铜锌分离

铜锌分离
铜锌分离

复杂硫化矿中铜锌分离的特点与方法

分离的特点

杂硫化矿时,铜锌浮选分离还是相当困难的问题其原因在于:

锌矿物致密共生。铜锌矿物的共生关系与矿床成因有关,如高温型矿床,黄铜矿常呈细粒浸染状态存在于闪锌矿中。浸染状的黄铜矿颗粒常在5μ。要磨到单体解离十分困难,即使达到了单体解离,也难于分离。

锌矿受铜离子活化。被铜离子活化后的闪锌矿,其可浮性与铜矿物相似。矿浆中有铜离子存在时,闪锌矿会吸附铜离子。其他重金属离子如Hg+,。

分离方法

实践中应用的铜锌分离方法有两大类:浮铜抑锌、浮锌抑铜。主要方法列于表1。

化物+硫酸锌法。这是历年来最通用的方法,其特点是能从闪锌矿表面除去铜的活化膜,对闪锌矿的抑制比较有效。对于复杂硫化矿的铜锌分离,铜矿也受氰化物抑制,所以使用此法时,要仔细控制氰化物的用量。

硫酸盐法。此法使用的药剂很多,凡是使用Na2SO3,Na2S2O3,NaHSO3,H2SO3和SO2气体等一类药剂,或它们与ZnSO4等混合使用,都可以归入此法。的抑制作用不大。它对硫化矿的抑制顺序是:

的闪锌矿>黄铁矿>方铅矿>黄铜矿

强抑制效果,亚硫酸盐常与其他抑制剂配合使用,最常见的是ZnSO4,Na2SO3与ZnSO4配合使用效果如图1所示。被铜离子活化的闪锌矿,单用Na2SO 用,可以增强抑制效果。

铜锌分离的主要方法

图1 Na2SO3+ZnSO4对铜离子活化的人工闪锌矿浮选的影响

1-Na2SO30.2mol/L

2-Na2SO30.2mol/L

ZnSO40.1mol/L

亚硫酸钠还可以与石灰、硫化钠、硫酸锌等药剂组合使用,可代替氰化物抑制闪锌矿,能获得较好效果。

我国某铜锌硫多金属硫化矿,原矿含Cu1.42%,Zn2.67%,S20.32%;次生铜矿有辉铜矿、铜兰等,占总铜矿物10%~37%。由于矿物的氧化、泥化,强酸性(PH=3~5),碎矿水样含Cu2+1500mg/t,Zn2+1100mg/t。由于大量Cu2+存在,而活化了闪锌矿和黄铁矿,给分离造成困难。采用优先浮选流制锌、硫,优先选铜。石灰、硫化钠加入磨矿过程以沉淀铜离子。获得的指标:铜精矿含Cu18%、回收率82%;锌精矿含Zn41%,回收率51%。

亚硫酸盐与其它抑制剂组合使用在分离复杂硫化矿方面发挥了显著的作用。这不仅避免了常规氰化物法所引起的环境污染及溶解贵金属的问题,而种方法已在日本、加拿大、美国、南非等国广泛采用。据不完全统计,我国多金属硫化矿浮选已有38%的选厂采用了亚硫酸盐法。

硫酸盐法时,应注意以下几点:

控制PH。亚硫酸是强还原剂,其主要作用组分是HSO3-。通过解离常数计算,PH=4~7的范围内,[HSO3-]最大。生产实践中,最常见的是PH=5~6.5。控制用量。SO2用量最大时,对活化的闪锌矿抑制作用强,但对纯闪锌矿,有一个合适的用量,过量反而会引起活化。用量过大时,对黄铁矿也略有及对黄铁矿的清洗作用,有利于黄铁矿的浮选。

时,一般黄药易被分解消耗,故此时宜采用不易分解的捕收剂如(丙)乙硫胺酯等。

酸锌+硫化钠法。ZnSO4+Na2S反应生成的细粒分散胶体硫化锌,会吸收矿浆中的铜离子,胶体也会吸附在闪锌矿表面,使其受到抑制。胶体硫化锌对用。矿石中含有较多的次生硫化铜矿时,可采用此法。

