用于控制含黃鐵礦硫化物礦石浮選過程的方法和設備的制作方法
【專利摘要】用于控制硫化物礦石浮選過程的方法和設備，該浮選過程包括在由石灰產(chǎn)生的堿性環(huán)境中將硫化物礦物與黃鐵礦分離。該方法包括測量該礦石的含水漿料的鉬電極電位，和基于測得的鉬電極電位來調(diào)節(jié)石灰添加，以將該漿料的鉬電極電位保持在預選范圍內(nèi)。該設備包括用于測量鉬電極電位的裝置(6)，和用于基于測得的該漿料的鉬電極電位來控制向該漿料的石灰添加的控制單元(7)。
【專利說明】用于控制含黃鐵礦硫化物礦石淳選過程的方法和設備 發(fā)明領域
[0001] 本發(fā)明涉及用于控制硫化物礦石浮選過程的方法，該浮選過程包括在由石灰產(chǎn)生 的堿性環(huán)境中將硫化物礦物與黃鐵礦分離。本發(fā)明還涉及用于控制該浮選過程的設備。
[0002] 發(fā)明背景
[0003] 浮選過程包括通過調(diào)節(jié)石灰（c a 0)劑量將硫化物礦物與黃鐵礦分離，其是全 世界濃縮設備中最常用的過程之一。該過程例如用于銅、銅-鋅、銅-鎳、銅-鑰和復合礦 石的選礦。
[0004] 各浮選過程具有最佳的電化學狀態(tài)，其產(chǎn)生最佳的冶金性能。在浮選實踐中，已知 基于借助鉬電極對礦石含水漿料的電化學電位（Eh)的測量來控制硫化劑（例如Na2S)進 料的方法。這種方法的例子公開于例如專利文獻US 4011072 A和US 3883421 A。這些方 法涉及浮選過程，目標在于使銅礦物的氧化形式硫化。這種方法不能直接應用于將硫化物 礦物與黃鐵礦浮選分離，因為那些方法中施用的Na2S將導致黃鐵礦浮選的活化。
[0005] 在硫化物礦物與黃鐵礦的選擇性浮選中添加石灰通?；趶脑摑{料的氫離子濃 度來控制，或者基于該漿料的電導率來控制。盡管將硫化物礦物與黃鐵礦分離重要性高，但 是沒有在工業(yè)條件中這種浮選控制系統(tǒng)的可靠實施的例子。其原因?qū)⒃谙旅孢M行討論。
[0006] 具有高堿性漿料的玻璃電極的低敏感性是問題之一。含黃鐵礦硫化物礦石的選擇 性浮選通常在約12. 0-12. 2的pH值進行。
[0007] 電極表面由C a (OH)2薄膜和被加工礦石的礦物顆粒結(jié)垢是另一個問題。已經(jīng) 試圖以機械方式或者通過用水或酸清洗來清潔電極表面。這些程序使測量傳感器的設計明 顯復雜化。并且，它們?nèi)匀徊荒鼙ＷC黃鐵礦分離過程的可靠操作。
[0008] 依靠用漿料流對傳感器表面自然剝離來消除傳感器結(jié)垢不具有可行性，因為在這 種處理中玻璃電極會破裂。
[0009] 高傳感器阻抗（超過1000莫姆）需要具有高電阻輸入和使連接電纜和連接器免 受安裝在浮選建筑中的電機的電磁場影響的保護的專門離子計，以及采取措施阻止潮濕、 蒸氣和蒸汽冷凝進入傳感器借其安裝在漿料中的固定裝置。
[0010] 玻璃電極對漿料中氧化還原電位的變化沒有反應。
[0011] 在對Cu-Zn礦石選礦的濃縮設備中進行的專門研究確認，在將銅礦物與黃鐵礦分 離期間使用由PH值傳感器的常規(guī)過程控制是不可靠的。將直接安裝在浮選池中的工業(yè)傳 感器的測量結(jié)果與安裝在測試流通式試管的PH值傳感器的測量結(jié)果進行比較。安裝在浮 選池中的傳感器的趨勢首先證實PH值的逐步增加，其次證實pH值控制系統(tǒng)總體上的失敗。 因此，存在著直接安裝在浮選池中的PH值傳感器向過程控制操作人員誤報的風險。
[0012] 當對處理復合礦石的另一工業(yè)濃縮設備的操作進行分析時，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了硫化物礦 物與黃鐵礦分離期間基于PH值對浮選過程進行控制的不穩(wěn)定和低效率。
