專利名稱：:通過(guò)浮選法選擇性回收礦物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及采用泡沫浮選工藝特別是使用具有兩個(gè)親水極性頭基的捕收劑選礦的方法。
背景技術(shù)：
：泡沫浮選是一種最廣泛使用的用于提高礦石品位的分選工藝之一。隨著高品位、易處理礦石的逐步耗盡，低品位、更復(fù)雜和分散的礦床的開(kāi)采已迫切需要。這迫使選礦工業(yè)采用更復(fù)雜和更新式分選技術(shù)富集有用礦物。在浮選方面，更具選擇性的捕收劑的開(kāi)發(fā)對(duì)浮選法在處理低品位、難處理礦石中取得成功至關(guān)重要。大多數(shù)(如果不是全部)在泡沫浮選法選擇性分選礦物中使用的捕收劑是單螯合配體。大部分的這些單螯合配體是單極性的。他們是由單一的親水極性頭基和一個(gè)疏水鏈組成。一類稱為硫化合物的捕收劑通過(guò)其硫原子和金屬離子配位。這類捕收劑的兩個(gè)例子是二硫代碳酸鹽，俗稱黃原酸鹽，和二硫代氨基甲酸鹽。他們分別是從醇和胺衍生出來(lái)。特別地，人們知道黃原酸鹽幾乎兩個(gè)世紀(jì)了。自從1925年它們首次被引作硫化礦物捕收劑以來(lái)，由于他們的性能、低生產(chǎn)成本和易于合成而實(shí)際上一直被選作為捕收劑。然而，市場(chǎng)一直在朝著其它新型的捕收劑，例如，二硫代磷酸鹽，二硫代次磷酸鹽，黃原甲酸鹽，巰基苯并噻唑和硫羰氨基甲酸鹽轉(zhuǎn)換。對(duì)既可以回收粉碎礦石中的所有顆粒并能在更寬范圍的條件下操作的更具選擇性的捕收劑的需求一直是該市場(chǎng)轉(zhuǎn)換的催化劑。同時(shí)，高品位、易處理礦石的耗盡迫使選礦工業(yè)采用更復(fù)雜的分選技術(shù)和更具選擇性和有效性的捕收劑。泡沫浮選法的選擇性是由在礦物/水界面處藥劑對(duì)礦物的選擇性吸附控制的。那些給予吸附礦物足夠疏水特性以使他們浮起的藥劑就是捕收劑。大體上，目前使用的商業(yè)捕收劑是根據(jù)他們的金屬離子配位性能通過(guò)試驗(yàn)和錯(cuò)誤或?qū)W術(shù)的猜測(cè)發(fā)現(xiàn)的。在浮選捕收劑方面所做的廣泛的研究和開(kāi)發(fā)工作沒(méi)有產(chǎn)生一種能幫助冶金工作者和工程師們選擇用于解決前述礦物分選問(wèn)題的捕收劑的方法。通常是根據(jù)過(guò)去的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)、別人的經(jīng)驗(yàn)、試劑生產(chǎn)廠家的建議和藥劑的費(fèi)用選擇捕收劑。曾設(shè)想具有兩個(gè)被一個(gè)疏水分子鏈分開(kāi)的官能頭基的捕收劑分子會(huì)展現(xiàn)出比目前選礦工業(yè)采用的單官能捕收劑分子更大的礦物選擇性。申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)官能基團(tuán)的選取以及分子的長(zhǎng)度決定由雙官能分子表現(xiàn)的最終礦物選擇性。在特定的礦物系統(tǒng)中，兩個(gè)官能基團(tuán)之間距離的變化改變目標(biāo)礦物相對(duì)于脈石礦物的選擇性。
發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種從含有目標(biāo)硫化物礦物和硫化鐵脈石礦物的礦石中選擇性回收目標(biāo)硫化物礦物的方法，包括步驟a)磨礦以使目標(biāo)礦物與該硫化鐵脈石礦物解離；b)形成所述礦石的礦漿；c)選擇具有兩個(gè)親水官能頭基和一個(gè)位于該頭基之間的疏水分子鏈的捕收劑；d)該親水官能頭基選自黃原酸鹽(二硫代碳酸鹽)和二硫代氨基甲酸鹽；e)加入可使該目標(biāo)礦物優(yōu)先于該硫化鐵礦物浮起的濃度的該捕收劑；和f)對(duì)該礦漿進(jìn)行泡沫浮選。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所述的雙官能頭基團(tuán)是基于硫的。