通过利用多种抑制剂的协同作用在含有磁黄铁矿的硫化镍矿石的浮选中改进选择性和回收率的方法技术

利用多种抑制剂的协同作用来改进在非铁金属硫化物的浮选中硫化铁的抑制而不损害有价值的硫化物矿物的回收率同时降低或消除使用有环境问题的化学品例如多胺的方法。该方法具有显著的经济和环境益处。该多种抑制剂包含至少一种有机聚合物、至少一种含硫化合物和/或至少一种含氮有机化合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过利用多种抑制剂的协同作用在含有磁黄铁矿的硫化镍矿石的浮选中改进选择性和回收率的方法本申请要求2012年4月12日提交的标题为"AMethodforImprovingSelectivityandRecoveryintheFlotationofNickelSulphideOresthatContainPyrrhotitebyExploitingtheSynergyofMultipleDepressants"的美国专利申请No.61/623,459的优先权，且在此将其通过引用以其全文并入本文。专利
本公开内容涉及使用抑制剂试剂的组合来选择性泡沫浮选硫化物矿物的方法。专利技术背景自从二十世纪早期以来，实践了硫化物矿物浮选。它的工业重要性被很好地认识，因为可更加经济地熔炼和精炼来自浮选的精矿，以提供粗金属。泡沫浮选是通过利用表面疏水性的差别从废脉石材料选择性分离有价值矿物的方法。一般地，浮选方法包括在浓浆料中研磨碾碎的矿石至单体分离粒度，接着在合适的稀释浆液内用不同试剂对它进行调节(conditioning)。这些试剂包括捕集剂、抑制剂、起泡剂、改性剂等。捕集剂通过物理/化学吸附使所需矿物的表面为疏水性的，这有助于附着气泡，所述气泡使得矿物颗粒漂浮到浆料表面并形成稳定的泡沫，收集所述稳定的泡沫以供进一步处理。抑制剂具有与捕集剂相反的作用，通过吸附亲水性组分或者通过除去用于捕集剂的吸附的活性位点，使不需要的矿物颗粒的表面变得亲水，从而使颗粒保留在尾矿部分内。起泡剂有助于在浆料内稳定合适尺寸的气泡，以便捕获并转移颗粒到浮选区。改性剂通常用于pH控制。所使用的泡沫浮选的各种方案通常相当复杂，以便使存在的有价值的矿物的等级和回收率最大化，并使具有很少商业价值的岩石和硫化物矿物的舍弃最大化。在用于回收非铁富矿金属的硫化物矿石的加工中，所处理的普通价值的矿物包括分别对于金属Ni、Cu、Pb和Zn来说的镍黄铁矿和针镍矿，黄铜矿和辉铜矿和斑铜矿，方铅矿，和闪锌矿。然而，这些有价值的矿物天然地与铁硫化物，即不具有商业价值且被视为硫化物脉石的磁黄铁矿、黄铁矿、和白铁矿结合。在浮选中选择性舍弃铁硫化物可显著改进精矿的经济价值且还降低熔炼器中的SO2排放，其中铁硫化物显著有助于这些气体排放。然而，磁黄铁矿的舍弃是具有挑战性的。它不仅涉及矿石内磁黄铁矿的丰度，而且还涉及磁黄铁矿的晶体结构(即单斜、六方或陨硫铁)。此外，磁黄铁矿紧密地与其它矿物，主要与镍黄铁矿结合。在浮选过程中将磁黄铁矿选择性抑制而不损害Cu和Ni的回收率对于在工业矿物加工工厂内产生商业价值来说是个关键。美国专利No.5,074,993描述了浮选硫化物的方法，其中通过在用量>50g/mt的磨碎矿物混合物中使用水溶性多胺将磁黄铁矿抑制。水溶性多胺优选是二亚乙基三胺(DETA)，且还可选自包括下述的列表：包括三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、五亚乙基六胺、2-[(2-氨乙基)氨基]乙醇、三-(2-氨乙基)胺、N-甲基亚乙基二胺和1,2–二氨基2-甲基丙烷。美国专利No.5,411,148描述了从铁硫化物分离单-或多金属性硫化物矿物的改进方法。该方法包括在用至少一种水溶性含硫的无机化合物浮选之前的调节段作为在采用如US5,074,993中所述的含氮有机螯合剂进一步调节之前的必要步骤。