铜铅混合精矿分离浮选中的铅抑制剂及其制备方法与应用技术

本申请提供一种铜铅混合精矿分离浮选中的铅抑制剂及其制备方法与应用，包括：以β

【技术实现步骤摘要】
铜铅混合精矿分离浮选中的铅抑制剂及其制备方法与应用


[0001]本申请涉及矿物浮选
，尤其涉及一种铜铅混合精矿分离浮选中的铅抑制剂及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]在自然界中，现己经查明的铜矿物有多种，但据报道只有十几种有工业应用的价值。按照地球化学的性质来讲，铜、铅同属于铜型离子构造，铜金属是属于亲硫元素族，因此在自然界中铜矿物、铅矿物大多会以硫化铜矿、硫化铅矿的形式出现。铜矿物按照化学成分以及成因等因素的不同可以将它们分为原生硫化铜矿(如黄铜矿)、次生硫化铜矿(如辉铜矿)以及氧化铜矿(如孔雀石)。在铜的硫化矿中，主要的和比较常见的为黄铜矿和辉铜矿。方铅矿(PbS)，属于原生矿，是硫化铅矿的最主要组成矿物，且方铅矿的分布非常广。
[0003]含有硫化铜、铅的矿石称为复杂硫化矿，这类矿石的矿物组成极为复杂，矿物间的共生关系致密，有价组分的含量波动范围较大，构造多种多样，嵌布粒度变化范围大。它们属于难选矿石，其成矿条件对矿石的可选性有控制性的影响，对于这类矿石的处理往往采用很复杂的选矿流程。
[0004]针对矿物呈不均匀嵌布或彼此致密共生的复杂铜铅矿，由于铜、铅矿物表面性质相似，可浮性极其相近，一般采用将铜、铅矿混合浮选，得到铜铅混合精矿后，再将铜精矿和铅精矿分离的方法，将铜精矿和铅精矿分离的方法有“抑铅浮铜”法和“抑铜浮铅”法。一般原则是：当矿石中铅的含量比铜高许多时，应抑铅浮铜；反之当铜含量接近或多于铅时，应抑铜浮铅。
[0005]现有的抑铅浮铜的方法中，包括无机铅抑制剂和有机铅抑制剂两大类，其中无机铅抑制剂中一类试剂是重铬酸盐，由于重铬酸盐对铜矿物的浮选基本没有影响，这也是研究最多的药剂之一。但是，重铬酸盐在使用时须严格控制pH值，且六价铬剧毒会污染环境；无机铅抑制剂中另一类试剂以亚硫酸盐或焦磷酸盐为其代表，但是亚硫酸盐、焦磷酸盐需在酸性的矿浆条件下使用，存在腐蚀设备、影响稳定生产的缺陷。
[0006]有机铅抑制剂中使用较多的是羧甲基纤维素，有机铅抑制剂易于调控，但存在选择性不佳的缺点。