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種從含有目標(biāo)礦物和硫化鐵脈石礦物的礦石中回收目標(biāo)礦物的方法，包括步驟a)磨礦以使目標(biāo)礦物與該硫化鐵脈石礦物解離；b)形成所述礦石的礦漿；c)選擇具有如下結(jié)構(gòu)的捕收劑X-R-Y其中R是支鏈或直鏈?zhǔn)杷臒N或聚醚鏈，且X和Y表示選自黃原酸鹽(二硫代碳酸鹽)和二硫代氨基甲酸鹽的金屬配位官能團(tuán)；d)將可使該目標(biāo)礦物優(yōu)先于該硫化鐵礦物浮起的濃度的該捕收劑加入到該礦漿中；e)對(duì)該礦漿進(jìn)行泡沫浮選。該金屬配位基于硫的官能團(tuán)可以相同或不同。申請(qǐng)人:發(fā)現(xiàn)具有兩個(gè)親水金屬配位部分的分子能夠區(qū)分不同的礦物而且能夠根據(jù)兩個(gè)金屬配位部分之間的分子距離產(chǎn)生不同的浮選反應(yīng)。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選形式中，位于疏水鏈每一端的親水官能頭基基本上是相同的。在本發(fā)明的環(huán)境中，基于硫親水頭基可能選自黃原酸鹽(黃藥)和二硫代氨基甲酸鹽。雖然具體討論了這些親水頭基，本發(fā)明包括其它親水頭基的使用。一旦合適的極性頭基被選定，便可以進(jìn)行試驗(yàn)以確定官能頭基之間的最佳分子鏈長(zhǎng)度。申請(qǐng)人認(rèn)為優(yōu)選的鏈的長(zhǎng)度含有2至6個(gè)碳原子，在某些情況下，具有2至4個(gè)碳原子的鏈的長(zhǎng)度可能是期望的，然而，本發(fā)明既不限于這種鏈的長(zhǎng)度也不限于直鏈分子。橋接分子鏈的長(zhǎng)度取決于被分選的礦物。需要選擇給予目標(biāo)礦物相對(duì)于脈石礦物所期望的礦物選擇性的鏈的長(zhǎng)度。在回收礦物之前，優(yōu)選調(diào)節(jié)pH到預(yù)定值，使所述目標(biāo)礦物的浮選選擇性為最大，然后往礦漿中充入氣體以提高礦漿勢(shì)能。然后，加入選定的捕收劑并可以進(jìn)行調(diào)漿。調(diào)漿過(guò)后，開(kāi)始用空氣通過(guò)浮選法回收所說(shuō)礦物。為了測(cè)試和驗(yàn)證本發(fā)明，合成和表征了一系列基于黃原酸鹽和二硫代氨基甲酸鹽的雙官能配體。所研究的雙官能、雙極性配體的結(jié)構(gòu)同較簡(jiǎn)單的、商購(gòu)的、單螯合、單極性的乙基黃原酸鉀(KeX)和正丙基黃原酸鉀(KnPrX)捕收劑一起如圖1所示。該雙官能配體具有兩個(gè)由相對(duì)短的烴或聚醚鏈連接的極性頭基。為使這些雙官能配體能做為捕收劑，他們不應(yīng)該像纖維素黃原酸鹽一樣是聚合的。參考如下的優(yōu)選實(shí)施方案和附圖，將進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，其中圖1是雙官能、雙極性和單官能、單極性硫代配體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是雙官能、雙極性配體的可能吸附模式的說(shuō)明示意圖。圖3是二黃原酸鹽捕收劑的劑量對(duì)方鉛礦回收率的影響示意圖。圖4是采用K2BuDX回收黃鐵礦和方鉛礦的pH依賴性比較圖。圖5是采用0.045摩爾/噸異丁基黃原酸鈉(SiBX)，K2EtDX，K2PrDX和K2BuDX，在整個(gè)銅礦石浮起物中，銅/黃鐵礦選擇性指數(shù)的比較圖。圖6是采用0.045摩爾/噸SiBX，K2EtDX，K2PrDX和K2BuDX，在整個(gè)銅礦石浮起物中，黃鐵礦的回收率示意圖。具體實(shí)施方式然而也可以使用芳香族和支鏈碳結(jié)構(gòu)，從圖1所示的雙官能、雙極性配體的結(jié)構(gòu)設(shè)想它們可以以兩種可能導(dǎo)致兩個(gè)極不相同的浮選反應(yīng)的方式吸附到礦物表面上。