温浮选法。其实质是在石灰造成的PH矿浆中,加温使黄铜矿氧化,然后再加硫酸铜活化闪锌矿,加捕收剂浮锌。

为解决Cu-Zn分离难题,各国又把注意力集中到糊精、淀粉、烤胶及羧甲基纤维素等有机抑剂上,且应用日见广泛。

锌分离,可归纳为以下几个途径。

铜离子,防止其对闪锌矿的活化。沉淀铜离子的重要方法是用硫化钠。在有铜离子的溶液中,Na2S和闪锌矿共存时,通过化学反应平衡的计算已证化之前,用Na2S将其沉淀。实验也证明,Na2S可以阻止铜离子对闪锌矿的活化。

S以外,也可采用离子交换树脂,吸附溶液中的铜离子。实际生产中,是把离子交换树脂加入球磨机,以达到阻止铜离子活化闪锌矿的目的。

闪锌矿表面上吸附的铜离子。经试验,认为比较有效的脱活剂是NaCH,H2SO4,H2SO4+Fe2(SO4)3。H2SO4与Fe2(SO4)3混用比较有效,而且用酸量只为精矿脱药。这是各种混合精矿分离前常用的方法,脱除捕收剂膜以后,以利于分离。

铜锌混合精矿分离技术

铜锌混合精矿分离技术 第一部分概述 一、铜锌浮选分离的特点 铜锌矿石的分选,随次生硫化铜、结合氧化铜、乳浊状嵌布、可溶铜及黄铁矿含量的增高而变得十分难选,选别指标较低。 铜锌矿石的选别以混合-优先流程为主,优先流程为次(我国较多采用此工艺),但无论采用那个流程,铜锌分离在国内外一直是难度很大的课题之一。其难于分离的原因在于: 1、铜锌矿物紧密共生。致密矿石的黄铜矿常呈5微米以下乳滴状颗粒存在于闪锌矿中,在目前工业磨矿技术条件下很难达到单体解离。 2、闪锌矿被次生铜离子活化。其影响是在成矿过程中,于矿物表面形成一种新的化学反应产物的覆盖膜,使得在分选前,矿物表面需进行清洗处理,方能获得良好分选效果。但清洗后矿浆中的离子组成便上升为影响分选的主要因素,又需采取降低有害的Cu2+、Pb2+含量的有效措施。 对于第一种情况引起的困难,除采用混合物精矿或中矿细磨外,目前尚无别的良好办法。对于铜离子的活化,在预防和消除后果等方面,进行过许多研究工作,其技术途径可归纳为: 1、用硫化钠沉淀铜离子。有人通过化学反应平衡计算认为,铜离子完全可能在闪锌矿活化之前,用硫化钠将其沉淀。这在实验中已等到证实。此外,也可采用阳离子交换树脂或活性炭吸咐溶液中的铜离子。 2、使用去活剂脱除闪锌矿表面上吸附的铜离子。比较有效的有NaCN、H2SO4、H2SO4+Fe2(SO4)3等。 3、混合精矿脱药,除去捕收剂薄膜。 二、国内外主要分离方法 多年来,国内外选矿工作者在寻求有效而经济的铜锌分离技术方面做了巨大的努力,建立了不少行之有效的方法。表3-1简列了常用的主要分离方法,以及一些尚处于研究阶段的新方法。抑锌浮铜时,大体上分为四类:○1氰化物及其合剂;亚硫酸(或盐)及其合剂;○3硫化钠合剂;○4羧甲基纤维素。抑铜浮锌的方法有:○1加温浮选;○2络合

