[發明專利]一種消除次生硫化銅多金屬礦漿溶液中銅離子的方法

有效

• 申請號: 201610257919.8
• 申請日: 2016-04-25
• 公開（公告）號: CN105903572B
• 公開（公告）日: 2018-02-09
• 發明（設計）人: 余力;劉全軍;高揚;宋建文;袁華瑋;張一超;張輝
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: B03D1/002
• 分類號: B03D1/002;B03D1/02;B03D101/06
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技術領域

本發明涉及一種消除次生硫化銅多金屬礦漿溶液中銅離子的方法，屬于礦物加工技術領域。

背景技術

我國的多金屬硫化礦，尤其是含銅多金屬硫化礦，有用礦物大多嵌布粒度細，銅礦物與其他硫化礦物致密共生。另外，硫化銅礦石的氧化，造成磨礦過程中次生硫化銅礦解離出大量銅離子。單從純礦物浮選來看，Cu、Pb、Zn、Fe硫化礦的優先浮選是不成問題的，但在實際生產中，銅離子對閃鋅礦等硫化礦物具有活化作用，需加入調整劑，才能實現分離，但藥劑消耗量大，最終精礦的浮選指標不高，經濟效益低。

Cu²⁺對閃鋅礦的活化的機理：

該反應的標準自由能變化為：

活化閃鋅礦所需的Cu²⁺濃度與Zn²⁺濃度之比為：

同理，活化黃鐵礦所需的Cu²⁺濃度與Fe²⁺濃度之比為：

查熱力學數據，計算出Cu²⁺對閃鋅礦及黃鐵礦活化反應的及所需的的濃度：

Cu²⁺活化閃鋅礦、黃鐵礦的條件

目前，國內外對含次生硫化銅的多金屬礦大多采用Na₂S、ZnSO₄、Na₂SO₃抑制閃鋅礦但當浮選體系中次生銅含量較多時，易產生較多的銅離子，容易在方鉛礦、閃鋅礦表面形成硫化銅薄膜，賦予它們一定類似硫化銅礦物的性質，導致表面性質差異不明顯，無法獲得較好的浮選指標。K₂Cr₂O₇方鉛礦有一定的效果，但容易導致重金屬離子Cr對環境的污染。用氰化鈉抑制硫化銅礦物進行浮選分離，但廢水中的氰化鈉、氰化鉀均有劇毒，處理成本高。另外，在原礦品位較低的情況下，采用優先浮選或者等可浮浮選，先對硫化礦物進行抑制，會消耗大量的抑制劑，然后對其活化捕收又要消耗大量的活化劑，大大增加了工業成本。

通過以上分析可以看出：在含次生銅的多金屬硫化礦的浮選作業中，難免離子Cu²⁺的產生會對浮選體系產生重大影響。使用合理的方法消除Cu²⁺對浮選作業的影響，成為提高含次生銅的多金屬硫化礦選礦指標的一個重要途徑。

發明內容

為克服已有選礦技術處理含次生銅的多金屬硫化礦時，難以消除Cu²⁺對浮選體系產生影響的缺點，更好地利用我國現有的多金屬硫化礦資源，本發明提出一種消除次生硫化銅多金屬礦漿中難免銅離子的方法具體，具體包括以下步驟：

（1）按1~5 g/L的比例在水中加入銅粉混合均勻配制懸濁液，并加熱至沸；

（2）將多金屬礦礦樣碎磨礦至單體解離制備得到原礦漿，在原礦漿中加入步驟（1）得到的銅粉懸濁液、鹽酸，加熱攪拌使其充分反應得到消除銅離子后的礦漿；按每噸礦樣中加入5～20g銅粉的比例在礦漿中加入銅粉懸濁液；加入的鹽酸使礦漿的pH為2～5。

本發明步驟（1）中所述銅粉的粒度為25～75μm。

本發明步驟（2）中原礦漿的質量百分比濃度為60 %～80 %。

本發明步驟（2）中鹽酸質量分數為20～40 %。

本發明步驟（2）中所述反應時間為10～20 min，加熱溫度為40～65℃。

本發明步驟（2）制備得到礦漿通過常規方法進行常規浮選，得到最終精礦產品。

本發明的原理為：鹽酸與銅粉在加熱的條件下與Cu²⁺反應，生成Cu(I)的配合物；在水溶液中能較穩定的存在，不容易歧化為Cu²⁺和Cu。有關的元素電勢圖如下：

，所以在水溶液中是比較穩定的。下列反應可以向右進行：

本發明利用這種原理，消除難免離子Cu²⁺對浮選體系的不利影響，有效的預防了閃鋅礦、方鉛礦、黃鐵礦等礦物表面硫化膜的形成，增大了硫化銅礦物與其他礦物之間的可浮性差異，提高了浮選指標。

本發明的有益效果為：

（1）有效地消除了次生硫化銅產生的Cu²⁺對閃鋅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦的活化作用；

（2）降低了浮選作業中的藥劑用量，大大的節約了成本，可降低精、掃選次數；

（3）鹽酸、銅粉來源廣，作用效果顯著，銅粉可進入精礦產品而被回收；