第２１卷第２期 ２０１２年２月 中 国 矿 业
ＣＨＩＮＡ ＭＩＮＩＮＧ ＭＡＧＡＺＩＮＥ Ｖｏｌ＿２１，ＮＯ．２
Ｆｅｂ． ２Ｏ１２
硅锌矿浮选试验研究 穆 枭 ，何奥平 ，陈建华 ，张建伟 （１．广西大学资源与冶金学院，广西南宁５３０００４；２．广西大学材料科学工程学院，广西南宁５３０００４）
摘 要：采用脂肪酸类捕收剂浮选法对广西某地硅锌矿进行了浮选试验研究，分别考察了磨矿细度、 碳酸钠用量、六偏磷酸钠用量、不同类型的活化剂、硫酸铜用量和油酸用量等因素对浮选指标的影响。 试验结果表明，采用脂肪酸类捕收剂浮选法能够有效实现硅锌矿的浮选，在原矿品位１Ｏ．２ 条件下，锌 精矿品位达到了４５．Ｏ３ ，浮选回收率达到８１．０５ 。 关键词：硅锌矿；浮选回收；脂肪酸类捕收剂浮选法 中图分类号：Ｔ９５２．３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００４—４０５［（２０１２）０２—００９３—０３
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｈｅ ｆｌｏａｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｗｉｌｌｅｍｉｔｅ ＭＵ Ｘｉａｏ ，ＨＥ Ａｏ—ｐｉｎｇ。，ＣＨＥＮ Ｊｉａｎ—ｈｕａ ，ＺＨＡＮＧ Ｊｉａｎ－ｗｅｉ （１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ ａｎｄ Ｍｅｔａｌｌｕｒｑｙ，Ｇｕａｎｇｘｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｎｉｎｇ ５３０００４，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｇｕａｎｇｘｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｎｉｎｇ ５３０００４，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｗｉｌｌｅｍｉｔｅ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｓｔｕｄｉｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ ａｓ ｆａｔｔｙ ａｃｉｄｓ，ａｎｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｔｅｓｔｓ ｏｆ ｇｒｉｎｄｉｎｇ，ｄｏ ｓａｇｅ ｏｆ Ｎａ２ＣＯ３，（ＮａＰＯ３）６，ＣｕＳ０４，ｏｌｅｉｃ ａｃｉｄ ａｎｄ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｙｐｅｓ ｏｆ ａｃｔｉｖａｔｏｒ，ｔｈｅ ｐｒｏｐｅｒ ｄｏ ｓａｇｅｓ ｏｆ ａｇｅｎｔｓ ｗｅｒｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ ａｓ ｆａｔｔｙ ａｃｉｄｓ ｃａｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ａｃｈｉｅｖｅ ｔｈｅ ｓｉｌｉｃｏｎ ｚｉｎｃ ｍｉｎｅ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ，ｉｎ １０．２ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ｏｒｅ ｇｒａｄｅ，ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ ｚｉｎｃ ｇｒａｄｅ ｒｅａｃｈｅｄ ４５．０３ ，ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｒｅ— ｃｏｖｅｒｙ ｒａｔｅ ８１．０５ ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｗｉｌｌｅｍｉｔｅ；ｆｌｏａｔｉｎｇ ｒｅｃｏｖｅｒｙ；ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ ａｓ ｆａｔｔｙ ａｃｉｄｓ