该水溶性含硫无机化合物优选是亚硫酸钠(Na2SO3)，且还可选自硫化物、连二硫酸盐、连四硫酸盐和二氧化硫，其用量从50变化到600g/mt所加工的干燥固体。含氮有机螯合剂优选是对于特定的浮选原料来说在充足剂量下使用的多亚乙基多胺，例如二亚乙基三胺(DETA)。由于以特定顺序添加的含硫化合物和含氮有机化合物的组合效果，将磁黄铁矿抑制。采用选择性磁黄铁矿抑制，前述方法在增加Ni和Cu精矿等级和回收率方面非常有效。然而，对于流出物内排放的总(可溶和不可溶)Cu和Ni来说，使用DETA可使废水处理的操作复杂化。DETA是强化学螯合剂，它与重金属离子例如Cu和Ni形成稳定的络合物。通过升高pH高于11(这是在废水处理工厂中通常进行的)，不能使这些络合物沉淀出。相反，将多胺沉淀剂例如8702(可获自NalcoCompany,Naperville,IL)添加到废水，以与DETA-金属络合物反应并形成沉淀。然而，沉淀是非常细的颗粒，它在澄清器内没有沉降，从而使得难以有效地从废水除去Cu和Ni。为了避免当使用DETA时废水内高含量的Cu和Ni，努力确定备选的硫化铁抑制剂，以减少或消除使用DETA。来自LignoTech的最新专利(美国专利No.8,221,709)描述了使用硬木木质素磺酸盐用于从金属性硫化物矿石分离脉石材料的方法。该专利指定了从桉树、枫树和桦树获得的具有不同硫或磺酸盐含量和分子量的三种硬木木质素磺酸盐，并在磨碎的矿石浆料(它包括硫化铜、硫化锌、或硫化铅与铁硫化物)的浮选中在～250-500g/mt的剂量的NaCN添加下，比较了它们的性能。可在其它试剂和pH调节之前或之后添加木质素磺酸盐。然而，在工业方法中仅添加木质磺酸盐的情况下，Cu/Ni硫化物和磁黄铁矿之间的选择性没有得到改进。在这一意义上，现有技术缺少下述方法：a)在与铁硫化物结合的Cu/Ni硫化物矿物的浮选中改进选择性和回收率，和b)减少或消除使用有问题的多胺化学品(例如DETA)，以最小化对环境的负面影响。专利技术概述鉴于以上所述的问题和未得到满足的需求，本专利技术公开了利用多种抑制剂的协同作用来改进在非铁金属硫化物的浮选中硫化铁的抑制而不损害有价值的硫化物矿物的回收率同时减少或消除使用有环境问题的化学品例如多胺的方法。该方法具有显著的经济和环境益处。包括在浮选方法过程中作为新鲜磨碎的浆料或作为经预处理和精细磨碎的工艺中间体的Cu/Ni硫化物矿石与磁黄铁矿的浮选实例。本方法的本质涉及使用多种抑制剂，从而利用每种化学品的单独的抑制效果，并产生协同效果以改进选择性和回收率并将多胺的使用减少至少50％，或者只要可能就消除多胺的使用。所使用的三种化学品包括1)多胺，例如DETA；2)水溶性含硫无机化合物，例如亚硫酸钠；和3)硬木木质素磺酸盐产品，优选具有6kDa分子量、5％磺酸盐和2％糖的木质素磺酸钙，并且特别是来自LignoTech的D-912产品。单独使用这些化学品要么a)没有产生充足的磁黄铁矿抑制，要么b)降低Cu/Ni回收率，要么c)由于潜在高含量的重金属，在废水处理工厂中引起环境排放问题。可同时分别添加或者按顺序(没有优选顺序)添加三种化学品，或将三种化学品以优选的比例预混合成单一溶液。类似地，可将两种组分以优选的比例预混合成单一溶液，并以变化的用量单独添加到第三种组分。可在其它浮选试剂之前或之后添加抑制剂。本专利技术的各方面促进选择性回收与铁硫化物结合的非铁富矿金属的改进。本专利技术的各方面促进抑制剂和捕集剂之间的协同作用，从而与采用DETA/Na2SO3组合典型地使用的多胺剂量相比，允许多胺(即DETA)剂量减少至少50％，而不损害浮选过程中的选择性和回收率。本专利技术的各方面有助于在废水处理工厂中避免可因形成DETA-金属络合物导致出现的强制限制的重金属和DETA的排放。本专利技术的这些方面的额外优点和新型特征一部分将在随后的说明中列出，且本文档来自技高网...