丙烯橋接的雙極性配體(PrDX2-)在礦物表面上吸附的兩種模式如圖2所示。如圖2(a)所示的通過(guò)兩個(gè)極性頭基的吸附將導(dǎo)致該礦物疏水而使礦物浮起。然而，如果吸附僅通過(guò)一個(gè)極性頭基發(fā)生，如圖2(b)所示，將使礦物親水而導(dǎo)致抑制。圖2的描述只是示意性的，應(yīng)該被看作是實(shí)際捕收劑吸附過(guò)程的簡(jiǎn)化，因而對(duì)本發(fā)明的范圍不具有限制或約束。申請(qǐng)人:發(fā)現(xiàn)，采用具有兩個(gè)極性頭的捕收劑，在一定的試驗(yàn)條件下，可以獲得目標(biāo)礦物相對(duì)硫化鐵脈石礦物的更大的選擇性。為了通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的浮選方法從礦石中回收礦物，在進(jìn)行浮選前，首先需要確定最適合目標(biāo)礦物的雙官能、雙極性、非聚合的捕收劑的分子性質(zhì)。這包括將提供最大回收率和選擇性官能基團(tuán)的性質(zhì)和的雙官能基團(tuán)之間的分子鏈長(zhǎng)度。然后需要確定將產(chǎn)生最大回收率和選擇性的捕收劑的最佳濃度。下面的實(shí)施例將進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。雖然采用具體目標(biāo)硫化礦物的回收率來(lái)說(shuō)明本發(fā)明時(shí)，應(yīng)理解為本發(fā)明對(duì)混合有硫化鐵礦物的其它類型的硫化礦物的回收是實(shí)用的。進(jìn)行采用雙官能捕收劑的單一礦物浮選試驗(yàn)以說(shuō)明影響目標(biāo)礦物回收率的參數(shù)，而進(jìn)行采用礦石的浮選試驗(yàn)以說(shuō)明他們對(duì)礦物選擇性的影響。方鉛礦/石英浮選試驗(yàn)在單一礦物浮選試驗(yàn)中使用的方鉛礦選自來(lái)自BrokenHill，NewSouthWales的高品位礦石，分析其含有鉛83.7％，鋅1.0％，鐵0.8％和硫14.0％。石英是高質(zhì)量的澳大利亞產(chǎn)品。采用下面常用的制備和浮選方鉛礦/石英混合物的工序通過(guò)破碎以通過(guò)1.65毫米并丟棄負(fù)0.208毫米的礦物來(lái)制備用于浮選的方鉛礦。然后采用標(biāo)準(zhǔn)方法將其分成50g批量。對(duì)于每一次浮選試驗(yàn)，將方鉛礦(50克)，石英(450克)和Melbourne自來(lái)水(0.25升)于使用不銹鋼球的試驗(yàn)室不銹鋼磨機(jī)中在以重量計(jì)67％固體下共磨20分鐘，得到以重量計(jì)的P80(80％通過(guò)尺寸)和分別為115微米和36微米的端值(lead)。磨碎的方鉛礦/石英混合物的pH為約6。從磨礦機(jī)中將磨碎的礦漿傳送到改進(jìn)的3升Denver不銹鋼浮選槽中。加入Melbourne自來(lái)水使水的量升高到2.8L，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH到8.5和采用8升/分鐘的合成氣向礦漿充氣5分鐘。以1200r.p.m速度攪拌礦漿。然后加入捕收劑(0.125摩爾/噸)，在不充氣情況下調(diào)漿5分鐘。在進(jìn)入調(diào)漿4分鐘和打開(kāi)空氣開(kāi)始浮選前1分鐘的浮選試驗(yàn)期間連續(xù)加入起泡劑(5毫克/分鐘，總計(jì)45克/噸)。該起泡劑是商購(gòu)的含有聚丙二醇的CytecAerofroth65。收集精礦8分鐘。在整個(gè)浮起過(guò)程中通過(guò)連續(xù)自動(dòng)加入新鮮的Melbourne自來(lái)水以維持礦漿體積。稱量產(chǎn)品(精礦和尾礦)的濕重和干重，粉碎各自的代表試樣，采用感應(yīng)耦合等離體—原子發(fā)射光譜(ICP-AES)方法分析鉛和硫。在浮選過(guò)程的適當(dāng)階段改變捕收劑的劑量和捕收劑的調(diào)漿時(shí)間。