氧化锌矿种类繁多，常见的有工业价值的氧 化锌矿物是菱锌矿（ＺｎＣＯ。）和异极矿［ＺｎＳｉ Ｏ ·（ＯＨ） ·Ｈ ｏｌ、硅锌矿（ＺｎＳｉＯ。）、水锌矿 ［－３Ｚｎ（ＯＨ） ·２ＺｎＣＯ。］、红锌矿（ＺｎＯ）等。菱 锌矿和异极矿的回收，目前最有效的方法是硫化 胺浮选法。硅锌矿往往与菱锌矿共存，很：少有人 专门对硅锌矿进行单独的浮选研究［１ ］。 硅锌矿是一种硅酸盐矿物，其化学组成为Ｚｎ－ ＳｉＯ ，晶体结构为三方晶系，形态为六方柱状。颜 色有无色或带绿的黄色，有时呈带黄的褐色，含 锰时呈浅红色。白色条痕，透明至半透明，玻璃 光泽和珍珠光泽，硬度５～６，比重３．８９～４．１８， 贝壳状断口、性脆。通常产于铅锌矿床氧化带， 系锌矿的次生矿物。常与异极矿、白铅矿等共生， 也见于一些接触交代矿床中，其成分中常含有多 收稿日期：２０１１—０８—３１ 作者简介：穆枭（１９７８一）男，汉族，河南扶沟人，讲师，研究 方向：浮选理论及工艺、铝土矿三相泡沫稳定性及消泡机理研究。 量的锰，与红锌矿、锌铁尖晶石等组合。 本研究的硅锌矿矿石为我国广西某地深度氧 化难选硅锌矿石，试验针对硅锌矿可浮性差、矿 石氧化程度高、利用脂肪酸类捕收剂选择性差等 特点进行了详细的探索试验研究。 １矿石性质 实验所用矿石来自广西某地复杂氧化锌矿石。 原矿多元素化学分析结果见表１。由表１可以看 出，原矿含锌为１０．２ ，含铁３．０３４ 。 表１多元素分析结果 元素 Ｔｉ Ｖ Ｍｎ Ｆｅ Ｚｎ Ｓｂ Ｗ Ｂｉ 面 而 而
对原矿进行Ｘ衍射结果见图１。从图１中可以 看出，矿石中锌主要以硅锌矿形式存在，脉石矿 物主要是白云石ＣａＭｇ（ＣＯ。）２。 ２实验结果及分析 ２．１磨矿细度的影响 在磨矿浓度为７５ ，碳酸钠用量为６ｋｇ／ｔ，六 ９４ 中国矿业 第２１卷 ０ 【０３０２．ｒａ州０３０２
一Ｉ ¨ ， 。 一止 ． ３６—０４２６＞Ｄｏｌｏｍｉｔｅ ＣａＭｇ（ＣＯ３）２ ．． １ ｝ ｌ ３７—１１４８５＞Ｗｉｌｉｅｍｉｔｅ—Ｚｎ２Ｓｔｏ４．
１Ｏ ２０ ３０ ４０ ５Ｏ ６０ ７０ ２－Ｔｈｅｔａ（。
图１ Ｘ衍射结果
偏磷酸钠用量为５００ｇ／ｔ，油酸用量３００ｇ／ｔ的试验 条件下，考查了磨矿细度对硅锌矿的影响。经过
一次粗选，试验结果见表２所示。 表２磨矿细度对浮选的影响 一２００目百分含量／ 锌品位／％ 锌回收率／
由表２可以看出，磨矿细度对锌的品位和回收 率都有影响。在磨矿细度较低时，矿石单体解离 度小，对浮选不利，锌品位和回收率都较低。随 着磨矿细度的增加，矿石解离度也增加，锌品位 逐渐升高，回收率也逐渐增加。磨矿细度从 ６０．１ 提高到９３．４ 时，锌品位从２１．６５ 提高到 ３１．３３ ，回收率从５４．６５ 提高到６６．３２ 。但磨 矿细度大于８２．６ 以后，锌品位增加，回收率下 降。因此，较理想的磨矿条件为一２００目含量 占８２．６％。 ２．２碳酸钠用量的影响 碳酸钠是强碱弱酸盐，在水溶液中呈弱碱性， 具有调节ｐＨ的作用。其含有碳酸根，对脉石起到 抑制作用，并提供氢氧根，使硅锌矿表面带有负 电，对油酸和硅锌矿作用有活化效果。 在六偏磷酸钠用量为５００ｇ／ｔ，油酸用量３００ｇ／ｔ 的试验条件下，考查了碳酸钠用量对浮选效果的 影响，试验结果见图２所示。 由图２可以看出，在碳酸钠用量较低时，锌的 品位和回收率都很低。在碳酸钠用量为２ｋｇ／ｔ时， 锌品位为２６．８ ，回收率为５２．３ 。随着碳酸钠 用量的增加，锌的回收率和品位也逐渐增加。在 碳酸钠用量小于６ｋｇ／ｔ时，锌的回收率逐渐升高， 碳酸钠用量大于１０ｋｇ／ｔ时，锌的回收率基本保持 不变。但随着碳酸钠用量的增加，锌的品位逐渐 升高，但在碳酸钠用量大于８ｋｇ／ｔ时，锌品位基本 保持不变。因此，１０ｋｇ／ｔ为碳酸钠的较佳用量。 ２．３六偏磷酸钠用量的影响 由于该矿石极易泥化，矿浆的分散程度对矿 石的浮选指标有重要影响。