【技术保护点】
通过利用多种抑制剂的协同作用来改进在非铁金属硫化物上的泡沫浮选方法中与铁硫化物结合的有价值的非铁硫化物矿物的选择性和回收率同时减少或消除使用有环境问题的化学品例如多胺的方法，该方法包括：i)在含水碱性浆料中在捕集剂、起泡剂、pH改性剂、在浆料当中分布的载体气体以及多种抑制剂的存在下处理硫化物矿石，该硫化物矿石为新鲜磨碎的浆料或经预处理和精细磨碎的工艺中间体，其含有至少一种或多种非铁富矿金属硫化物矿物与铁硫化物，选择该多种抑制剂包括至少一种有机聚合物、至少一种含硫化合物、和/或至少一种含氮有机化合物；和i i)进行泡沫浮选以将铁硫化物抑制，同时允许浮选有价值的非铁硫化物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.04.12 US 61/623,4591.改进在非铁金属硫化物上的泡沫浮选方法中与铁硫化物结合的有价值的非铁硫化物矿物的选择性和回收率的方法，该方法包括：在含水碱性浆料中在捕集剂、起泡剂、pH改性剂、在浆料当中分布的载体气体以及多种抑制剂的存在下处理硫化物矿石，该硫化物矿石为新鲜磨碎的浆料或经预处理和精细磨碎的工艺中间体，其含有至少一种或多种非铁富矿金属硫化物矿物与铁硫化物，选择该多种抑制剂包括至少一种选自硬木木质素磺酸盐的有机聚合物、至少一种选自水溶性无机含硫化合物的含硫化合物、和至少一种含氮有机化合物,所述至少一种含氮有机化合物具有选自由具有OCNCCCNCNC和NCCN结构的一种或多种多亚乙基多胺组成的组的构型；和进行泡沫浮选以将铁硫化物抑制，同时允许浮选有价值的非铁硫化物。2.根据权利要求1的方法，其中所述硫化物矿物是镍黄铁矿和针镍矿，黄铜矿和辉铜矿和斑铜矿，方铅矿，或闪锌矿，或其混合物中的至少一种，其为新鲜磨碎的矿石或经预处理的中间体流。3.根据权利要求1的方法，其中所述至少一种或多种非铁富矿金属选自硫化物矿物的镍、铜、锌和铅、钴、铂、钯、金和银部分。4.根据权利要求1的方法，其中所述铁硫化物是磁黄铁矿、黄铁矿和白铁矿或其混合物。5.根据权利要求1的方法，其中所述含水碱性浆料的pH为8至12。6.根据权利要求1或5的方法，其中所述含水碱性浆料的pH为9.5。7.根据权利要求1的方法，其中所述捕集剂是黄原酸盐和/或酯...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·董，M·徐，
申请(专利权)人：瓦勒股份有限公司，
类型：发明
国别省市：巴西;BR