[0013] 控制硫化物礦物與黃鐵礦浮選分離的第二種工業(yè)上實施的方式是根據(jù)漿料電導 率值來調(diào)節(jié)CaO劑量?？紤]到浮選漿料的離子組成的特殊性，該方法具有多種缺點。除了 CaO的殘余濃度之外，漿料的電導率還受到加入漿料中的ZnSO4電解質(zhì)劑量相當大的影響， 其廣泛使用，特別是當處理含Zn礦石時，以及受到其他試劑的任何劑量相當大的影響。除 了 H+和O PT離子，漿料電導率還受到被加工礦石的可溶性組分和循環(huán)水的組成的影響， 所述循環(huán)水可能含有Na+、K+、Cl' S2' SO廣、S2O32' S4O62' SO廣和許多其他離子。可以在工 業(yè)濃縮設備中觀察到漿料電導率與電化學電位之間短時間內(nèi)的密切相關性，但是這種相關 性在幾天內(nèi)幾乎跌至零。
[0014] 在一個芬蘭的工業(yè)濃縮設備中，為了控制電導分析儀的操作，在實驗室中每天每 3-4小時對工業(yè)漿料進行手動漿料pH值控制。
[0015] 基于對殘余CaO濃度進行電導測定監(jiān)控的控制方法不能消除傳感器元件由 C a (OH)2薄膜和被加工礦石的礦物顆粒結(jié)垢。
[0016] 黃原酸鹽經(jīng)常在硫化物礦石浮選中用作收集劑。包括靠石灰來沉降黃鐵礦的浮選 方法的實施能夠阻止黃原酸根離子氧化為二黃原酸鹽（dixanthogenide)，其是黃鐵礦收集 劑：
[0017] 2X-- X2+2e- (1)
[0018] 換言之，黃鐵礦沉降過程也依賴于漿料的電化學電位，其值應當以使反應（1)向 左側(cè)移動為目標。當實施現(xiàn)有的黃鐵礦分離過程控制時，不考慮該事實，在實踐中其僅通過 基于用于PH值測量的選擇性玻璃電極控制漿料中H+離子濃度來實現(xiàn)。這可以認為是現(xiàn) 有硫化物礦物與黃鐵礦分離方法的主要技術缺陷。實踐中該事實也已經(jīng)得到證實。在工業(yè) 濃縮設備中不同的操作階段期間，pH值為相同的"最佳值"12. 0-12. 5,記錄了不同高度的電 化學電位值。發(fā)現(xiàn)更高的電化學電位得到更高的黃鐵礦可浮選性和浮選選擇性的破壞。 [0019] 本發(fā)明的目標是克服現(xiàn)有技術中面對的問題。
[0020] 更具體地，本發(fā)明的目標是改進浮選過程中的條件控制，該浮選過程包括在由添 加石灰產(chǎn)生的堿性環(huán)境中選擇性分離硫化物礦物與黃鐵礦。
[0021] 概述
[0022] 根據(jù)本發(fā)明，一種用于控制硫化物礦石浮選過程的方法，該浮選過程包括在由石 灰產(chǎn)生的堿性環(huán)境中將硫化物礦物與黃鐵礦分離，該方法包括測量該礦石的含水漿料的鑰 電極電位，和基于測得的鑰電極電位來調(diào)節(jié)石灰添加，以將該漿料的鑰電極電位保持在預 選范圍內(nèi)。
[0023] 優(yōu)選地，鑰電極和參比電極（Ag/AgCl)位于將漿料在流動中的位置，例如在進料 管線中或者在浮選池的強力攪拌區(qū)域。這阻止了電極表面由Ca(OH)2薄膜和被加工漿料的 礦物顆粒結(jié)垢。
[0024] 通過使用低電阻電極，優(yōu)選電阻低于I. 0歐姆的電極，可以增加電測量的可靠性。
[0025] 鑰電極電位的最佳范圍（其在自動控制回路中用作預選范圍）可以在各情況中以 實驗方式確定。
[0026] 根據(jù)本發(fā)明，一種用于控制硫化物礦石浮選過程的設備，該浮選過程包括在由石 灰產(chǎn)生的堿性環(huán)境中將硫化物礦物與黃鐵礦分離，該設備包括用于測量含水漿料的鑰電極 電位的裝置，和用于基于測得的鑰電極電位來控制石灰添加以將該漿料的鑰電極電位保持 在預選范圍內(nèi)的裝置。
