捕收剂组合在硫化铜镍矿浮选中的应用

林国刚（吉林吉恩镍业股份有限公司，吉林 磐石 132311）

捕收剂组合在硫化铜镍矿浮选中的应用

林国刚（吉林吉恩镍业股份有限公司，吉林 磐石 132311）

论述了丁基BX与异戊BX各50%用量组合在硫化铜镍矿石中的应用，解决了现场使用单一丁基BX或异戊BX的缺点，两种药剂的复合作用提高了技术指标，取得了令人满意的效果。

丁基BX；异戊BX；捕收剂；组合药剂；浮选

1 前言

自1926年黄药应用于有色金属矿石浮选以来，极大地推动了浮选工艺的发展，时至今日，黄药仍是世界有色金属浮选的主要捕收剂。吉林镍业公司选矿厂是一个日处理能力1 500t的中型有色金属选矿厂。生产所用的捕收药剂种类及用量为：捕收剂丁基黄药150g/t；捕收兼起泡剂C125300g/t。主要技术指标由原建厂的原矿品位1.282%、精矿品位4.2%、回收率84.94%提高到原矿品位1.176%、精矿品位7.432%、回收率86.19%。有效回收了矿产资源，降低了冶炼成本消耗。但由于所处理的矿石繁杂多变，原矿品位逐年降低，使用单一的丁基黄药不能完全满足矿石性质以及生产的需要，为此，2007年，在进行小型试验的基础上，将丁基黄药与异戊基黄药组合在现场进行应用，取得了精矿品位相近，回收率提高的较好效果。

2 矿石性质

矿石中主要金属硫化矿物为磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铜矿、黄铁矿等。硫化矿物占矿石总量的20%左右。其中磁黄铁矿占矿石总量的11%～13%，占硫化矿物的55%～65%。镍黄铁矿、黄铜矿、黄铁矿在矿石中的含量分别为3%、1.8%、1.2%。脉石矿物以辉石为主，但大部分已蚀变为纤闪石、蛇纹石、次闪石、滑石等。这些次生脉石矿物的含量占矿石总量的35%～45%。其中纤闪石8%～16%、蛇纹石6%～12%、次闪石2%～4%、滑石6%～14%。

矿石中磁黄铁矿为目的矿物的主要载体矿物，镍黄铁矿、针镍矿、紫硫镍矿、黄铜矿等与之紧密伴生，构成硫化矿物的集合体，产出在脉石矿物颗粒周边，构成海绵晶铁结构。磁黄铁矿含镍0.6%～2.4%，以类质同象形式存在。细粒的镍黄铁矿常在磁黄铁矿中呈火焰状、鱼刺状嵌布，属固熔体分离结构，难以单体解离，必须与磁黄铁矿一起回收。

上述硫化矿物的含量和产出特征表明，该矿石的浮选实质就是磁黄铁矿的浮选，其上浮量的多少，决定了回收率的高低。因此，欲提高选矿回收率应尽量选用捕收能力强的异戊基黄药。

3 两种黄药性质及其组合作用原理

黄药类捕收剂对硫化矿物的捕收能力最强，且烃链越长捕收能力越强，为了强化对磁黄铁矿的捕收，试验选用了戊基黄药。理论上证明：用戊基黄药浮选硫化矿时只要覆盖达到矿物表面积的14%～15%，就能使矿物浮起。

关于两种黄药捕收剂的组合使用，一般认为是，由于矿物表面的物理化学不均匀性，使其不同区域具有不同的活性，它们对不同捕收剂有不同的吸附能力，活性小的丁基黄药吸附在活性大的表面区域，活性大的异戊基黄药吸附在活性小的表面上，这两种药剂的共吸附，不仅改善了矿物表面的疏水性，从而提高了矿物的可浮性，而且改变了原有矿物表面的电性、润温性或化学吸附特性，促进了其它非同类捕收剂药剂的吸附。C125复合药剂中的丁铵黑药，Z-200#及其它表面活性剂（中性油等）在已吸附了黄药的矿物表面发生层叠吸附，穿插吸附等，从而使吸附量增加，使矿物的疏水性大大增强，因此提高了浮选效果。

