西南科技大学第六章 浮选生产实践(一)

1）含金矿石的分选
金矿床分两大类，即砂矿和脉金矿。
自然金在矿石中常与石英及硫化物(尤其是黄铁矿、砷黄铁矿)共 生。粗粒金(+70m)易单体解离，易用重选法回收，细粒(70m+1m)常为连生体，重选回收差，宜采用氰化法回收。
选别含金矿石时浮选的主要任务是得到最终尾矿及 金精矿，然后用水冶法处理。
可以浮
CaO,NaCN
浮选的难易取决于：
a)原矿品位；b)矿石浸染特性； c)矿石的氧化 程度；d)次生矿物的存在；e)矿泥含量；f)脉石 组成。
浮选流程取决于：
磨矿细度，一般采用一段磨选流程，如矿物 嵌布粒度细，则采用阶段磨选流程。
1）铜硫分离(CuFeS2/FeS2) 捕收剂：黄药等 起泡剂：二号油 2# oil 抑制剂：石灰，水玻璃 pH=8~9，当FeS2含量较大时，要增大CaO用量，使 pH>11。 当矿石中含有次生铜矿物时，黄铁矿常被活化，导 致铜硫分离困难。
矿物 CuFeS2（黄铜矿） 可浮性 易浮 常用活化剂 常用抑制剂 NaCN,Na2S NaCN,Na2S NaCN,Na2S K2Cr2O7,H2SO3,Na2S CuSO4 H2SO4 CuSO4 Na2CO3 ZnSO4,H2SO3,NaCN, Na2S等
Cu2S,CuS(次生铜矿物， 易浮，易泥化 易泥化) Cu3FeS3(斑铜矿) PbS(方铅矿) ZnS(闪锌矿) FeS2(黄铁矿) FenSn+1(磁黄铁矿) 易浮，易泥化 易浮 难浮
b) 含Cu磁铁矿 湖北大冶铁矿：采用浮选 - 弱磁 - 强磁工艺， 综合回收铜、铁。 c) 含稀土铁矿石 包头白云鄂博铁矿，采用弱磁 - 浮选 - 强磁， 浮选-弱磁-强磁，浮选-选择性絮凝脱泥，转炉 或竖炉焙烧磁选，单一磁选，综合回收铁矿物 和稀土矿物。 d) 含P磁铁矿石 南山铁矿，含P2O5 1%，凹山选矿厂，将磁尾 再磨， 2# 油起泡，用乙基黄药浮黄铁矿，浮尾 +Na2CO3调pH值至4，用水玻璃作抑制剂，用脂 肪酸浮磷矿物。
7）锌硫分离(ZnS/FeS2)
捕收剂：黄药等，起泡剂：二号油，抑制剂：
石灰，活化剂：硫酸铜
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CuSO4活化闪锌矿，石灰抑制黄铁矿。
8）铜铅锌硫多金属硫化矿的分离
分离顺序：CuFeS2,PbS,ZnS,FeS2
可采用混合浮选或优先浮选流程。
（2）有色金属氧化矿石的分选工艺
氧化矿：氧化率>30%
混合矿：10%<氧化率<30% 硫化矿：氧化率<10%
可采用优先浮选流程，即强碱介质中选Cu抑S，或采 用混合浮选流程，中性介质中浮Cu、S，然后加石灰抑 S浮Cu。
2）钼铜分离(MoS2/CuFeS2) 捕收剂：煤油
起泡剂：二号油 2# oil
抑制剂：Na2S,Nokes,NaCN,K4Fe(CN)6等 辉钼矿具有天然可浮性，只用非极性油类捕收剂即 可浮选。 我国四大钼矿：河南栾川、陕西金堆城、吉林大黑
