品替代。有研究[47]表明,CMC分離黃銅礦和方鉛礦時(shí),CMC可選擇性化學(xué)吸附在方鉛礦表面。CMC對(duì)方鉛礦浮選的抑制機(jī)制主要是通過(guò)COO-基團(tuán)和PbOH+之間的靜電吸附和氫鍵作用[48-49]吸附在方鉛礦表面而實(shí)現(xiàn)對(duì)方鉛礦的抑制。遲曉鵬等[40]在銅鉛分離的新型鉛抑制劑研究中發(fā)現(xiàn),CMC、硫酸鋁以及硫酸鋁+CMC組合均可實(shí)現(xiàn)對(duì)方鉛礦的抑制,經(jīng)過(guò)1次粗選可獲得銅精礦品位為22.49%、回收率為77.29%,鉛回收率僅為4.96%和鉛精礦品位為41.38%、鉛回收率為95.04%、含銅1.28%的指標(biāo)。

2.3 組合抑制劑

單一的抑制劑很難達(dá)到理想的抑制效果,且藥劑消耗量大。為了達(dá)到更好的分離效果和經(jīng)濟(jì)指標(biāo),常將淀粉、纖維素、糊精等有機(jī)抑制劑和重鉻酸鹽與亞硫酸鹽組合使用。高錳酸鉀和CMC協(xié)同抑制方鉛礦的機(jī)理研究表明[50],協(xié)同抑制作用主要表現(xiàn)在方鉛礦對(duì)黃藥的吸附量大大降低。LIU 等[20]研究了使用腐殖酸鈉(HA)和過(guò)硫酸銨(APS)抑制方鉛礦與黃銅礦的浮選分離效果,結(jié)果表明,HA和APS組合抑制劑成功實(shí)現(xiàn)了銅鉛礦的清潔高效分離,兩者組合抑制比單一使用重鉻酸鉀、HA、APS的抑制作用更加明顯。采用組合抑制劑,通過(guò)閉路試驗(yàn)獲得了銅精礦含銅30.47%、含鉛1.58%,回收率分別為89.16%、2.06%;鉛精礦含鉛50.34%、含銅1.58%,回收率分別為98.42%、2.06%的指標(biāo)。亞硫酸鈉+硅酸鈉組合抑制方鉛礦的機(jī)理研究[51]表明,方鉛礦表面生成了親水性物質(zhì)硫酸鉛、亞硫酸鉛和正硅酸鉛。

張一超等[52]在云南某銅鉛硫化礦選礦試驗(yàn)中,采用重鉻酸鉀+硫酸鈉的組合抑制劑抑制方鉛礦,獲得了銅精礦品位為25.32%、含鉛7.96%、回收率為82.06%,鉛精礦品位為58.36%、回收率為85.61%、含銅0.73%的指標(biāo)。李江濤等[53]對(duì)某銅鉛混合精礦分別使用重鉻酸鉀、重鉻酸鉀+水玻璃、重鉻酸鉀+CMC、重鉻酸鉀+亞硫酸鈉為抑制劑分離銅鉛,工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果表明,以重鉻酸鉀+亞硫酸鈉為組合抑制劑,可得到銅精礦品位為24.99%、含鉛5.48%,鉛精礦品位為34.34%、含銅6.56%的指標(biāo)。王中生等[54]在某銅鉛鋅多金屬礦浮選分離試驗(yàn)中,對(duì)比了單一使用亞硫酸鹽、重鉻酸鹽和CMC-重鉻酸鹽組合抑鉛浮銅的效果,結(jié)果表明,CMC-重鉻酸鹽組合浮選效果最好,可以有效降低銅鉛互含。除此以外,重鉻酸鹽-亞硫酸鈉-羧甲基纖維素[55]、重鉻酸鈉-水玻璃-羧甲基纖維素[56]、亞硫酸鈉-羧甲基纖維素[57]、亞硫酸鈉-硫酸鋅-羧甲基纖維素[58]等組合抑制劑對(duì)方鉛礦均有良好的抑制效果。

在浮選過(guò)程中,組合抑制劑中各種抑制劑的抑制機(jī)理并未發(fā)生變化,只是發(fā)揮了各自的抑制效果和協(xié)同效應(yīng)。

3 結(jié)論

a.方鉛礦晶格缺陷和半導(dǎo)體性質(zhì)與其親水性密切相關(guān)。晶格缺陷越多,礦物的可浮性受到的影響越大。不同的半導(dǎo)體性質(zhì)會(huì)導(dǎo)致礦物與捕收劑的作用行為不同。晶格缺陷和半導(dǎo)體性質(zhì)主要受地質(zhì)作用影響。

b.礦漿環(huán)境條件是影響浮選指標(biāo)的重要因素,因此應(yīng)綜合考慮方鉛礦表面氧化、礦漿pH、礦漿電位、伴生礦物、磨礦介質(zhì)和加藥順序等因素對(duì)其可浮性的影響。

c.重鉻酸鹽和亞硫酸鹽是方鉛礦浮選的主要抑制劑。但由于單一藥劑很難達(dá)到滿意的抑制效果,同時(shí),重鉻酸鹽毒性大、消耗量大且會(huì)損失貴金屬,故重鉻酸鹽產(chǎn)品逐漸被無(wú)鉻產(chǎn)品或低鉻產(chǎn)品的組合抑制劑代替。因此,研發(fā)新型高效的單一選擇性抑制劑和組合抑制劑對(duì)實(shí)現(xiàn)方鉛礦的高效抑制具有重要意義,未來(lái)方鉛礦抑制劑將向無(wú)毒、環(huán)保、高效和組合藥劑的方向發(fā)展。