一种超声辅助铜离子强化表面严重氧化黄铁矿浮选的方法技术

一种超声辅助铜离子强化表面严重氧化黄铁矿浮选的方法，包括表面严重氧化黄铁矿超声辅助预处理、氧化层部分脱落后黄铁矿表面铜离子活化和铜离子活化后黄铁矿浮选回收；利用超声空化效应使黄铁矿表面致密氧化层部分脱落，以暴露出可与铜离子、捕收剂作用的活性位点，随后加入铜离子溶液，在黄铁矿表面发生吸附，并生成类硫化铜组分，该组分有利于捕收剂的吸附，使得黄铁矿表面疏水性增加，最终达到表面严重氧化黄铁矿强化浮选回收的目的。该方法采用的超声功率低、超声时间短，所用药剂用量低、成本低、来源广，在超声空化效应辅助作用下铜离子活化效率高。此外，整体工艺操作要求低、适应性强，对于同类型难选黄铁矿高效回收具有较强的推广价值。强的推广价值。

【技术实现步骤摘要】
一种超声辅助铜离子强化表面严重氧化黄铁矿浮选的方法


[0001]本专利技术涉及硫化矿浮选回收
，特别涉及一种超声辅助铜离子强化表面严重氧化黄铁矿浮选的方法。

技术介绍

[0002]黄铁矿是一种重要的硫化矿物，常用来作为提取硫和生产硫酸的主要矿物原料。此外，由于其良好的半导体和光学性能，也常应用于热电池、锂电池的电极材料，以及光伏太阳能电池板中的无毒、廉价的材料。黄铁矿在选矿及尾矿堆存过程中表面极易氧化，并会产生大量酸性矿山废水，若不能有效回收，势必会对周边土壤、农作物、水体中的生物造成严重危害。
[0003]浮选是回收黄铁矿最常用的方法之一。但是在黄铁矿表面严重氧化后，其可浮性较差，采用常规捕收剂难以浮选回收。一方面，由于其表面严重氧化后会生成大量亲水性较强的铁氧化物及氢氧化物，阻止了捕收剂在黄铁矿表面的有效吸附；另一方面，在氧化后其表面溶解度会大幅度增加，会产生大量铁离子，进而会消耗矿浆中的捕收剂。
[0004]对于氧化后的黄铁矿，目前最常用的回收方法是进行酸洗预处理活化浮选，即往矿浆中加入一定浓度的硫酸并进行搅拌，使黄铁矿表面铁氧化物溶解从而暴露出新鲜的黄铁矿表面，再添加常规的浮选药剂进行回收。但是该方法由于矿浆酸性较强，会对设备造成严重腐蚀，减少设备寿命，而且会导致酸性废水量大幅度增加，进而对周边生态环境造成更严重的危害。
[0005]此外，酸洗预处理
‑
铜离子活化浮选氧化后黄铁矿也是常用的方法，但该方法中铜离子活化效果受黄铁矿表面氧化产物的溶解程度、浮选矿浆环境影响较大，铜离子活化效率往往较低。因此，开发新的浮选技术实现表面严重氧化黄铁矿的高效回收对于保护生态环境、实现黄铁矿的资源化利用均具有重要的意义。