3）氧化锌矿物的分选 锌的氧化矿：菱锌矿 (ZnCO3)、异极矿 (2ZnOSiO2H2O,含Zn 54%) 分选方法： 加温硫化浮选法，适于浮选菱锌矿，不适于浮选异极 矿。
脂肪胺直接浮选。用硫化钠调 pH 值至 10.5~11 ，浮选 前一般需先脱泥。
4）硫化、氧化铅锌混合矿的分选
原则：先铅后锌，先硫后氧，先选硫化物，后选氧化
d) 浮选
Ⅰ) 阴离子正、反浮选 弱碱性介质中，用脂肪酸及其皂浮铁(如鞍山东鞍山选矿厂原 流程) 弱酸性介质中，用石油磺酸钠浮铁 强碱性条件下，用脂肪酸反浮选石英，用石灰活化石英。
Ⅱ) 选择性絮凝-脱泥-阳离子反浮选
NaOH作调整剂，在强碱性介质中，用水玻璃分散脉石，用淀 粉选择性絮凝铁矿物，用阳离子捕收剂浮选石英(如美国蒂尔登选 厂) Ⅲ) 脱泥-阳离子反浮选。 如东鞍山选矿厂和巴西萨马尔科选矿厂。
④ Nokes试剂抑铜浮钼。 ⑤ 弱酸性介质中NaCN+氧化剂(H2O2,NaClO) 抑制铜浮钼。 ⑥ 糊精或淀粉抑铜浮钼。 我国以硫化钠为主，辅助添加少量NaCN+水 玻璃。 3）铜镍分离(CuFeS2/(Fe,Ni)9S8) 捕收剂：黄药等 起泡剂：二号油 抑制剂：石灰，糊精，氰化物，CMC
6 浮选生产实践
6.1 黑色金属矿石的分选方法
6.2 有色金属和贵金属矿石的分选方法
6.3 非金属矿石的分选方法
6.4 煤炭与固体废弃物的分选方法
6.1 黑色金属矿石的分选方法
(1) 铁矿石的分选工艺
① 磁铁矿石(Fe3O4)
采用单一磁选工艺，磨矿细度0.2~0.3mm，
可采用两段磨矿或阶段磨选。
④ 离析-浮选法(焙烧-浮选法)
矿石+NaCl+煤粉在700~800℃时发生如下反应
CuCO3· Cu(OH)2+NaClCu2Cl2
Cu2Cl2遇煤粉，在大煤粒表面还原为Cu0，浮 选煤粒使Cu0与脉石矿物分离。 ⑤ 用脂肪酸类捕收剂直接浮选 硅质氧化铜(孔雀石、兰铜矿 、赤铜矿)可用此 法浮选，抑制剂和pH调整剂为碳酸钠、水玻璃 和磷酸盐。
矿，先选铅矿物，后选锌矿物。
(3) 贵金属矿石的分选工艺
贵金属：金、银、含铂元素，它们存在于脉矿及砂矿中，有自 然金属和化合物—碲化物(金、银)、硫化物 (银、铂族元素)。 贵金属一般以细粒浸染于其它硫化矿物，如黄铁矿、砷黄铁矿 中，有时贵金属矿物以固溶体状态存在于其它硫化物中，如银在 方铅矿中，铂族元素在硫化镍中。
1）氧化铜矿物及其混合矿石的分选
氧 化 铜 矿 物 ： 兰 铜 矿 (2CuCO3Cu(OH)2) 、 孔 雀 石 (CuCO3Cu(OH)2) 、 赤 铜 矿 (Cu2O) 、 硅 孔 雀 石 (CuSiO32H2O) 分选方法：
① 硫化法，用硫化钠作为活化剂，活化后用黄药浮选。 如孔雀石、兰铜矿可采用该法浮选。 硫化时，pH=9，当硫化钠少时，可补加石灰，硫化钠 多时，可补加亚硫酸或硫酸铵。 含硅孔雀石和赤铜矿 浮选时采用此法不行。
2）氧化铅矿物的分选
铅的氧化矿：白铅矿(PbCO3)、铅矾 (PbSO4) 分选方法： ① 硫化法，活化剂为硫化钠，六偏磷酸钠，水玻璃为 分散剂。pH=9~10。