铜锌分离

复杂硫化矿中铜锌分离的特点与方法 分离的特点 杂硫化矿时,铜锌浮选分离还是相当困难的问题其原因在于: 锌矿物致密共生。铜锌矿物的共生关系与矿床成因有关,如高温型矿床,黄铜矿常呈细粒浸染状态存在于闪锌矿中。浸染状的黄铜矿颗粒常在5μ。要磨到单体解离十分困难,即使达到了单体解离,也难于分离。 锌矿受铜离子活化。被铜离子活化后的闪锌矿,其可浮性与铜矿物相似。矿浆中有铜离子存在时,闪锌矿会吸附铜离子。其他重金属离子如Hg+,。 分离方法 实践中应用的铜锌分离方法有两大类:浮铜抑锌、浮锌抑铜。主要方法列于表1。 化物+硫酸锌法。这是历年来最通用的方法,其特点是能从闪锌矿表面除去铜的活化膜,对闪锌矿的抑制比较有效。对于复杂硫化矿的铜锌分离,铜矿也受氰化物抑制,所以使用此法时,要仔细控制氰化物的用量。 硫酸盐法。此法使用的药剂很多,凡是使用Na2SO3,Na2S2O3,NaHSO3,H2SO3和SO2气体等一类药剂,或它们与ZnSO4等混合使用,都可以归入此法。的抑制作用不大。它对硫化矿的抑制顺序是: 的闪锌矿>黄铁矿>方铅矿>黄铜矿 强抑制效果,亚硫酸盐常与其他抑制剂配合使用,最常见的是ZnSO4,Na2SO3与ZnSO4配合使用效果如图1所示。被铜离子活化的闪锌矿,单用Na2SO 用,可以增强抑制效果。 铜锌分离的主要方法

图1 Na2SO3+ZnSO4对铜离子活化的人工闪锌矿浮选的影响 1-Na2SO30.2mol/L 2-Na2SO30.2mol/L ZnSO40.1mol/L 亚硫酸钠还可以与石灰、硫化钠、硫酸锌等药剂组合使用,可代替氰化物抑制闪锌矿,能获得较好效果。 我国某铜锌硫多金属硫化矿,原矿含Cu1.42%,Zn2.67%,S20.32%;次生铜矿有辉铜矿、铜兰等,占总铜矿物10%~37%。由于矿物的氧化、泥化,强酸性(PH=3~5),碎矿水样含Cu2+1500mg/t,Zn2+1100mg/t。由于大量Cu2+存在,而活化了闪锌矿和黄铁矿,给分离造成困难。采用优先浮选流制锌、硫,优先选铜。石灰、硫化钠加入磨矿过程以沉淀铜离子。获得的指标:铜精矿含Cu18%、回收率82%;锌精矿含Zn41%,回收率51%。 亚硫酸盐与其它抑制剂组合使用在分离复杂硫化矿方面发挥了显著的作用。这不仅避免了常规氰化物法所引起的环境污染及溶解贵金属的问题,而种方法已在日本、加拿大、美国、南非等国广泛采用。据不完全统计,我国多金属硫化矿浮选已有38%的选厂采用了亚硫酸盐法。 硫酸盐法时,应注意以下几点: 控制PH。亚硫酸是强还原剂,其主要作用组分是HSO3-。通过解离常数计算,PH=4~7的范围内,[HSO3-]最大。生产实践中,最常见的是PH=5~6.5。控制用量。SO2用量最大时,对活化的闪锌矿抑制作用强,但对纯闪锌矿,有一个合适的用量,过量反而会引起活化。用量过大时,对黄铁矿也略有及对黄铁矿的清洗作用,有利于黄铁矿的浮选。 时,一般黄药易被分解消耗,故此时宜采用不易分解的捕收剂如(丙)乙硫胺酯等。 酸锌+硫化钠法。ZnSO4+Na2S反应生成的细粒分散胶体硫化锌,会吸收矿浆中的铜离子,胶体也会吸附在闪锌矿表面,使其受到抑制。胶体硫化锌对用。矿石中含有较多的次生硫化铜矿时,可采用此法。

