《难选铜镍硫化矿清洁选矿工艺及应用》以几种典型复杂难选铜镍多金属硫化矿石为研究对象,利用电化学原理与实验方法,对黄铜矿、镍黄铁矿等硫化矿的表面氧化行为、电化学浮选行为和机理进行了研究,探索了新型选铜酯类捕收剂LP—01与几种硫化矿物的作用机理,开发了复杂难选铜镍硫化矿清洁选矿新工艺,并成功地将新工艺应用于生产实践,取得了较好的选别指标。
《难选铜镍硫化矿清洁选矿工艺及应用》内容旨在为复杂难选铜镍多金属硫化矿石浮选分离问题的解决提供技术思路。
《难选铜镍硫化矿清洁选矿工艺及应用》可供矿物加工工程、冶金工程等专业的高校师生、科研院所研究人员以及矿业企业的工程技术人员等学习参考。
铜镍硫化矿是一种具有极高开发价值的矿产资源,它除含有大量金属铜、镍矿物以外,还经常伴生金、银、铂、钯等稀贵金属,具有很好的回收利用价值,铜镍矿产资源在国民经济中占有极其重要的地位。然而,随着我国近40年来对铜镍硫化矿的开采,富矿及易开采矿石逐渐减少,大量的微细粒、低品位、表面矿、废矿等难选矿产资源正逐步得到重视,如四川丹巴铜镍铂矿,虽早已探明成为我国继金川之后的第二大铜镍铂矿区,但由于原矿品位低(铜品位0.18%-0.20%、镍品位0.38%-0.42%)、矿石化学成分及物质组成复杂、铜镍矿物嵌布粒度细,一直未得到大规模开发利用。因此,为适应我国经济持续增长的需要,充分利用铜镍资源,加强对微细粒低品位铜镍矿石经济高效开发利用的研究势在必行。
浮选电化学经过近60年的发展,已经初步形成了一套较完善的硫化矿浮选电化学理论,以此为基础形成的电位调控浮选技术在矿山应用上也取得了可喜的成绩。1996年以来,以王淀佐院士为首的学术梯队成功地将高碱原生电位调控浮选工艺应用于矿山生产,实现了铅锌硫化矿电位调控浮选的工业化,该工艺在全国十几座矿山得到推广,取得了巨大的经济效益和社会效益,为硫化矿的高质量选矿提供了新的思路。
由于镍的化学性质,铜镍硫化矿中常见的硫化矿物是磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铜矿、黄铁矿等。铜镍硫化矿几乎都是用浮选予以回收,但目前浮选工艺普遍存在以下问题:(1)矿石易氧化,可浮性变化较大;(2)多数情况下含镁脉石矿物含量较高,且可浮性好;(3)黄铁矿、磁黄铁矿与镍黄铁矿共生,可浮性相近,当镍品位低时难以选出合格的镍精矿而多被废弃或没有得到综合回收。这些因素使得我国铜镍硫化矿矿产资源整体利用水平偏低。而要解决这一难题,使原来得不到开发的众多微细粒低品位铜镍硫化矿资源化,就需与之相适应的资源开发技术。为此,进行微细粒铜镍硫化矿浮选应用基础研究,从微观机制上探寻铜镍硫化矿浮选分离的本质,对提高我国铜镍硫化矿矿产资源的综合利用水平,缓解矿产需求与资源开发之间的矛盾,增强国内铜镍硫化矿矿石供矿能力,抵御国际市场价格冲击,促进矿产资源的可持续发展具有重要指导意义。
罗仙平,男,1973年3月出生,湖北仙桃人。江西理工大学二级教授,博士生导师,丙部矿业集团有限公司副总裁。2008年毕业于北京科技大学,获矿物加工工程博十学位。
1 绪论
1.1 铜镍硫化矿选矿技术的现状及发展
1.1.1 铜镍硫化矿选矿技术的现状及发展
1.1.2 研究意义
1.2 硫化矿物浮选电化学理论
1.2.1 硫化矿浮选的历史与发展
1.2.2 硫化矿物的无捕收剂浮选电化学理论
1.2.3 捕收剂与硫化矿作用的电化学机理
1.2.4 调整剂电化学浮选理论
1.2.5 磨矿体系的电化学行为
1.3 硫化矿物电化学测试方法
1.3.1 循环伏安法
1.3.2 Tafe1曲线
1.3.3 恒电势阶跃
1.3.4 交流阻抗法
2 试验试样及研究方法
2.1 试样来源及制备
2.2 试验试剂及主要设备
2.2.1 试验试剂
2.2.2 试验设备及仪器
2.3 研究方法
2.3.1 电化学测试
2.3.2 红外及紫外光谱测试
2.3.3 浮选试验
3 铜镍硫化矿物的表面氧化
3.1 铜镍硫化矿物表面氧化的热力学分析
3.1.1 热力学条件
3.1.2 镍黄铁矿在水系中表面氧化的Eh—pH关系
3.2 铜镍硫化矿物表面氧化的电化学研究
3.2.1 镍黄铁矿表面氧化的电化学研究
3.2.2 黄铜矿表面氧化的电化学研究
3.2.3 pH值对镍黄铁矿表面腐蚀的影响
3.2.4 pH值对黄铜矿表面腐蚀的影响
3.3 本章小结
4 铜镍硫化矿物-捕收剂相互作用的电化学机理
4.1 硫化矿物电极表面静电位对氧化产物的影响
4.2 黄药在硫化矿物电极表面作用的电化学研究
4.2.1 镍黄铁矿捕收荆条件下表面氧化电化学研究
4.2.2 丁黄药.水体系中镍黄铁矿的腐蚀