技术实现思路

[0006]为了克服上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种超声辅助铜离子强化表面严重氧化黄铁矿浮选的方法，通过在前期对表面严重氧化黄铁矿进行超声辅助预处理使得黄铁矿表面部分氧化层脱落，使得表面活性位点增加，再通过添加铜离子对黄铁矿表面进行活化，使黄铁矿表面更易与捕收剂作用，进而增加黄铁矿的可浮性，最终达到强化表面严重氧化黄铁矿高效浮选回收的目的。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0008]一种超声辅助铜离子强化表面严重氧化黄铁矿浮选的方法，包括以下步骤；
[0009]步骤1：表面严重氧化黄铁矿超声辅助预处理：
[0010]将表面严重氧化黄铁矿加入水中配制成一定质量浓度的矿浆；对黄铁矿矿浆进行超声预处理，然后进行固液分离，获得表面氧化层部分脱落后黄铁矿和含铁溶液；
[0011]步骤2：氧化层部分脱落后黄铁矿表面铜离子活化：
[0012]在步骤1得到的含铁溶液中依次加入生石灰、絮凝剂后，进行絮凝沉淀、固液分离得到澄清液；将步骤1所得黄铁矿加入澄清液中，配制成一定浓度黄铁矿矿浆，达到减少酸性废水排放及水资源重复使用的目的；将配制的矿浆充分搅拌后，调节矿浆pH值；然后加入铜离子溶液进行充分搅拌，实现黄铁矿的活化；
[0013]步骤3：铜离子活化后黄铁矿浮选回收：
[0014]在步骤2获得的矿浆中依次加入捕收剂和松醇油，进行充气浮选，控制浮选刮泡时间，对泡沫产品进行烘干、称重，最终获得硫精矿。
[0015]所述的步骤1中，表面严重氧化是指黄铁矿表面经与O2和H2O等作用后生成大量亲水性较强的铁氧化物，用常规黄原酸类捕收剂难以浮选回收。
[0016]所述的步骤1中，黄铁矿的矿样粒度为74μm以下，矿浆浓度为5％～20％范围内；超声处理过程中，超声功率为20～100W，超声时间为2～10min。
[0017]所述的步骤1中，超声辅助预处理完成后，进行沉淀、固液分离，再重新配制黄铁矿矿浆，重复上述操作，如此循环多次，得到满足浮选要求的黄铁矿，进行步骤2。
[0018]所述的步骤1中，超声辅助预处理后沉淀并进行固液分离的循环次数为1～5次。
[0019]所述的步骤2中，生石灰相对原矿用量为50～600g/t。
[0020]所述的步骤2中，絮凝剂相对原矿用量为10～100g/t，所述絮凝剂为有机絮凝剂聚丙烯酰胺。
[0021]所述的步骤2中，黄铁矿矿浆浓度为10％～20％，矿浆pH值为3～8。
[0022]所述的步骤2中，铜离子溶液为硫酸铜溶液，铜离子相对原矿用量为30
‑
200g/t，加入铜离子后，活化时间为2
‑
10min。
[0023]所述的步骤3中，捕收剂为丁基黄药、双黄药、乙硫氮中的至少一种，捕收剂相对原矿用量为100
‑
300g/t，松醇油乳化液相对原矿用量为10
‑
100g/t，加入捕收剂和起泡剂后，搅拌时间分别为3min和2min。
[0024]所述的步骤3中，充气浮选时，充气时间为1
‑
3min，浮选刮泡时间为2
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6min，浮选刮泡时间间隔为10s/次。
[0025]本专利技术的有益效果：
[0026]本专利技术采用超声预处理辅助铜离子对表面严重氧化的黄铁矿进行活化浮选，利用超声空化效应使黄铁矿表面致密氧化层部分脱落，以暴露出可与铜离子、捕收剂作用的活性位点，随后加入铜离子溶液，在黄铁矿表面发生吸附，并生成类硫化铜组分，该组分有利于捕收剂的吸附，使得黄铁矿表面疏水性增加，最终达到表面严重氧化黄铁矿强化浮选回收的目的。该方法采用的超声功率低、超声时间短，所用的硫酸铜用量低、来源广，在超声空化效应辅助作用下铜离子活化效率高。此外，所使用的捕收剂为常规的黄原酸类药剂，价格低廉，整体工艺操作要求低、适应性强，对于同类型难选黄铁矿高效回收具有较强的推广价值。
具体实施方式
[0027]下面结合实施例对本专利技术作进一步详细说明。
[0028]以下实施例中，黄铁矿矿样粒度均在74微米以下。
[0029]所采用的硫酸铜为分析纯，捕收剂和起泡剂为工业纯。试验中所用的所有药剂溶
液均采用去离子水配制成相应浓度的溶液备用，其中捕收剂溶液现配现用。
[0030]所采用的起泡剂溶液的配制方法为：将松醇油滴加装有一定去离子水溶液的容量瓶中，进行超声波乳化至松醇油完全溶解，再定容至相应刻度线，获得松醇油乳化液备用。
[0031]实施例1
[0032]一种超声辅助铜离子强化表面严重氧化黄铁矿浮选的方法，将表面严重氧化黄铁矿加入水中配制成质量浓度为10％的矿浆，对矿浆进行超声预处理，超声功率为60W，超声时间为6min，随后进行固液分离，循环操作次数为2次，获得表面氧化层部分脱落黄铁矿；对含铁溶液处理过程中，生石灰用量为300g/t，聚丙烯酰胺用量为50g/t；铜离子活化过程中，矿浆浓度为10％，矿浆pH值为5，铜离子用量为100g/t，活化时间为3min。随后依次加入丁基黄药、松醇油乳化液，用量分别为200g/t和60g/t，进行充气浮选，浮选刮泡时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声辅助铜离子强化表面严重氧化黄铁矿浮选的方法，其特征在于，包括以下步骤；步骤1：表面严重氧化黄铁矿超声辅助预处理：将表面严重氧化黄铁矿加入水中配制成一定质量浓度的矿浆；对黄铁矿矿浆进行超声预处理，然后进行固液分离，获得表面氧化层部分脱落后黄铁矿和含铁溶液；步骤2：氧化层部分脱落后黄铁矿表面铜离子活化：在步骤1得到的含铁溶液中依次加入生石灰、絮凝剂后，进行絮凝沉淀、固液分离得到澄清液；将步骤1所得黄铁矿加入澄清液中，配制成一定浓度黄铁矿矿浆；将配制的矿浆充分搅拌后，调节矿浆pH值；然后加入铜离子溶液进行充分搅拌，实现黄铁矿的活化；步骤3：铜离子活化后黄铁矿浮选回收：在步骤2获得的矿浆中依次加入捕收剂和松醇油，进行充气浮选，控制浮选刮泡时间，对泡沫产品进行烘干、称重，最终获得硫精矿。2.根据权利要求1所述的一种超声辅助铜离子强化表面严重氧化黄铁矿浮选的方法，其特征在于，所述的步骤1中，表面严重氧化是指黄铁矿表面经与O2和H2O等作用后生成大量亲水性较强的铁氧化物，用常规黄原酸类捕收剂难以浮选回收。3.根据权利要求1所述的一种超声辅助铜离子强化表面严重氧化黄铁矿浮选的方法，其特征在于，所述的步骤1中，黄铁矿的矿样粒度为74μm以下，矿浆浓度为5％～20％范围内；超声处理过程中，超声功率为20～100W，超声时间为2～10min。4.根据权利要求1所述的一种超声辅助铜离子强化表面严重氧化黄铁矿浮选的方法，其特征在于，所述的步骤1中，超声辅助预处理完成后，进行沉淀、固液分离，再重新配制黄铁矿矿浆，重复上述操作，如此循环多次，得到满足浮选要求的黄铁矿，进行步骤2；所述的步骤1中，超声辅助...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛季玮，刘童，刘启鸿，魏煜恒，卜显忠，宛鹤，田宇，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：