[0027] 優(yōu)選地，用于控制石灰添加的裝置包括用于將測得的鑰電極電位與該預選范圍進 行比較的裝置，和用于當測得的鑰電極電位偏離該預選范圍時改變向該漿料的石灰進料速 率的裝置。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028] 下面參照附圖對本發(fā)明的原理進行解釋，其中：
[0029] 圖1根據(jù)本發(fā)明的用于浮選過程的控制系統(tǒng)的示意圖。
[0030] 圖2的圖描繪了作為以pH值和鑰電極電位函數(shù)的三維尾礦鉛損。
[0031] 圖3的圖描繪了作為鑰電極電位函數(shù)的銅精礦等級和尾礦銅損。
[0032] 圖4的圖描繪了作為鑰電極電位和pH值函數(shù)的最終銅精礦等級，形式為等值線。
[0033] 發(fā)明詳述
[0034] 源自在硫化物礦物與黃鐵礦分離中的浮選過程的物理化學性質(zhì)，新控制方法包括 基于從礦石漿料測量的鑰電極電位來調(diào)節(jié)石灰劑量。使用金屬氧化物電極來控制PH值的 可行性由電化學理論而公知，但是在本文中之前卻沒有得到應用。
[0035] 鑰電極電位的形成通過電化學反應來確定：
[0036]

【權(quán)利要求】
1. 一種用于控制硫化物礦石浮選過程的方法，該浮選過程包括在由石灰產(chǎn)生的堿性環(huán) 境中將硫化物礦物與黃鐵礦分離，該方法特征在于測量該礦石的含水漿料的鑰電極電位， 和基于測得的鑰電極電位來調(diào)節(jié)石灰添加，以將該漿料的鑰電極電位保持在預選范圍內(nèi)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于當該漿料處于流動中時測量鑰電極電位。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于使用低電阻鑰電極，優(yōu)選電阻低于I. O 歐姆的電極。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的方法，其特征在于以實驗方式確定用作該預選范 圍的鑰電極電位的最佳范圍。
5. -種用于控制硫化物礦石浮選過程的設備，該浮選過程包括在由石灰產(chǎn)生的堿性環(huán) 境中將硫化物礦物與黃鐵礦分離，特征在于該設備包括用于測量該礦石的含水漿料的鑰電 極電位的裝置（6)，和用于基于測得的鑰電極電位來控制石灰添加以將該漿料的鑰電極電 位保持在預選范圍內(nèi)的裝置（7、8)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的設備，其特征在于用于測量該漿料的鑰電極電位的裝置（6) 包括位于過程中該漿料處于流動中的位置的鑰電極和參比電極。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的設備，其特征在于該鑰電極是低電阻電極，優(yōu)選電阻低于 I. O歐姆的電極。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的設備，其特征在于用于控制石灰添加的裝置包括用于將測得 的鑰電極電位與該預選范圍進行比較的裝置（7)，和用于當測得的鑰電極電位偏離該預選 范圍時改變向該漿料的石灰進料速率的裝置（8)。
【文檔編號】B03D1/02GK104321146SQ201280072975
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2012年5月10日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月10日
【發(fā)明者】M·埃特拉帕, G·N·瑪謝夫斯基, A·V·佩特羅夫, S·A·羅曼南科 申請人:奧圖泰(芬蘭)公司