基于过程强化的铜冶炼烟灰中砷选择性去除工艺及机理

基于过程强化的铜冶炼烟灰中砷选择性去除工艺及机理 我国是世界第一大铜生产和消费国,在矿产资源开采、运输和选冶过程中,会产生大量含重金属固体废弃物,与开采及尾矿处理过程产生的烟尘相比,冶炼过程中产生的烟灰粒径较小(≤0.1μm)、比表面积较大,不仅可进行长距离的迁移造成区域性污染,而且易通过呼吸系统被人体吸收,从而对生态环境产生更大的危害;另外,有色金属矿物冶炼被IPCS认定为最重要的砷排放点源之一,据统计,全球大气中的砷约40%来自于冶炼过程,其中铜矿冶炼排放量占80%。因此,从环境保护的角度,冶炼烟灰中砷的脱除及稳定化对于全球砷污染的控制具有积极意义。从地球资源角度,冶炼烟尘除含有大量Cu、Pb、Zn等金属外,还含有大量稀贵金属,如In、Ge、Ga等,相对日渐贫乏的精矿品味,烟尘中的有价金属含量甚至超过很多富矿,可作为十分珍贵的金属资源。然而,杂质砷的大量存在不仅增加资源化过程的负担,而且影响所产金属质量,已成为此类烟灰资源化的主要限制因素。随着铜精矿进一步匮乏,冶炼过程中产生固体废弃物(炉渣、烟尘等)必将成为“再生铜”资源重要组成部分,而如何实现此类材料中有价金属高效资源化已成为湿法冶金领域重要研究课题之一。目前,针对冶炼废弃物中有价金属元素资源化,大部分研究仍聚焦于有价金属元素湿法冶金技术的开发及机理,然而,与其他金属化合物相比,含As化合物热力学稳定性较低,易溶解于强酸、强碱等常用浸出剂。冶炼烟灰常与铜矿等制样后返回熔炼炉,但随着铜矿资源的锐减,高砷铜由砷化

合物具,矿的广泛使用必将导致冶炼烟灰中砷含量的持续增大. 有较高反应活性,因此极易进入后续分离工序,致使阴极铜质量下降。鉴于此,开发选择性浸出技术对烟灰进行脱砷预处理后再熔炼对其资源化具有积极意义。NaOH-Na2S复合浸出体系理论上可选择性除砷,但仍存在药剂消耗量大、耗时长、浸出率低等缺点,并且随着烟灰中砷含量增高,这种缺点则越突出。考虑到烟灰中砷和其它金属的价态和存在形式等是决定其浸出率的主要控制因素,因此,准 确确定砷及其它金属在烟尘颗粒内部的赋存状态是开发强化浸出技 术的首要问题;另外,仍缺乏从微观水平上NaOH、Na2S等药剂浸出砷各自作用机理及其协同作用机制。为此,本文以铜冶炼澳炉烟灰为研究对象,在分析烟灰组成成分、物相、形貌分析所用烟灰ANC\BNC等特征基础上,对比研究了水洗预处理前后烟灰中有价金属元素(Cu、Zn、Bi、Sn、Mo、Sb、Ba、Al等)及有毒有害金属元素(Pb、Ni、As、Cd、Co等)浸出特性并构建了烟灰中重金属赋存状态与其浸出特性之间关系,揭示了溶解-沉控制机制、吸附-解吸控制机制、传质控制机制对其浸出作用规律各金属元素在不同pH条件下浸出机理及主要控制因素;为了开发符合清洁生产标准的高效脱砷技术,确定了微波、超声、球磨三种新型辅助浸出技术对As在 NaOH-Na2S浸出体系分离浸出效率,并从微观尺度上揭示了NaOH、Na2S浸出砷作用机制。论文的主要工作及结论如下:(1)从热力学角度构建了烟灰中重金属赋存状态与其浸出特性之间关系,揭示了溶解-沉控制机制、吸附-解吸控制机制、传质控制、