技术实现思路

[0007]本申请提供一种铜铅混合精矿分离浮选中的铅抑制剂及其制备方法与应用，用以解决上述现有铜铅混合精矿分离浮选中的铅抑制剂毒性大、酸性条件使用会腐蚀设备和选择性不佳的问题。
[0008]第一方面，本申请提供一种铜铅混合精矿分离浮选中的铅抑制剂的制备方法，包括：以β
‑
环糊精为原料和改性剂发生酯化，制得改性β
‑
环糊精；改性剂为二元羧酸形成的环状酸酐；按重量份，将50～100份改性β
‑
环糊精与10～20份无水硅酸钠混合均匀，即可制得铅抑制剂。
[0009]本申请的铅抑制剂的制备方法中以β
‑
环糊精为原料，和环状酸酐反应制得分子内含有羧基和羟基的改性β
‑
环糊精，利用改性β
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环糊精上的羧基和铅矿表面的PbOH
+
产生静电作用、改性β
‑
环糊精上的羟基与铅矿表面的HPbO2‑
产生氢键作用，以及，改性β
‑
环糊精的空穴和羟基与铅矿表面的Pb
2+
螯合，使得改性β
‑
环糊精吸附于铅矿表面，而吸附于铅矿表面的改性β
‑
环糊精表面含有羟基和羧基，使得铅矿表面形成一层水膜，导致铅矿受到抑制不能上浮，而改性β
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环糊精对铜矿的上浮则没有影响，从而实现铜铅混合精矿在浮选时的铜、铅的分离。
[0010]无水硅酸钠能够和铅矿表面的铅离子生成亲水的硅酸铅而形成水膜，增加了铅矿的亲水性，抑制了铅矿的可浮性，且无水硅酸钠和改性β
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环糊精协同能增强对铅矿的抑制作用。改性β
‑
环糊精和无水硅酸钠混合而成的铅抑制剂，本申请的方法以β
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环糊精为原料，具有原料价格低廉、易于获取的优势，且本申请的制备铅抑制剂的方法易于操作，合成步骤少，纯化容易。
[0011]本申请制备的铅抑制剂以无水硅酸钠和改性β
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环糊精为主要成分，避免了传统重铬酸盐剧毒性以及污染环境的缺点；且改性β
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环糊精上的羧基和羟基与铅矿表面的离子及铅盐离子结合，并且改性β
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环糊精的空穴也可包合或络合铅盐离子及铅离子从而抑制铅矿的可浮性而不影响铜矿的上浮，且硅酸钠与铅离子也可形成水溶性的硅酸铅在铅矿表面形成水膜，抑制铅矿上浮，改性β
‑
环糊精和无水硅酸钠可提高对铅矿的选择性；本申请的铅抑制剂在弱碱性条件下使用，因而可避免酸性条件对设备腐蚀的问题。
[0012]可选地，改性剂的结构式为：
[0013][0014]其中，R为n＝1～8。
[0015]可选地，上述以β
‑
环糊精为原料和改性剂发生酯化，制得改性β
‑
环糊精，包括以下步骤：
[0016]S101、取β
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环糊精和改性剂加入反应容器中，混合均匀，得到底物混合体系；
[0017]S102、将底物混合体系水浴加热至85～92℃，再向底物混合体系中加入浓硫酸，并搅拌反应5～10min；
[0018]S103、反应结束后，迅速向反应液中加入水，冷至室温再过滤；
[0019]S104、取S103中过滤得到的滤饼，用极性质子溶剂重结晶，再次过滤，取滤饼，于
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0.06～
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0.09Mpa，40～50℃恒温干燥1～2h即得改性β
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环糊精。
[0020]可选地，β
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环糊精与改性剂的摩尔比为1∶7～1∶8.4；
[0021]浓硫酸的浓度为95～98％，浓硫酸的用量为底物混合体系质量的0.5～1％。本申请中，浓硫酸为催化剂，起到破坏β
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环糊精羟基之间的氢键和脱水的作用。
[0022]可选地，极性质子溶剂为水、甲醇、乙醇、丙醇或异丙醇中的一种或多种。
[0023]第二方面，本申请提供一种铜铅混合精矿分离浮选中的铅抑制剂，由上述第一方面的方法所制得的铅抑制剂；其中改性β
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环糊精的结构式为：
[0024][0025]其中，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7为羟基或
[0026]R为n＝1～8。
[0027]本申请提供的铜铅混合精矿分离浮选中的铅抑制剂，其中的改性β
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环糊精兼具β
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环糊精具有空穴可络合或包合铅离子的特点和改性基团易于络合铅矿表面的铅离子及铅盐离子的特性，利用羟基和羧基的亲水性以及β
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环糊精自身空穴的特点，能迅速和铅矿表面的含铅离子络合或结合，使得改性β
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环糊精能附着于铅矿表面，并形成亲水膜，抑制铅矿在浮选时的上浮；无水硅酸钠与铅矿表面形成亲水性的硅酸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铜铅混合精矿分离浮选中的铅抑制剂的制备方法，其特征在于，包括：以β
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环糊精为原料和改性剂发生酯化，制得改性β
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环糊精；所述改性剂为二元羧酸形成的环状酸酐；按重量份，将50～100份所述改性β
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环糊精与10～20份无水硅酸钠混合均匀，即制得铅抑制剂。2.根据权利要求1所述的铜铅混合精矿分离浮选中的铅抑制剂的制备方法，其特征在于，所述改性剂的结构式为：其中，R为3.根据权利要求1或2所述的铜铅混合精矿分离浮选中的铅抑制剂的制备方法，其特征在于，所述以β
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环糊精为原料和改性剂发生酯化，制得改性β
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环糊精，包括：S101、取β
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环糊精和改性剂加入反应容器中，混合均匀，得到底物混合体系；S102、将底物混合体系水浴加热至85～92℃，再向底物混合体系中加入浓硫酸，并搅拌反应5～10min；S103、反应结束后，迅速向所得反应液中加入反应液体积2～5倍的水，冷却至室温再过滤；S104、取S103中过滤得到的滤饼，用极性质子溶剂重结晶，再次过滤，取滤饼，于
‑
0.06～
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0.09Mpa、40～50℃恒温干燥1～2h，即得改性β
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环糊精。4.根据权利要求3所述的铜铅混合精矿分离浮选中的铅抑制剂的制备方法，其特征在于，所述β
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环糊精与所述改性剂的摩尔比为1∶7～1∶8.4；所述浓硫酸的浓度为95～98％，所述浓硫酸的用量为底物混合体系质量的0.5～1％。5.根据权利要求3所述的铜铅混合精矿分离浮选中的铅抑制剂的制备方法，其特征在于，所述极性质子溶剂为水、甲醇、乙醇、丙醇或异丙醇中的一种或多种。6.一种铜铅混合精矿分离浮选中的铅抑制剂，其特征在于，所述铅抑制剂包括权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：祝景龙，何朝，吴艳辉，张晨露，
申请(专利权)人：西安矿源有色冶金研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：