浮選過(guò)程的進(jìn)一步的細(xì)節(jié)在此不需描述，因?yàn)樗麄儗?duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是熟知的。為使試驗(yàn)的各種捕收劑的捕收劑性能比較更具意義，開(kāi)始比較時(shí)捕收劑是基于等摩爾數(shù)的(即，摩爾/噸的礦石，而不是克/噸或磅/噸的礦石)。根據(jù)上面詳述的浮選過(guò)程試驗(yàn)捕收劑，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1和表2。表1鏈長(zhǎng)度的影響方鉛礦/石英混合物pH8.5，45克/噸的A65，0.125摩爾/噸的捕收劑表2劑量的影響方鉛礦/石英混合物pH8.5，45克/噸的A65，0.125摩爾/噸的捕收劑表1結(jié)果表明方鉛礦的回收率隨著雙官能捕收劑的鏈的長(zhǎng)度而改變的變化性。表2的數(shù)據(jù)顯示方鉛礦的回收率可以隨著雙官能捕收劑的劑量的變化而顯著改變。圖3表示雙官能捕收劑的劑量對(duì)方鉛礦回收率的影響。顯然，較高的雙官能捕收劑的劑量不一定更有利于獲得高的方鉛礦回收率。表2中實(shí)施例I采用過(guò)量的K2PrDX，取得的方鉛礦回收率低于在實(shí)施例A中進(jìn)行的無(wú)捕收劑的方鉛礦浮選取得的回收率。這意味著過(guò)量的雙官能捕收劑的劑量可能抑制目標(biāo)礦物。因此，表1和表2結(jié)果表明，雙官能捕收劑的鏈長(zhǎng)度、雙官能捕收劑的劑量和目標(biāo)礦物的回收率之間存在聯(lián)系。方鉛礦/黃鐵礦/石英浮選試驗(yàn)采用K2BuDX(0.125摩爾/噸)在pH5-12范圍內(nèi)方鉛礦和黃鐵礦的單礦物回收率數(shù)據(jù)如表3所示。黃鐵礦/石英浮選試驗(yàn)的常用的制備和浮選工序同較早描述的方鉛礦/石英浮選試驗(yàn)的常用的制備和浮選工序相同。采用50克黃鐵礦/450克石英混合物進(jìn)行黃鐵礦單礦物浮選試驗(yàn)。高品位黃鐵礦試樣(Peru)購(gòu)自Ward′sNaturalScienceEstablishment。分析得知該黃鐵礦為鐵42.2％，硫49.6％，銅0.28％，鉛0.20％，鋅0.28％和硅1.11％。石英是高品位的澳大利亞產(chǎn)品。表3該表中結(jié)果如圖4所示。注意到采用K2BuDX在高的pH(12)下方鉛礦和黃鐵礦的回收率存在明顯的差異。在pH為12時(shí)，方鉛礦的回收率依然很高，而黃鐵礦的回收率明顯地下降。因此，采用K2BuDX研究了來(lái)自方鉛礦/黃鐵礦/石英混合物的方鉛礦相對(duì)于黃鐵礦的選擇性。該方鉛礦/黃鐵礦/石英混合物包含50克方鉛礦，150克黃鐵礦和300克石英。再一次，用于方鉛礦/黃鐵礦/石英浮選試驗(yàn)的常用的制備和浮選工序同較早描述的用于方鉛礦/石英浮選試驗(yàn)的相同。采用K2BuDX(0.125摩爾/克)在pH為12時(shí)，來(lái)自方鉛礦/黃鐵礦/石英混合物的方鉛礦和黃鐵礦的回收率如表4所示。表4中包括了每次試驗(yàn)中的捕收劑的方鉛礦/黃鐵礦選擇性指數(shù)。根據(jù)下面的方程式定義和計(jì)算方鉛礦/黃鐵礦選擇性指數(shù)該選擇性指數(shù)是用于表示兩種礦物，在本實(shí)例中，即方鉛礦和黃鐵礦的相對(duì)回收率和相對(duì)抑制率的一種簡(jiǎn)易方法。選擇性指數(shù)值小于1.0表明該捕收劑對(duì)黃鐵礦更具選擇性。如果選擇性指數(shù)值等于1.0，這表明該捕收劑對(duì)一種礦物相對(duì)于另一種礦物不具有任何選擇性。然而，如果選擇性指數(shù)值大于1.0，這意味著該捕收劑對(duì)方鉛礦更具選擇性。增大選擇性指數(shù)表明改善方鉛礦相對(duì)于黃鐵礦的選擇性。