② 用脂肪酸类捕收剂直接浮选。
PbS、PbCO3、PbSO4混合矿的分选方法： 先选PbS，用硫化钠活化后选氧化矿，或采用混合浮 选的方法得到混合铅精矿。
山、辽宁杨家杖子。Mo主要用于钢铁工业。
钼矿主要分单一钼矿和铜钼矿石两种类型，我国大 部分是单一钼矿。
单一钼矿分选方法： 用煤油作捕收剂，2#油作起泡剂。用水玻璃和氰化钠 作脉石的抑制剂。 铜钼矿石分选方法： 一般采用混合浮选的方法，混合精矿进行铜钼分离。 主要方法如下： ① Na2S抑铜、铁硫化矿，浮选辉钼矿 。 ② 碱性介质中(pH=7.2~8.6)，用蒸汽加热后加亚铁氰 化 钠 +Nokes 试 剂 +Na2S 抑 铜 铁 硫 化 矿 ， 浮 辉 钼 矿 。 （Nokes：P2S5+NaOH=1:2） ③ NaCN或亚铁氰化物K4Fe(CN)6抑铜铁，浮辉钼矿。
硫化铜镍矿石中，主要有： 镍黄铁矿(Fe,Ni)9S8，含Ni 21~30% pentlandite 针硫镍矿NiS，含Ni 64.7% millerite 红镍矿NiAs，含Ni 43% niccolite 铜镍矿的分离采用如下两种流程： 优先浮选流程：针对铜比镍多，共生关系简单的矿石， 采用此工艺可直接得到铜和镍精矿，缺点是浮铜时抑制 过的镍不易活化。 混合浮选流程：优点是镍回收率高，节省浮选设备， 可采用石灰+糊精、石灰+氰化物、石灰+蒸汽加温、石灰 +CMC抑镍浮铜。 我国有金川镍矿和吉林盘石镍矿两大镍矿。
③ 复合铁矿石 a) 钒钛磁铁矿（如攀枝花铁矿和大庙铁矿） 采用磁-浮联合流程 大庙双塔山：磁选回收含钒磁铁矿，磁尾脱 泥后用H2SO4调pH=5， Na2SiF6作抑制剂，用脂肪酸浮 钛。 攀钢密地选厂：磁选回收钒磁铁矿，磁尾筛下细粒用 磁选分出残余磁铁矿，用水力分级机分成粗粒、细粒， 分别用螺旋溜槽粗选，获得钛粗精矿，再经浓缩浮选回 收硫钴精矿，硫钴浮尾经浓缩、过滤、干燥、分级、电 选得最终钛精矿。
④ ZnSO4+Na2S2O3(Na2SO3)抑锌浮铅，如桃林 铅锌矿、桓仁铜锌矿。
5）铜锌分离(CuFeS2/ZnS) 捕收剂：黄药等，起泡剂：二号油，抑制剂： 硫酸锌，亚硫酸钠，硫化钠 铜锌分离是一难题，因为铜矿物组成复杂， 次生铜矿物存在时，Cu2+对闪锌矿产生活化作 用，且矿石中常含有黄铁矿，故分离困难。
硫化钠都是其抑制剂。
主要分离方法：
① ZnSO4+碱+少量NaCN抑锌浮铅，黄药、黑 药为捕收剂，如凡口铅锌矿。 ② ZnSO4+Na2CO3抑锌浮铅。适用于无Cu2+干 扰的矿物，如水口山、栖霞山铅锌矿。
③ ZnSO4+NaCN抑锌浮铅，为强抑制条件， 如青城子铅锌矿。但氰化物有剧毒，已被无氰 工艺取代。
(2) 锰矿石的分选工艺
采用重选、焙烧磁选、磁选等方法处理。
如遵义锰矿（以菱镁矿为主，其次为锰方解石），
采用弱磁-强磁-浮选，当原矿品位为19.27%时，可获
得1级锰矿：33.09%，回收率达74.06%。
