難處理銅礦耦合硫化浮選機理研究

《難處理銅礦耦合硫化浮選機理研究》是依託昆明理工大學，由方建軍擔任項目負責人的地區科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：難處理銅礦耦合硫化浮選機理研究
• 項目類別：地區科學基金項目
• 項目負責人：方建軍
• 依託單位：昆明理工大學

項目摘要

申請人近年來在對難處理氧化銅礦和混合銅礦的硫化浮選研究中，研發出了一種全新的硫化工藝-硫化劑-組合銨鹽-組合鈉鹽耦合硫化，能使氧化銅礦物和硫化銅礦物的浮選性能都得到顯著改善。該新工藝與常規的非耦合硫化相比，提高銅浮選回收率10-20個百分點。由於氨對氧化銅礦物有溶蝕作用，改善了難選銅礦物的活性，由此提出了銅礦物溶蝕沉積吸附耦合硫化的新概念。 本項目擬通過實際礦石和銅純礦物試驗、相關現代分析測試手段及分子動力學模擬，對硫化劑-組合銨鹽-組合鈉鹽耦合硫化後的銅礦物表面產物組分、形態、結構、性能和藥劑吸附機理進行研究，以查明耦合硫化對銅礦物表面組分變化、礦相重構、形貌變化和疏水性演變本質，闡明耦合硫化對銅礦物表面微結構誘變及其藥劑吸附增敏效應的機制，構建難處理銅礦耦合硫化浮選的理論體系，為雲南及我國大量存在的難處理銅礦的高效利用提供堅實的理論支撐。

結題摘要

針對硫化-黃藥法處理難處理氧化銅礦存在的硫化效率低、礦泥干擾、硫化銅礦可能被抑制及硫化浮選效果不佳的現狀，提出硫化劑-組合銨鹽-組合鈉鹽耦合硫化的硫化新思想，以孔雀石、矽孔雀石、黃銅礦、斑銅礦及其混合礦物為研究對象，系統研究了直接硫化與活化硫化的浮選行為，構建了耦合活化硫化機制，獲得了如下主要結論： 單一胺(銨)鹽及其組合物能夠顯著提高孔雀石和矽孔雀石的回收率。在弱鹼性條件下，活化硫化黃藥浮選的回收率比直接硫化黃藥浮選的回收率高10~60個百分點；同時組合胺-銨鹽可以降低藥劑消耗。 硫化鈉對黃銅礦和斑銅礦的浮選有明顯的抑制作用，銨-胺耦合活化劑能夠消除硫化鈉對黃銅礦和斑銅礦的抑制作用。 黃銅礦與孔雀石或斑銅礦與孔雀石的人工混合礦浮選試驗結果表明，單一胺(銨)鹽及其組合物能夠促進孔雀石的硫化浮選，同時減弱硫化鈉對黃銅礦和斑銅礦的抑制作用。 密度泛函理論計算結果表明，孔雀石是一種具有層狀結構的礦物，S2-硫化孔雀石時存在層間硫化作用，NH4+和en有效強化S2-在孔雀石(-2 0 1)面的吸附作用，強化硫化對孔雀石(-2 0 1)面次層結構產生影響，其結構變得更加穩定，與直接硫化相比，硫化效率更高。吸附量測試結果表明，“胺-銨”鹽不僅可以促進捕收劑在礦物表面的吸附，而且可以提高吸附層吸附的穩定性和吸附速率，具有吸附增敏效應。溶解試驗研究結果表明，“胺-銨”鹽耦合活化劑可以促進礦物表面溶解，微溶解生成的銅配離子改善了銅礦物的可浮性。SEM-EDS分析結果表明，經“胺-銨”鹽耦合強化硫化後的孔雀石、矽孔雀石表面的S原子濃度，與直接硫化的孔雀石、矽孔雀石表面的S原子濃度相比，增加7倍左右的硫濃度，顯示出硫化增敏效應；銨(胺)鹽阻礙S2-或HS-在黃銅礦、斑銅礦表面的吸附，從而消除了硫化鈉對硫化礦產生抑制作用。 上述研究成果闡明了單一胺(銨)鹽及其組合物在銅礦物硫化浮選體系中強化硫化氧化銅礦物、消除硫化劑對硫化銅礦物抑制作用的機理。豐富了硫化浮選理論。