表4<tablesid="table4"num="004"><tablewidth="796">實(shí)施例捕收劑劑量(摩爾/噸)方鉛礦回收率(％)黃鐵礦回收率(％)方鉛礦/黃鐵礦選擇性指數(shù)FKex0.12527.64.57.01GK2BuDX0.12566.212.18.41</table></tables>根據(jù)計(jì)算出的方鉛礦/黃鐵礦選擇性指數(shù)，K2BuDX比商業(yè)捕收劑KeX表現(xiàn)了更大的方鉛礦相對(duì)于黃鐵礦的選擇性。由于黃鐵礦的存在和沒(méi)有根據(jù)更大的硫化礦物的含量調(diào)節(jié)雙官能捕收劑的劑量的事實(shí)，方鉛礦的回收率小于在方鉛礦/石英試驗(yàn)中取得的回收率(即表3實(shí)施例E中方鉛礦回收率的結(jié)果)。鎳黃鐵礦/石英和黃銅礦/石英浮選試驗(yàn)還進(jìn)行了鎳黃鐵礦/石英和黃銅礦/石英浮選試驗(yàn)以評(píng)估雙官能捕收劑對(duì)鎳黃鐵礦和黃銅礦回收率的影響。從Kambalda，WesternAustralia得到的高品位硫化鎳礦石中濃縮鎳黃鐵礦試樣。分析知該試樣含鎳29.2％，鐵31.9％，硫34.6％，銅0.64％，砷0.31％，鈷0.51％，鉛0.04％，鋅0.01％和氧化鎂0.20％。石英是高質(zhì)量的澳大利亞產(chǎn)品。用于鎳黃鐵礦/石英混合物的常用的制備和浮選工序與較早描述的用于方鉛礦/石英混合物的常用的制備和浮選工序相同。然而，鎳黃鐵礦/石英試驗(yàn)在pH9.0和捕收劑劑量為0.749摩爾/噸下進(jìn)行。采用商業(yè)捕收劑KeX和雙官能捕收劑K2EtDX，K2PrDX和K2BuDX以及無(wú)捕收劑(即，無(wú)捕收劑浮選)條件下，鎳黃鐵礦/石英浮選試驗(yàn)的結(jié)果如表5所示。表5鎳黃鐵礦/石英混合物pH9.0，45克/噸的A65，0.749摩爾/噸的捕收劑黃銅礦/石英混合物中使用的黃銅礦試樣選自來(lái)自MtLyell，Tasmania的高品位礦石。分析知其含有銅34.1％，鐵30.7％，硫34.1％，鉛0.004％和鋅0.08％。石英是高質(zhì)量的澳大利亞產(chǎn)品。用于黃銅礦/石英混合物的常用的制備和浮選工序基本上同較早描述的用于鉛礦/石英混合物的常用的制備和浮選工序基本一樣。然而，黃銅礦/石英混合物在使用鋼球的試驗(yàn)室鋼制磨機(jī)中磨礦15分鐘。浮選試驗(yàn)在pH10.5和捕收劑劑量0.250摩爾/噸條件下進(jìn)行。采用商業(yè)捕收劑KeX和雙官能捕收劑K2EtDX，K2PrDX和K2BuDX以及無(wú)捕收劑(即，無(wú)捕收劑浮選)的黃銅礦/石英浮選試驗(yàn)的結(jié)果如表6所示。表6黃銅礦/石英混合物pH10.5，45克/噸的A65，0.250摩爾/噸的捕收劑表1、表5和表6分別表示的方鉛礦、鎳黃鐵礦和黃銅礦單礦物浮選試驗(yàn)結(jié)果，表明不同的鏈長(zhǎng)度的二黃原酸鹽對(duì)不同礦物產(chǎn)生不同的浮選反應(yīng)。在測(cè)試的等摩爾劑量下，K2EtDX是性能較好的適合鎳黃鐵礦的二黃原酸鹽，而K2BuDX是性能較好的適合方鉛礦和黃銅礦的二黃原酸鹽。與商業(yè)捕收劑KeX相比(在等摩爾劑量下)，該二黃原酸鹽不一定比KeX得到更高的回收率。因此，申請(qǐng)人不斷言該二黃原酸鹽是比標(biāo)準(zhǔn)商業(yè)單黃原酸鹽更強(qiáng)的捕收劑。為了演示用于從含有目標(biāo)硫化礦物和硫化鐵脈石礦石中回收目標(biāo)硫化礦物的合適的雙官能捕收劑的選擇，提供下面的實(shí)施例。實(shí)施例1礦石A這種澳大利亞硫化鎳礦石品位為3.89％鎳，16.85％鐵，10.42％硫，0.29％銅和8.66％氧化鎂。鎳主要以鎳黃鐵礦((Ni，F(xiàn)e)9S8)形式存在，銅作為黃銅礦(CuFeS2)存在且主要的硫化物脈石含有磁黃鐵礦(Fe1-xS)和黃鐵礦(FeS2)，主要為磁黃鐵礦。因此，該礦石含有5.70％的硫化鐵(IS)。采用下面常用的制備和浮選礦石A的工序破碎礦石A使其通過(guò)1.65毫米，采用標(biāo)準(zhǔn)方法將其混合并分成1000克的批量。