[發明專利]難選細粒硫化渣的水熱調控優化其浮選行為的方法

有效

• 申請號: 201210124531.2
• 申請日: 2012-04-25
• 公開（公告）號: CN102642862A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: 閔小波;柴立元;張海靜;梁彥杰;袁翠玉;柯勇;李青竹
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C01G9/08
• 分類號: C01G9/08
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 袁靖

技術領域

本發明屬于環境工程領域，涉及難選細粒硫化渣的水熱調控優化其浮選行為的方法。

背景技術

重金屬廢渣是重金屬污染環境的主要形態之一。傳統化學硫化鈉沉淀法處理重金屬廢水的過程中會產生大量廢渣，其中重金屬多以非晶態的硫化物形式存在。大量重金屬廢渣的排放和堆存，不僅占用了大量的土地，而且其中常含有鉛、鋅和銅等金屬，對環境構成極大的污染和威脅。另一方面，我國目前礦產資源緊缺，形勢嚴峻，鉛、鋅、銅等礦物大量依賴進口。重金屬廢渣中含有銅、鉛、鋅、鐵等多種有價金屬，日益成為一種具有開發利用價值的二次資源。

目前，常見的硫化調控技術有傳統Na₂S硫化、機械促進硫化、焙燒硫化。但是傳統Na₂S硫化產生的人造硫化礦為化學沉淀法生成，其存在形態、粒度及表面性質與天然礦石存在很大差異，且大多數以非晶態存在，因此獲得的浮選回收率并不理想。而機械促進硫化在機械力作用下容易發生晶格畸變甚至產生無定形化而改變硫化物的晶體結構，而且機械力作用下合成的硫化物晶粒很細，這些都不利于后續的浮選回收。因此本發明對這些方法制備的難選、細粒、結晶效果差的硫化渣進行了水熱調控從而優化其浮選行為。

發明內容

本發明的目的是提供了一種難選細粒硫化渣的水熱調控優化浮選行為的方法。該方法能針對目前人工合成的硫化鋅結晶效果差、晶粒尺寸小、難選、浮選分離差，進行水熱調控來優化其浮選行為，實現硫化鋅的高效結晶和長大，從而利于浮選回收。

本發明的目的是通過以下方式實現的：

難選細粒硫化渣的水熱調控優化其浮選行為的方法，包括以下步驟，

將難選細粒硫化渣破碎過篩，置于水熱反應釜中，添加水使固液質量比1∶3～1；4；在攪拌狀態下添加礦化劑和晶型調控劑，加熱反應后冷卻；固液分離，固體進行后續浮選，礦化劑和晶型調控劑在反應之前加入或者在反應過程中加入。

所述的難選細粒硫化渣包括冶金、化工、選礦、電鍍行業硫化沉淀法產生的硫化渣以及含有細粒硫化物的浮選尾礦和尾砂，以及采用機械硫化或Na₂S溶液硫化合成的細粒、非晶態或結晶差的人工硫化礦。

所述的過篩是將難選細粒硫化渣過150μm孔徑篩。

所述的水熱反應釜中添加水量使釜內填充度為反應釜體積的70％～75％。

所述的水熱反應釜反應時設置200～300r/min的轉速。

所述的礦化劑包括氫氧化鈉，氫氧化鉀，硫化鈉，氧化鈣，氫氧化鈣，添加礦化劑的量是根據體系的pH來限定，保證反應體系pH值為9～12之間。

所述的晶型調控劑包括晶種和表面改善劑，晶種有天然閃鋅礦或純化合物硫化鋅，表面改善劑有天然方鉛礦、純化合物硫化鉛、氧化鉛、硝酸鉛、天然銅藍礦、氧化銅、氫氧化銅或硫酸銅，添加比例為晶種∶表面改善劑∶硫化渣的質量比為1∶1∶100～5∶5∶100。

所述的反應的溫度為180～260℃，時間至少2小時。

所述的反應固液分離后的上清液循環利用，添加到水熱反應釜中。

后續的浮選回收過程具體如下：

取水熱調控后的硫化鋅渣50g于0.5L-XFD單槽式浮選機上進行浮選回收，設置浮選溫度為60℃，攪拌速度為2070r/min，攪拌5min；加入分散劑(六偏磷酸鈉400g/t)和抑制劑(羧甲基纖維素200g/t)，攪拌3min；加入活化劑(硫酸銅400g/t)，攪拌3min；繼續加入捕收劑(丁基黃藥40g/t和乙硫氮40g/t)，攪拌2min；最后加入起泡劑(2號油20g/t)，攪拌1min；開啟充氣閥門和自動刮泡，浮選5min；將精礦和尾礦過濾、烘干、稱量，化驗品位和計算回收率。

本發明方法通過水熱反應中添加一定量的礦化劑提高硫化物的水熱結晶，水熱反應溫度的提高利于硫化物的結晶長大，合成較大晶粒尺寸的硫化鋅晶體，添加相似晶體結構的晶種易于合成與天然礦物接近的晶體結構，而添加表面改善劑有利于提高硫化鋅的疏水性改善其浮選行為。該調控方法合成的硫化物晶型較好，結晶程度好，晶粒尺寸大，良好的疏水性和可浮性，能很好的與脈石雜質的分離而實現金屬的有效回收。

附圖說明

圖1：為本發明的工藝流程圖；

圖2：本發明的水熱調控對微細粒硫化鋅微觀性質的影響；

(a)ZnS調控前的XRD圖譜；

(b)ZnS調控后的XRD圖譜：

(c)ZnS調控前的SEM圖譜；

(d)ZnS調控后的SEM圖譜。