铜矿除砷工艺技术

世上无难事,只要肯攀登 铜矿除砷工艺技术 有三:(1)砷以类质同象形式存在于铜矿物中,采用浮选无法分离,但 通常对铜精矿含砷影响不大。(2)含砷铜矿物-砷黝铜矿、硫砷铜矿等在铜精 矿中富集。(3)含砷矿物-主要是毒砂的混入,如何解决铜矿物与毒砂的分离 是降低铜精矿中含砷的主要措施。毒砂的可浮性和其他硫化矿相近,在弱酸性介质中可浮性很好,pH>7 可浮性降低,其浮选的捕收剂为硫代化合物类。金属离子(如Cu2+)对毒砂浮选有强烈活化作用,经Cu2+活化后的毒砂表面具有与铜矿物相似的可浮性。研究表明Cu2+对毒砂的活化作用是由于它选择性吸附在砷矿物的晶格上,成为牢固固着黄药的地方,从而使毒砂获得很好 的可浮性,这就造成铜砷矿物分离的困难。二、铜砷分离铜砷分离主要是解决铜矿物与毒砂的分离问题,可归纳如下:(一)高选择性捕收剂。利用选择性捕收剂扩大两种矿物的分选十分重要。如采用黄药与丁铵黑药组合、黄药 与硫氮类混合、丁黄腈酯(OSN-43)、氨醇黄药、磷氨基苯酚在一定条件下 对某一特定矿石都有较好的选择性。辅助捕收剂如DPG 或8-hydroxyquinoline 与抑制剂一起加入磨机能提高分选效率和贵金属的回收率。(二)石灰为主的组合抑制剂:石灰是一种常用的碱性pH 值调整剂,既可提高矿浆pH 值, 同时还可以促进矿物表面溶解或氧化。但石灰用量要仔细控制,若过量对硫化 铜矿物也有一定抑制作用。所以当单一石灰抑制效果不佳时,可配用其他抑制剂,如氰化钠、硫酸锌和SO2 等。研究表明,由石灰-SO2-Zn(CN)2-络合物组合的组合药剂,对毒砂抑制最有效。当原矿中含大量次生铜矿物时,毒 砂被Cu2+活化可浮性较高时,可采用石灰与硫化钠共用;此时S2-与Cu2+生成难溶沉淀物,从而消除了Cu2+的活化作用。(三)氧化法:毒砂较易氧化,利用充气氧化(pH5.7~6.5)、长时间搅拌或加各种氧化剂可强烈抑制毒砂