鎳礦石礦料(1000克)與Melbourne自來(lái)水(0.5升)和石灰(0.5克)混合并在含有軟鋼棒的試驗(yàn)室軟鋼棒磨機(jī)中在以重量計(jì)67％的固體下磨礦30分鐘得到74微米的以重量計(jì)的P80(80％通過(guò)尺寸)。在這樣的尺寸下，預(yù)期鎳會(huì)很好地被解離。加入足夠的石灰到該磨礦機(jī)中使得當(dāng)磨碎的礦漿被放入浮選槽時(shí)礦漿的pH近似為9。從磨礦機(jī)中將磨碎的礦漿試樣輸送到改進(jìn)的3升Denver不銹鋼槽中。通過(guò)加入Melbourne自來(lái)水提高礦漿的體積到2.8升，加入稀的氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH到9.0，以8升/分鐘的合成氣給礦漿充氣5分鐘。以1200r.p.m速度攪拌礦漿。充氣后，加入捕收劑(0.468摩爾/噸)到該礦漿中，調(diào)漿5分鐘。從進(jìn)入調(diào)漿階段3分鐘后的粗選試驗(yàn)期間連續(xù)地加入起泡劑(5毫克/分鐘，總計(jì)135克/噸)。該起泡劑是商購(gòu)的含有聚丙二醇的CytecAerofroth65。在進(jìn)入調(diào)漿階段4分鐘，開(kāi)始浮選前1分鐘加入古爾膠(150克/噸)。重新開(kāi)始給礦漿充氣，收集粗精礦27分鐘。在浮起期間，在3分鐘和17分鐘后再兩次加入捕收劑(0.312摩爾/噸和0.156摩爾/噸)。對(duì)于這兩次的加入，在浮選重新開(kāi)始前都停止充入空氣調(diào)漿1分鐘。某些試驗(yàn)中，對(duì)混合的粗精礦進(jìn)行精選。來(lái)自浮起粗選段的精礦采用來(lái)自粗精礦的傾析濾液在1升槽中被混合、傾析并重新碎漿。加入捕收劑(0.150摩爾/噸)到礦漿中，在無(wú)充氣的情況下調(diào)漿5分鐘。在精選期間不加入起泡劑，充氣速度降至6升/分鐘。在浮選開(kāi)始前15秒重新開(kāi)始給礦漿充氣，收集精選精礦10分鐘。在整個(gè)浮起過(guò)程中通過(guò)連續(xù)自動(dòng)加入新鮮的Melbourne自來(lái)水維持礦漿水平。稱取產(chǎn)品(精礦和尾礦)的濕重和干重，取各自的代表試樣粉碎，采用感應(yīng)耦合等離體—原子發(fā)射光譜(ICP-AES)分析鎳，鐵，硫，鎂和銅。浮選工序進(jìn)一步的細(xì)節(jié)在此不需描述，因?yàn)樗麄儗?duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是公知的。為使試驗(yàn)的各種捕收劑的捕收劑性能比較更具意義，比較時(shí)捕收劑是基于等摩爾數(shù)的(即，摩爾/噸的礦石，而不是克/噸或磅/噸的礦石)。然而，表7中也采用克/噸表示劑量以說(shuō)明包括的重量。根據(jù)前面詳述的浮選工序測(cè)試捕收劑，結(jié)果如下表7所示。表7中所包括的是每次測(cè)試中的捕收劑的Ni/IS(硫化鐵)的選擇性指數(shù)。該Ni/IS選擇性指數(shù)根據(jù)如下方程式定義和計(jì)算表7礦石ApH9.0，500克/噸的石灰，135克/噸的A65，0.468-1.086摩爾/噸的捕收劑IS＝硫化鐵的硫。表7中數(shù)據(jù)表明，根據(jù)本發(fā)明使用的如實(shí)施例B-D所示的二黃原酸鹽捕收劑，在相等摩爾劑量下，同傳統(tǒng)的實(shí)施例A的捕收劑相比在鎳的回收率方面具有更好的冶金性能。實(shí)施例B中的二黃原酸鹽同樣比實(shí)施例A的傳統(tǒng)捕收劑回收了較少的硫化鐵。由此，這種二黃原酸鹽表現(xiàn)出了改善的相對(duì)于硫化鐵的對(duì)鎳的選擇性，以及同實(shí)施例A中傳統(tǒng)的捕收劑相比高的鎳的品位。雖然實(shí)施例C和D中的二黃原酸鹽比實(shí)施例A中傳統(tǒng)的捕收劑產(chǎn)生了更高的鎳回收率，但是他們同樣回收了較大部分的硫化鐵。這些實(shí)施例表明，如果選擇了不合適鏈長(zhǎng)度的二黃原酸鹽，那么將不會(huì)取得有用礦物相對(duì)硫化鐵的最佳選擇性。