锑-砷分离浮选的研究

锑－砷分离浮选的研究

锑矿石中常含有一定量的砷，所以辉锑矿与砷黄铁矿的分离，是锑矿浮选过程中需要解决的问题。

锑与砷许多性质相近，但辉锑矿（Sb

2S

3

）与砷黄铁矿(FeAsS)的矿物结晶构

造并不相同[1]。辉锑矿属A

2X

3

型化合物，链状结晶构造，链体内Sb－S的距离为

2.5Å，而两链体间Sb－S的距离则有

3.2Å左右，键力减弱，并易沿这一方向解

离。砷黄铁矿属黄铁矿族，为AX

2型化合物，X

2

为AsS，它与黄铁矿中的S

2

一样，

为哑铃状对阴离子型结晶构造，S－As之间具有强烈的共价键，距离极短，金属阳离子与对阴离子之间的距离也较短，晶体结构紧密，各方向键力相近。辉锑矿因解理（或破裂）面键力弱，有一定的天然可浮性，此外在碱性溶液中易于溶解。砷黄铁矿的结晶构造与黄铁矿相同，浮选特性与黄铁矿接近，如对某些捕收剂的作用有选择性、易于氧化而使可浮性降低等。因此，有可能通过寻找有选择性的捕收剂，利用辉锑矿与砷黄铁矿在碱性介质中可浮性的差异，以及氧化速率的差别等达到分离浮选的目的。

本研究用改进的哈里蒙德浮选管[2]，对辉锑矿和砷黄铁矿进行了①选择性捕收剂、②碱性矿浆浮选、③氧化后再浮选的试验，用实验室浮选机对含砷的硫化锑矿石进行了分离浮选试验，获得了满意的结果，并在生产实践中得到了证实。

本研究用显微电泳法[3]测定了辉锑矿的ζ电位，用紫外吸收光谱法[4]测定了黄药、双黄药在辉锑矿和砷黄铁矿表面的吸附量及其作用产物。

本文对这三个分离浮选方法分别进行了机理研究，讨论了辉锑矿在酸、碱溶液中的双电层模型和表面化学反应产物，绘出了溶液中各种离子浓度与pH关系的pMe－pH图，讨论了这些特性与矿物可浮性之间的关系。

一、试验方法

1、试样

辉锑矿取自板溪锑矿，砷黄铁矿取自瑶岗仙钨矿，经人工挑选，锤碎至－3毫米后入瓷球磨机磨细，经80目标准筛干筛和200目标准筛湿筛，取－80＋200目粒级做为试样。辉锑矿用蒸馏水清洗后晾干，砷黄铁矿用1∶1的盐酸处理后用蒸馏水反复冲洗至溶液中C1－消失，过滤后放入真空干燥箱中烘干。两者均藏入广口瓶内放进干燥器中，每次试验样用称量瓶称出一批。ζ电位测定用试样再

经玛瑙钵研磨至－5微米。辉锑矿的矿物（Sb

2S

3

）含量为96.8％；砷黄铁矿的矿

物(FeAsS)含量为97.8％。

2、药剂

浮选捕收剂丁黄药、丁铵黑药、乙硫氮、胺醇黄药均属工业品。吸收光谱测定所用黄药、双黄药经提纯。乙醚、三氯化锑、硫酸、氢氧化钠、高锰酸钾、硫酸铜等为分析纯。实验用一次蒸馏水，ζ电位和吸收光谱测定用二次蒸馏水。

3、试验方法

所有矿物浮选试验在改进的哈里蒙德管中进行，矿石浮选试验用实验室XFD 型1.5升浮选机。ζ电位测定用日本产MRK显微电泳仪。紫外吸收光谱测定用国产751型分光光度计。pH值测定用pHS－2型酸度计。电导率测定用DDS－11型电导仪。

改进的哈里蒙德浮选管充气量固定为17.5毫升／分。浮选重复试验的标准=1.28％，每次试验用矿样1克，直接在浮选管中调浆，用预先配均方误差为σ^

s

好的pH溶液润湿后搅拌0.5分钟，然后加入调整剂（必要时加入，按特定的时间调浆），捕收剂调浆1.5分钟，浮选4分钟。

显微电泳仪的电泳槽为矩形（75×25×3毫米，内厚1毫米）。静止层的位置（Y）

由下式表示：

d为槽深（即内厚）。ζ电位的计算按下式进行：

式中ζ－动电位，mV；D－水的介电常数，D=80；n－粘性系数，25℃，n＝0.00894泊；S－电泳槽截面积，S=0.1403cm2；ι－微粒移动的距离，μm；t－微粒移动的时间，秒；C－溶液的电导率，mΩ/cm；i－电流，mA。

黄药、双黄药与辉锑矿、砷黄铁矿相互作用产物的测定，是将按浮选条件作用后的矿物滤干，经两次洗涤后，用纯乙醚溶取其矿物表面的产物。经离心澄清，其清液移入石英比色皿，放进751型分光光度计里测定。

二、试验结果

辉锑矿与砷黄铁矿的分离浮选用三种方案进行了研究：1、选择性捕收剂法；

2、碱性矿浆法；

3、氧化法，其结果如下。

1、选择性捕收剂法

为了有选择性地捕收辉锑矿，用丁基铵黑药（C

4H

9

O）

2

PSS－NH

4

、乙硫氮(C

2

H

5

）

2NCSSNa、氨醇黄药 (C

2

H

5

）

2

NCH

2

CH

2

OCSSNa等对辉锑矿和砷黄铁矿进行了浮选试

验，并与丁黄药C

4H

9

OCSSNa为捕收剂作比较。

1）丁黄药

现场通常以丁黄药作为辉锑矿浮选的捕收剂。用丁黄药时，试验得出辉锑矿和砷黄铁矿的可浮性与pH的关系如图1所示。辉锑矿在pH＜5时可浮性最好，pH 5－7可浮性急剧下降，pH 7－11可浮性都很差；砷黄铁矿在pH 6以前有良好的可浮性，在pH 6－11可浮性直线下降，PH＞11几乎完全受抑制。两种矿物在pH＜5时可浮性都好，pH＞8都不好。pH 6－8的范围内，砷黄铁矿比辉锑矿好浮些，但其差别不大。因此，正如生产实践中早已显示的那样，要想用丁黄药作捕收剂直接分离锑－砷是困难的。

Fig.1 Recovery of antimonite and arsenopyrite

as a function of pH with butyl xanthate(10 mg/1)

2）丁基铵黑药

图2是丁基按黑药作捕收剂时，辉锑矿和砷黄铁矿的可浮性与pH之间的关系。丁按黑药对辉锑矿的捕收能力较强，对砷黄铁矿捕收能力弱，尤其在pH＜4的介质中差别较为显著，对锑－砷分离浮选有一定选择性。

Fig.2 Recovery of antimonite and arsenopyrite as a function of pH with dibutyl dithio-phosphate ammonium(10mg/1)

3）乙硫氮

乙硫氮对辉锑矿和砷黄铁矿的捕收性能如图3。在pH5－10的范围内辉锑矿都有良好的可浮性。而在所有的pH值下，乙硫氮对砷黄铁矿的捕收能力都很弱。