六偏磷酸钠在对氧化 锌其他种类矿物的浮选中有很好的作用，而且是 方解石和石灰石的有效抑制剂。 碳酸钠用量为１０ｋｇ／ｔ，油酸用量３００ｇ／ｔ的试 验条件下，考查了六偏磷酸钠用量对硅锌矿浮选 的影响，浮选试验结果见图３所示。 略 碳酸钠用量，ｆｋｇ／ｔ） 图２碳酸钠用量对浮选指标的影响 六偏碳酸钠用量／（ｇ／ｔ） 图３六偏磷酸钠用量对浮选指标的影响 盏 蔷 蔷 由图３可以看出，随着六偏磷酸钠用量的增 加，锌的品位首先升高，在用量为７００ｇ／ｔ以后， 锌的品位有下降。随着六偏磷酸钠用量的增加， 锌的回收率先升高，在用量为７００ｇ／ｔ以后，锌的 回收率有下降。在六偏磷酸钠用量为７００ｇ／ｔ时， 锌的品位为３４．５ ，回收率为７３．２ 。因此，六 偏磷酸钠较佳的用量为７００ｇ／ｔ。 ２．４多价金属阳离子的影响 多价金属阳离子在采用阴离子捕收剂时，对 硅酸盐矿物浮选具有活化作用 ］。所以，试验考查 第２期 穆枭，等：硅锌矿浮选试验研究 了不同多价金属阳离子对锌品位和回收率的影响， 在用量为２００ｇ／ｔ条件下，试验结果见表３所示。 表３不同种类活化剂对锌品位和回收率的影响
由表３可以看出，Ｃｕ抖、Ｆｅ抖、ｐｂ２ 对硅锌矿 具有活化作用，尤其Ｃｕ 是的活化效果最好。在 硫酸铜用量为２００ｇ／ｔ时，锌的品位为４Ｏ．１２ ， 回收率为７８．０２ ，品位和回收率都大大提高。但 Ｃａ抖对硅锌矿具有抑制作用，所以，硫酸铜为适 宜的活化剂。 在确定硫酸铜为最佳的活化剂后，试验有进 一步考查了硫酸铜用量对浮选指标的影响，试验 结果见表４。 表４硫酸铜用量对浮选指标的影响 ７５．３６ ７８．Ｏ２ ７８．３４ ８Ｏ．１５ ７９．２７ 由表４可以看出，随着硫酸铜用量的增加，锌 精矿品位逐渐增加，而后基本保持不变。锌精矿 的回收率逐渐增加，而后基本保持不变，有进一 步增加后稍微有点降低，因此硫酸铜用量￣ｉ－：４００ｇ／ｔ 时，为较佳的用量。 ２．５油酸用量的影响 油酸是硅锌矿良好的捕收剂，试验在磨矿细 度８２．６ ９／６，碳酸钠用量８ｋｇ／ｔ，硫酸铜用量２００ｇ／ｔ 的条件下，考查了油酸用量对浮选指标的影响， 结果见图４所示。 油酸用Ｎ／（ｇ／ｔ） 图４油酸用量对浮选指标的影响 薄 回 由图４可以看出，随着油酸用量的增加，锌精 矿的品位逐渐降低，锌精矿回收率先升高后又逐 渐降低，在油酸用量为５００ｇ／ｔ时回收率最高为 ８５．１８ 。在油酸用量在３００～５００ｇ／ｔ时，精矿品 位基本保持不变，此时精矿品位为４０ ，５００ｇ／ｔ 以后精矿品位继续降低。油酸用量较低时，锌精 矿品虽然较高，但回收率低；油酸用量较高时， 锌精矿品位和回收率都低。因此，较适宜的油酸 用量为５００ｇ／ｔ。 ２．６精选试验 在进行以上各种条件试验后，确定了最佳 的浮选药剂制度，既磨矿细度８２．６ ，碳酸钠 用量１０ｋｇ／ｔ，六偏磷酸钠较佳的用量为７００ｇ／ｔ， 硫酸铜用量为４００ｇ／ｔ，油酸用量为５００ｇ／ｔ。在 此基础上，进行了两次开路精选试验，试验结 果见表５。 表５两次精选试验结果
由表５可以看出，采用脂肪酸类捕收剂浮选法 能够有效实现硅锌矿上的浮选，在原矿品位 １０．２ 的条件下，经过两次开路精选后，锌的品 位达到了４５．０３ ，回收率为８１．０５ 。 ３ 结语 １）实验结果表明，脂肪酸类捕收剂浮选法对 原矿锌品位为１Ｏ．２ 的硅锌矿进行浮选，能达到 较好的浮选指标。 ２）多价金属阳离子在脂肪酸类捕收剂浮选 法，对硅酸盐矿物浮选具有活化作用，尤其是 ＣＵ抖能很好的活化硅锌矿。 － 参考文献 ［１］ 段秀梅，罗琳．氧化锌矿浮选研究现状［Ｊ］．矿冶，２００４ （４）：４７—５１． ［２］ 朱从杰．微细粒褐铁矿对菱锌矿浮选的影响［Ｊ］．有色金 属，２００３（５）：１８—２１． ［３］ 孙传尧，印万忠．硅酸盐矿物浮选原理Ｉ－Ｍ］．北京：科学 出版社，２００１． ［４］ 胡为柏．浮选［Ｍ］．北京：冶金工业出版社，１９９３． ［５］ 朱玉霜，朱建光．浮选药剂的化学原理［Ｍ］．长沙：中南 工业大学出版社，１９９６． ［６］ 胡熙庚，等．浮选理论与工艺［Ｍ］．长沙：中南工业大学 出版社，１９９１．