6.2 有色金属和贵金属矿石的分选方法 （1）多金属硫化矿石的分选工艺 硫化矿物的可浮性如下：
如我国鞍山地区的大孤山铁矿、弓长岭铁
矿，本溪地区的歪头山铁矿、南芬铁矿。
② 赤铁矿石 (Fe2O3)：我国储量丰富 a) 焙烧磁选
Fe2O3 Fe3O4 细筛再选 再磨后阳离子反浮选
如我国的酒钢选矿厂，齐大山选矿厂原工艺。
b) 联合流程
如弓长岭强磁-分级-螺旋溜槽-离心选矿机 齐大山重-磁-浮流程流程。 c) 强磁选 如酒钢，采用单一强磁选，但精矿品位低。
② 矿浆中离子S2-、CN-、OH-、SO32-、水玻璃、淀粉等可抑制 金；
③ 含其它元素，如铜、银时，易氧化，导致可浮性下降；
4）铅锌分离(PbS/ZnS)
捕收剂：黄药等，起泡剂：二号油，活化剂：硫酸
铜，抑制剂：硫酸锌，氰化物，碳酸钠，亚硫酸钠。
方铅矿浮选特点：疏水性强，表面氧化后可浮性降 低，主要抑制剂为重铬酸盐、亚硫酸及其盐类、石灰 和硫酸锌等。氰化物对其抑制作用不大。 闪锌矿浮选特点：难选，硫酸铜作活化剂，氰化物
可强烈抑制，硫酸锌、亚硫酸及其盐类、硫代硫酸盐、
② 酸浸-沉淀-浮选法
步骤：a)用0.5~3%H2SO4溶解得CuSO4;b) 用铁置换铜， Cu2++FeCu0+Fe2+;c) 将Cu0与硫化铜用黄药浮选。
对于碱性脉石，由于酸耗大，故无法使用。
该法适于处理硅孔雀石、赤铜矿、铝硅酸盐。 ③ 氨浸法 用NH3+CO2在150℃在高压釜中(19~20大气压)生成铜氨 络离子Cu(NH4)CO3溶于水中，浸出液在90℃时，放出 NH3和CO2，而得金属铜。 该法适于处理碱性矿石，但成本较高。
如红透山铜矿、福山、平水、八一铜锌矿。
可采用组合类药剂抑锌浮铜。
6）铜铅分离(CuFeS2/PbS)
捕收剂：黄药等，起泡剂：二号油，抑制剂：亚硫 酸，硫化钠，亚硫酸钠，重铬酸钾
一般情况下，铜品位小于铅，故都采取浮铜抑铅工 艺，主要分离方法如下：
① H2SO3 法 ： H2SO3+Na2S( 小 铁 山 、 吴 县 ) ， H2SO3+ZnSO4+ 少量 K2Cr2O7( 桓仁 ) ， H2SO3+t 50℃( 八 家子) ② K2Cr2O7法(桃林) ③ 水玻璃+CMC(河三) ④ 石灰+NaCN(浮铅抑铜，天宝山)
回收金的主要方法是氰化法，浮选只起辅助作用， 其主要作用如下： ① 浮选得到金精矿，再用氰化或火法处理。 ② 综合回收铜金矿石，金富集于铜和铅精矿中，后 续用火法冶金方法回收。 ③ 除去对氰化有害的元素，如铜、砷等。 ④ 直接氰化后渣中回收碲化金及含金黄铁矿。
金的可浮性：
① 易浮，可用黄药、黑药和硫醇捕收；
硫化矿物受空气、水中氧以及离子的作用生成氧化矿物。
矿石特点： ① 矿石结构、构造较复杂，浸染细，性脆，存在细磨与过磨泥 化的矛盾。 ② 矿物组成复杂，同一金属多种氧化矿物，可浮性差异不大， 药剂制度难以控制。
③ 含泥多，大量可溶性盐，使分离矿物的可浮性差异小。
④ 矿石性质变化大，同一矿床不同地段氧化程度及矿石性质变 化大。