4.2.3 黄铜矿与捕收剂作用的电化学机理
4.2.4 丁黄药.水体系中黄铜矿的腐蚀
4.3 本章小结
5 硫化矿物电化学动力学研究
5.1 硫化矿物电极氧化的电位阶跃试验
5.2 丁基黄药在硫化矿电极表面作用的电极过程
5.3 本章小结
6 铜镍硫化矿物的浮选行为与机理
6.1 铜镍硫化矿自诱导浮选行为
6.1.1 矿浆pH值对铜镍硫化矿自诱导浮选的影响
6.1.2 矿浆电位对铜镍硫化矿自诱导浮选的影响
6.2 铜镍硫化矿捕收剂诱导浮选行为
6.2.1 矿浆pH值对铜镍硫化矿捕收剂诱导浮选的影响
6.2.2 矿浆电位对铜镍硫化矿捕收剂诱导浮选的影响
6.3 铜镍硫化矿电位调控浮选
6.4 本章小结
7 捕收剂与铜镍硫化矿表面作用机理
7.1 捕收剂在铜镍硫化矿表面的吸附量的测定
7.1.1 丁基黄药在镍黄铁矿表面的吸附量
7.1.2 丁基黄药在黄铜矿表面的吸附量
7.2 丁基黄药对镍黄铁矿表面吸附的影响
7.3 丁基黄药对黄铜矿表面吸附的影响
7.4 本章小结
8 难选铜镍硫化矿清洁选矿工艺小型试验
8.1 矿石性质概述
8.1.1 试样多元素分析
8.1.2 试样的矿物组成
8.1.3 试样的矿物组成
8.1.4 试样的矿物含量
8.1.5 试样的构造与结构
8.1.6 矿物嵌布特征
8.1.7 矿石矿物的嵌布粒度
8.1.8 矿物单体解离度测定
8.1.9 矿石性质研究小结
8.2 选矿试验方案论证
8.2.1 铜镍选矿方案的确定
8.2.2 需要解决的关键技术问题
8.2.3 技术路线
8.3 铜镍优先浮选工艺方案试验
8.3.1 铜粗选捕收剂种类对铜浮选的影响
8.3.2 铜粗选捕收剂用量对铜浮选的影响
8.3.3 铜粗选石灰用量对铜浮选的影响
8.3.4 铜粗选磨矿细度对铜浮选的影响
8.3.5 铜精选CMC用量对铜选矿指标的影响
8.3.6 铜精选再磨细度对铜选矿指标的影响
8.3.7 铜精选次数对铜选矿指标的影响
8.3.8 镍粗选捕收剂种类对镍粗选的影响
8.3.9 镍粗选捕收剂用量对镍浮选的影响
8.3.10 镍粗选硫酸用量对镍浮选的影响
8.3.11 镍粗选硫酸铜用量对镍浮选的影响
8.3.12 镍精选CMC用量对镍选矿指标的影响
8.3.13 镍精选次数对镍选矿指标的影响
8.3.14 铜镍优先浮选工艺方案闭路流程试验
8.4 铜镍混合浮选工艺方案试验
8.4.1 粗选捕收剂种类对铜镍浮选的影响
8.4.2 粗选捕收剂用量对铜镍浮选的影响
8.4.3 粗选硫酸用量对铜镍浮选的影响
8.4.4 粗选硫酸铜用量对铜镍浮选的影响
8.4.5 磨矿细度对铜镍混合浮选的影响
8.4.6 CMC用量对混合精矿精选指标的影响
8.4.7 混合精矿精选次数对铜镍选矿指标的影响
8.4.8 混合精矿再磨细度对铜镍分离指标的影响
8.4.9 铜捕收剂种类对铜镍分离指标的影响
8.4.10 LP-01用量对铜镍分离指标的影响
8.4.11 石灰用量对铜镍分离指标的影响
8.4.12 铜精选次数对铜选矿指标的影响
8.4.13 铜镍混合浮选工艺方案闭路流程试验
8.5 铜镍等可浮浮选工艺方案试验
8.5.1 铜粗选捕收剂种类对铜浮选的影响
8.5.2 铜粗选捕收剂用量对铜浮选的影响
8.5.3 铜粗选磨矿细度对铜浮选的影响
8.5.4 铜精选CMC用量对铜选矿指标的影响
8.5.5 精矿再磨细度对铜镍分离指标的影响
8.5.6 Z-200用量对铜镍分离指标的影响
8.5.7 石灰用量对铜镍分离指标的影响
8.5.8 铜精选次数对铜选矿指标的影响
8.5.9 镍粗选捕收剂种类对镍浮选的影响
8.5.10 镍粗选捕收剂用量对镍浮选的影响
8.5.11 镍粗选硫酸铜用量对镍浮选的影响
8.5.12 镍精选CMC用量对镍选矿指标的影响
8.5.13 镍精选次数对镍选矿指标的影响
8.5.14 铜镍等可浮浮选工艺方案闭路流程试验
8.6 铜镍选矿试验方案结果分析
8.7 铜镍硫化矿选矿废水处理及废水回用试验
8.7.1 通化吉恩镍业现场选矿废水净化试验
8.7.2 实验室铜镍混合浮选工艺选矿废水净化及回用试验
8.7.3 实验室混合浮选工艺选矿废水处理后回用对选矿指标的影响
8.7.4 选矿废水处理试验研究小结
9 难选铜镍硫化矿清洁选矿工艺的应用
9.1 难选铜镍硫化矿高效清洁选矿新工艺验证试验
9.2 难选铜镍硫化矿高效清洁选矿新工艺工业试验
9.2.1 原工艺技术条件与存在的问题
9.2.2 新工艺技术条件与特点
9.2.3 新工艺持续改进措施
9.2.4 新工艺工业试验结果
9.3 难选铜镍硫化矿高效清洁选矿新工艺工业应用
参考文献
索引