4 实验室药剂对比试验

实验室用药品包括丁基黄药、异戊基黄药、C125、CMC、碳酸钠。。试验用矿石采自现场，为了使矿样和生产矿样一致，进行了配矿。

称取破碎后的硫化镍矿石1 000g，置于球磨机中，再加入1 000mL水于球磨机中，所得的矿浆浓度为30%(质量比)，矿浆的pH值为8～9。然后将矿浆倒人挂槽式浮选机的浮选槽中，进行浮选实验。浮选分离后，将矿样过滤、烘干、称重，实验室制样后，分析其镍精矿品位和回收率。矿样的回收率代表捕收剂对镍的捕收能力，回收率越高表示其对镍的捕收能力越强。而从精矿品位的高低可以看出捕收剂对镍的选择性能，品位越高，表示捕收剂的选择性越好。

为了使试验条件与选矿现场接近，选定磨矿时间为10分钟，磨矿细度为-0.074mm占76%。在上述试验条件下，实验分别进行了单一使用丁基BX、异戊基BX和丁基BX+异戊基BX组合的对比试验。试验流程及结果见图1、表1。

图1 药剂对比试验流程

表1 药剂对比试验结果

从试验结果可看出，单独使用丁基黄药，尽管精矿品位略高一点，但精矿产率和回收率明显太低，只能达到5.95%和49.15%。这说明丁基黄药选择性好捕收能力比较差。而单独使用异戊基黄药，精矿产率和回收率都比较高，达到8.43%和64.29%，而精矿品位较单独使用丁基黄药略低一点，可以说明异戊基黄药捕收能力较强，但选择性较差一点。而丁基黄药和异戊基黄药组合使用，从实验结果可以看出，效果非常明显。精矿品位较和单独使用丁基黄药比较相近达到了6.71%，回收率明显高于单独使用丁基黄药和戊基黄药，达到了64.68%。进而可以断定这种药剂组合适合公司的矿石性质，两种药剂各50%的用量产生的叠加与复合作用弥补了单独使用任何一种药剂的不足，用量可行，效果显著。

5 工业试验

根据上述试验结果，于2007年开始在现场中添加各50%用量的丁基BX+异戊基BX组合药剂，使用前后指标逐年提高，见表2。

丁基BX+异戊基BX组合药剂添加在浮选作业后，粗选泡沫层明显变厚，而且气泡明显变小、变实，随气泡上浮的矿物增多，由于使用回水后，纤维素用量适当增大，这样粗选泡沫层金属光泽性强，改变了单一使用丁基黄药泡沫层薄、不实的这一现象。近3年使用的结果可以反映其作用效果。

表2 使用药剂组合后生产指标 %

6 结语

（1）从小型试验到工业试验可以看出使用组合药剂在矿物表面发生共吸附，产生协同效应，可显著提高选矿技术指标。组合药剂的应用克服了单一使用任何一种捕收剂的缺陷，减少了金属流失，提高了泡沫的稳定性，便于选矿的操作。

（2）实践证明，组合药剂的探索和使用是长期的试验研究。不仅捕收剂组合，其他的起泡剂和抑制剂也可以找到与其组合的药剂使其产生复合效应，因此应大力推广使用组合药剂，使生产指标进一步提高，获得更大的经济效益。

[1] 胡为柏.浮游选矿[M].北京：冶金工业出版社，1983.

[2] 林国梁.矿石可选性研究[M].北京：冶金工业出版社，1998.

[3] 张 编.浮选药剂的组合使用[M].北京：冶金工业出版社，1994.

Application of combined collector in flotation of copper-nickel sulphide ore

The application of combination of butyl BX(50%)and isopentyl BX(50%)in copper-nickel sulphide ore flotation was discussed,and which made up the disadvantages of using single butyl BX or isopentyl BX.The recombination action of two regents improved the technical indexes and achieved satisfying results.

butyl BX;isopentyl BX;collector;combined regent;flotation

1672-609X（2010）06-0005-03

TD923+.1

B

2010-03-12

林国刚（1979-），男，选矿技术员，现任吉林吉恩镍业股份有限公司选矿厂车间主任。