實(shí)施例E中，在粗選段使用0.936摩爾/噸的KeX，在精選段使用0.150摩爾/噸。注意到在粗選段，等摩爾劑量的K2EtDX二黃原酸鹽是過(guò)量的，采用一半該摩爾劑量(見(jiàn)實(shí)施例B’)可以取得相似的鎳的回收率。因此，實(shí)施例F中，在粗選段使用0.468摩爾/噸的K2EtDX，而在精選段使用0.069摩爾/噸的K2EtDX。比較實(shí)施例E和F，可以看出K2EtDX比KeX少回收了10％的硫化鐵，而取得了相似的鎳回收率。這導(dǎo)致了Ni/IS選擇性指數(shù)的改善和在精選的一個(gè)階段后鎳的品位提高1.1％。實(shí)施例E和F的結(jié)果證實(shí)了本發(fā)明的二黃原酸鹽捕收劑的礦物選擇性的優(yōu)異和硫化鐵的抑制能力。值得注意的是同實(shí)施例E相比，實(shí)施例F在基于重量的較低的捕收劑劑量下也取得了改善的結(jié)果。實(shí)施例2礦石B這種澳大利亞硫化銅礦石品位為1.14％銅，25.48％鐵和5.91％硫。黃銅礦是唯一存在的銅礦物，硫化鐵脈石以黃鐵礦形式存在。因此，該礦石含有4.75％的黃鐵礦。采用下面常用的制備和浮選礦石B的工序破碎礦石B到-2毫米，采用標(biāo)準(zhǔn)方法將其混合并分成1000克的批量。銅礦石礦料(1000克)與Melbourne自來(lái)水混合并在含有軟鋼球的試驗(yàn)室軟鋼球磨機(jī)中在以重量計(jì)67％的固體下磨礦30分鐘得到近似80微米以重量計(jì)的P80(80％通過(guò)尺寸)。將磨碎的礦漿試樣輸送到改進(jìn)的3升Denver不銹鋼槽中且通過(guò)加入Melbourne自來(lái)水調(diào)節(jié)礦漿的體積，得到以重量計(jì)約26％固體的礦漿密度。以1200r.p.m速度攪拌礦漿。該槽中磨碎的礦漿的pH近似為9.0，加入石灰(250克/噸)到該礦漿中使pH為10.5，以8升/分鐘的合成氣向礦漿充氣5鐘。停止礦漿的充氣，加入捕收劑(0.024摩爾/噸)到該礦漿中，調(diào)漿5分鐘。浮選前1分鐘開(kāi)始由自控配料器連續(xù)加入起泡劑(總計(jì)40克/噸)。該起泡劑是商購(gòu)的含有聚丙二醇的CytecAerofroth65。重新開(kāi)始充氣，收集浮選產(chǎn)品(即精礦)一定時(shí)間(11分鐘)。在浮起期間，在3分鐘、5分鐘和8分鐘后再三次加入捕收劑(每次0.007摩爾/噸)。對(duì)于每次的加入，在浮選重新開(kāi)始前充入空氣調(diào)漿1分鐘。在整個(gè)浮起過(guò)程中通過(guò)連續(xù)地加入新鮮的Melbourne自來(lái)水維持礦漿水平。稱取產(chǎn)品(精礦和尾礦)的濕重和干重，取各自的代表試樣粉碎，采用感應(yīng)耦合等離體—原子發(fā)射光譜(ICP-AES)分析銅，鐵和硫。浮選工序進(jìn)一步的細(xì)節(jié)在此不需描述，因?yàn)樗麄儗?duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是公知的。為使試驗(yàn)的各種捕收劑的捕收劑性能比較更具意義，捕收劑的劑量以摩爾/噸的礦石表示，而不是克/噸或磅/噸的礦石。根據(jù)前面詳述的浮選工序測(cè)試捕收劑，結(jié)果如下表8所示。表8中所包括的是每次測(cè)試中的捕收劑的銅/黃鐵礦的選擇性指數(shù)。該銅/黃鐵礦選擇性指數(shù)根據(jù)如下方程式定義和計(jì)算表8礦石BpH10.5，250克/噸的石灰，40克/噸的A65，0.045摩爾/噸的捕收劑表8中數(shù)據(jù)表明，實(shí)施例B和D-F所示本發(fā)明的二黃原酸鹽捕收劑，在相等摩爾劑量下，分別同傳統(tǒng)的實(shí)施例A和C的捕收劑相比，在銅相對(duì)于黃鐵礦的選擇性方面具有更好的冶金性能。由于相對(duì)于黃鐵礦的銅的選擇性的改善，因此實(shí)施例B和D-F中精礦的銅品位分別與實(shí)施例A和C中精礦的銅品位顯著提高了。