砷铜

砷为半金属元素,熔点低,易挥发。砷矿主要以硫化物矿形式存在。除砷方法有沉淀法,吸附法,氧化法。最好的是沉淀法,常以钙铁镁铝盐及硫化物做沉淀剂,再过滤出去砷。反应如下: As2O5+3Ca(OH)2==Ca3(AsO4)2+3H2O As2O3+Ca(OH)2==Ca(AsO2)2+H2O 不足之处是,产生大量含砷废渣,产生二次污染。硫酸产业砷污染严重,现在硫酸生产仍以硫铁矿为主要原料,硫铁矿中含砷较高,并且砷在酸性废水中溶解度大;在锡冶炼中产生了高砷烟尘,其中的砷主要以As2O3形式存在。全世界白砷消耗量为5万吨其中农药约占75%,合金玻璃和木材防腐用量占20%,其它5%。我国每年白砷消耗量达3000吨以上,其中85%用于玻璃工业的脱色剂,其余用于化工和农药等。玻璃工业中砷作为脱色剂,此外,含砷的特种玻璃品种己不断发展,如红外线光学材料,电解质材料,半导体玻璃等;农药中添加适量砷可防治水稻、棉花、森林的某些细菌性病害;砷的化合物做木材防腐剂,在木材防腐方面有广阔前景;在某些合金中加入适量的砷,还能有效改善合金物理化学性能,但加入量小。 转炉炼钢中终点磷的定量分析严重受砷的影响;超过定量的砷能引起钢材的严重开裂;砷在钢中是以Fe2As形式存在;含砷钢容易出现带状物质。 废铜来源主要有:电机工业,汽车工业,黑色冶金,铁路运输业,有色冶金,船舶制造工业等。电线和电缆线到目前为止是旧废铜中最为普遍的一种。废电线、电缆的回收利用主要是先使铜线和绝缘层分离,方法主要有四种:(1)机械分离法,该法又可分为两种。1)滚筒式剥皮机加工法,该法适合处理粗细基本一致的电线。本工艺有如下特点:可综合回收废电线电缆中的铜和塑料,综合利用水平较高;产出的铜屑基本不含塑料,减少了熔炼时塑料对大气的污染;工艺简单,易于机械化和自动化;过程耗电较高,刀片磨损较快。2)剖割式剥皮机加工法。该法适合处理粗大的电缆和电线。(2)低温冷冻法,低温处理废料回收金属和绝缘体的工艺流程该法适合处理各种规格的电线和电缆。将废导线先经冷冻使绝缘层变脆,然后破碎绝缘层与铜线分离。(3)化学剥离法。采用一种有机溶剂将电线的绝缘层溶解掉,此法能产出优质铜线,该法主要是要找到一种廉价有效的溶剂。(4)热分解法,用热分解法烧掉绝缘层后得到铜线。经过仔细翻查钢铁材料成分书,得知不少含铜的钢种。铸造用磷铜钛低合金耐磨生铁、机床导轨用耐磨铸铁、气缸套用耐磨

铜矿含砷处理

世上无难事,只要肯攀登 铜矿含砷处理 一、焙烧为了获得适合于冶炼深加工所需成份的冰铜,熔炼前有时需要 通过焙烧脱除精矿中含有的硫和挥发性杂质(比如砷)。焙烧通常在多膛炉中 进行(El Indio 矿即是如此),有的则在沸腾炉中进行(Lepanto 冶炼厂即是如此)。研究人员已对焙烧进行了大量研究,发现挥发法脱砷主要取决于温度、 停留时间及焙烧装置中的气氛类型。如果在硫化物氧化时提供的空气有限,挥 发就很容易进行。在这样的条件下,当温度达到218℃砷完成升华后,可以通 过过滤装置从烟尘中分离出三氧化二砷(As2O3):As2S3+41/2O2→As2O3+3SO2 (1)不过,在有过量空气存在的情况下,砷就会形成不会挥发,且容易在315℃时熔化的五氧化二砷(As2O5):As2S3+51/2O2→As2O5+3SO2 (2)这种砷的氧化物通常与矿石中的氧化铁结合在一起、形成砷酸铁:Fe2O3+As2O5→2FeAsO4(3)最终结果,在空气供给有限的情况下砷黄铁矿通常会氧化,挥发形成三氧化二砷(As2O3)。在这样的条件下,焙烧料中剩下的将主要是铁的氧化物-磁铁矿:3FeS2+8O2→Fe3O4+6SO2 (4)二、熔炼熔炼的目的是为了将铜精矿或焙砂中的金属硫化物与脉石分离,在有熔 剂存在的情况下熔炼一般在1250℃时进行。熔炼时,加入炉内的原料将分离成 两层液体-即浮在上面由脉石和造渣物料形成的炉渣层及沉在下面由金属硫化 物组成的冰铜层。由于砷能以氧化物的形式挥发,原料中的砷将被部分脱除。高温时形成的冰铜由最稳定的硫化物组成。比如,Cu2S 和FeS 分别是铜 和铁的最稳定的硫化物,它们是冰铜的主要成份。据1986 年的铜企业报告, 当冰铜品位接近80%时,砷的脱除就会发生逆转。据分析主要原因为:(一) 高品位冰铜中金属铜的存在,影响了砷的分离;(二)砷易于在金属铜中溶 解。在智利现有5 种不同的熔炼系统中,熔炼和吹炼时砷的分布和脱除情况,

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