這些結(jié)果清楚地證明本發(fā)明的二黃原酸鹽捕收劑的礦物選擇性的優(yōu)異和硫化鐵的抑制能力。雖然二黃原酸鹽表現(xiàn)出了改善的銅/黃鐵礦的選擇性，但是從銅的回收率來(lái)看，他們的性能比SiBX的性能要差。采用二黃原酸鹽從該礦石中得到的較低的銅回收率與他們的硫化鐵(本案中為黃鐵礦)的抑制能力有關(guān)。完全被鎖在黃鐵礦顆?；驈?fù)合的黃鐵礦/銅顆粒內(nèi)的銅將被該二黃原酸鹽抑制，結(jié)果導(dǎo)致了較低的總銅回收率。圖5表明二黃原酸鹽捕收劑在整個(gè)浮起過(guò)程中比商業(yè)捕收劑SiBX表現(xiàn)出了較好的銅/黃鐵礦選擇性。圖6表明二黃原酸鹽捕收劑在整個(gè)浮起過(guò)程中比商業(yè)捕收劑SiBX基本上回收了明顯較少的黃鐵礦。權(quán)利要求1.一種從含有目標(biāo)硫化物礦物和硫化鐵脈石礦物的礦石中選擇性回收目標(biāo)硫化物礦物的方法，包括步驟a)磨礦以使目標(biāo)礦物與該硫化鐵脈石礦物解離；b)形成所述礦石的礦漿；c)選擇具有兩個(gè)親水官能頭基和一個(gè)位于該頭基之間的疏水分子鏈的捕收劑；d)該親水官能頭基選自黃原酸鹽(二硫代碳酸鹽)和二硫代氨基甲酸鹽；e)加入可使該目標(biāo)礦物優(yōu)先于該硫化鐵礦物浮起的濃度的該捕收劑；和f)對(duì)該礦漿進(jìn)行泡沫浮選。2.權(quán)利要求1的方法，其中該官能頭基是基于硫的。3.權(quán)利要求1的方法，其中位于該兩官能頭基之間的疏水鏈具有2至6個(gè)碳原子的分子鏈長(zhǎng)度。4.權(quán)利要求1的方法，其中位于該兩官能頭基之間的疏水鏈具有2至4個(gè)碳原子的分子鏈長(zhǎng)度。5.權(quán)利要求1的方法，其中該疏水分子鏈?zhǔn)侵辨?、支鏈或芳香族的?.權(quán)利要求1的方法，其中該疏水分子鏈?zhǔn)侵辨湡N。7.權(quán)利要求1的方法，其中該目標(biāo)礦物選自銅、鎳、鉛和鋅基的硫化物礦物。8.權(quán)利要求1的方法，其中該官能頭基是相同的。9.權(quán)利要求1的方法，其中該官能頭基是不同的。10.一種從含有目標(biāo)硫化物礦物和硫化鐵礦物的礦石中選擇性回收目標(biāo)礦物的方法，包括步驟a)磨礦以使目標(biāo)礦物與該硫化鐵脈石礦物解離；b)形成所述礦石的礦漿；c)選擇具有如下結(jié)構(gòu)的捕收劑X-R-Y其中R是支鏈或直鏈?zhǔn)杷臒N或聚醚鏈，且X和Y表示選自黃原酸鹽(二硫代碳酸鹽)和二硫代氨基甲酸鹽的金屬配位官能團(tuán)；d)將可使該目標(biāo)礦物優(yōu)先于該硫化鐵礦物浮起的濃度的該捕收劑加入到該礦漿中；e)對(duì)該礦漿進(jìn)行泡沫浮選。11.權(quán)利要求10的方法，其中X和Y是相同的。12.權(quán)利要求10的方法，其中X和Y是不同的。13.權(quán)利要求10的方法，其中R是2至4個(gè)分子的直鏈烴。14.權(quán)利要求10的方法，其中該目標(biāo)礦物選自銅、鎳、鉛和鋅基的硫化物礦物。專利摘要一種從含有目標(biāo)礦物和硫化鐵礦物的礦石中回收目標(biāo)礦物的方法，包括步驟a)磨礦以使目標(biāo)礦物與該硫化鐵礦物解離；b)形成所述礦石的礦漿；c)選擇具有如下結(jié)構(gòu)的捕收劑X-R-Y，其中R是支鏈或直鏈?zhǔn)杷臒N或聚醚鏈，X和Y表示金屬配位官能團(tuán)；d)將可使該目標(biāo)礦物優(yōu)先于該硫化鐵脈石浮起的濃度的該捕收劑加入到該礦漿中；和e)對(duì)該礦漿進(jìn)行泡沫浮選。該金屬配位基于硫官能團(tuán)可以相同或不同。文檔編號(hào)B03D1/008GKCN1240480SQ02811126公開(kāi)日2006年2月8日申請(qǐng)日期2002年5月13日發(fā)明者T·羅佐普洛斯,E·J·西爾韋斯特申請(qǐng)人:聯(lián)邦科學(xué)和工業(yè)研究組織導(dǎo)出引文BiBTeX,EndNote,RefMan