一种硫化铜镍矿浮选的组合抑制剂及其应用

1.本发明涉及选矿药剂技术领域，具体涉及一种硫化铜镍矿浮选的组合抑制剂及其应用。

背景技术：

2.镍金属具有良好延展性、磁性和耐腐蚀性，被誉为“钢铁工业的维生素”。随着近年来新能源产业的兴起，对镍的需求也快速增加。就我国而言镍资源自给率低，对外依存度高，大量镍资源需要从菲律宾和印尼进口。我国镍冶炼的原料主要来自于硫化铜镍矿，提高这部分资源的综合利用率，对于我国镍资源的可持续发展意义重大。
3.目前处理硫化铜镍矿方法主要为浮选法，但因成矿类型、矿物堪布关系及矿石性质不同，而采用的工艺流程不尽相同。常见的浮选工艺为：一是铜镍混浮-直接分离工艺，二是铜镍混浮-冶炼-高冰镍分离工艺。无论是哪种工艺都需要涉及到铜镍分离这一作业，但因铜镍矿物之间嵌布关系复杂且粒度不均匀，造成铜镍分离效果一直不佳，铜镍精矿中互含严重。
4.实现铜镍分离主要采取“抑镍浮铜”的方法，原因在于黄铜矿要较镍黄铁矿的可浮性要好，为获得铜镍浮选分离的良好指标，主要使用优良的抑制剂改变硫化镍的可浮性，传统硫化镍抑制剂主要有淀粉、糊精和石灰等，但由于部分镍黄铁矿与黄铜矿可浮性相当，单一抑制剂适应性不强，仍有部分镍混入铜精矿中，造成后续冶炼过程中铜精矿中镍的损失，造成资源浪费。
5.因此，有必要提供一种高效、抑制性强的硫化镍矿抑制剂。

技术实现要素：

6.鉴于目前存在的上述不足，本发明提供一种硫化铜镍矿浮选的组合抑制剂及其应用，本发明提供的一种硫化铜镍矿浮选的组合抑制剂具有作用效果强，工艺简单，可使得硫化铜镍矿有效地分离，降低铜镍互含比的优点。
7.为了达到上述目的，本发明提供一种硫化铜镍矿浮选的组合抑制剂，所述硫化铜镍矿浮选的组合抑制剂由亚硫酸钠、双氧水和环糊精组成；按照重量百分比为：亚硫酸钠30～60wt％，双氧水20～50wt％，环糊精20～50wt％，各组分质量百分比总和为100％。
8.依照本发明的一个方面，所述硫化铜镍矿浮选的组合抑制剂由亚硫酸钠30～50wt％，双氧水20～40wt％，环糊精20～40wt％组成，各组分质量百分比总和为100％。
9.依照本发明的一个方面，所述硫化铜镍矿浮选的组合抑制剂由亚硫酸钠40～50wt％，双氧水20～30wt％，环糊精20～35wt％组成，各组分质量百分比总和为100％。
10.依照本发明的一个方面，所述亚硫酸钠试剂的纯度为96％以上。
11.依照本发明的一个方面，所述双氧水的浓度为1％～5％。
12.依照本发明的一个方面，所述环糊精为α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精中的一种或多种。
13.基于同一发明构思，本发明还提供了一种硫化铜镍矿浮选的组合抑制剂的应用，包括以下步骤：
14.将原矿磨矿并加水调浆后，加入ph调整剂至矿浆的ph为10-12；
15.在常温常压下，直接将亚硫酸钠、环糊精和双氧水按照配比加入上述矿浆中，调浆后再加入铜捕收剂，浮选分别得到铜精矿。
16.依照本发明的一个方面，所述硫化铜镍矿浮选的组合抑制剂的添加量为500～2500g/t。
17.依照本发明的一个方面，所述铜捕收剂为o-异丙基-n-乙基硫代氨基甲酸酯。
18.本发明的有益效果：
19.(1)与现有技术相比，本发明采用的亚硫酸钠、环糊精和双氧水作为硫化铜镍矿的组合抑制剂，能够有效的对硫化镍矿的选择性抑制，实现硫化铜和硫化镍矿高效分离。本发明不仅能够大幅度降低精矿中的铜镍互含比，环糊精和双氧水来源广泛且容易制备，属于绿清洁药剂。
20.(2)本发明采用的组合抑制剂中，亚硫酸钠水解形成的亚硫酸根可以与矿浆中活化硫化镍矿的难免离子络合，由高价还原成低价，从而降低镍黄铁矿表面的活性。双氧水本身作为一种氧化剂，可以对硫化镍矿矿物表面进行氧化，再配合淀粉类衍生物糊精水解所提供大量羟基基团的使其镍黄铁矿表面生成亲水性物质羟基铁与羟基镍，从而达到抑制镍黄铁矿的目的。另外，糊精作为淀粉的水解产物，分子量较小，其水溶性、分散性和选择性都较好，相对于硫化铜矿更容易在硫化镍矿表面络合。本发明采用将亚硫酸钠、环糊精和双氧水组合抑制硫化镍矿实现铜镍分离，可为后续的冶炼工艺节能减耗发挥重大作用。
附图说明
21.图1为本发明的组合抑制剂在实施例1硫化铜镍矿原矿中的应用的流程示意图；
22.图2为本发明的组合抑制剂在实施例2硫化铜镍矿混合精矿中的应用的流程示意图。
具体实施方式
23.为使本发明更加容易理解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。除非另有定义，下文所用专业术语和本领域专业技术人员所理解的含义一致；除非特殊说明，本文所涉及的原料、试剂均可从市场购买，或通过公知的方法制得。
24.本发明提供一种硫化铜镍矿浮选的组合抑制剂，所述硫化铜镍矿浮选的组合抑制剂由亚硫酸钠、双氧水和环糊精组成；按照重量百分比为：亚硫酸钠30～60wt％，双氧水20～50wt％，环糊精20～50wt％，各组分质量百分比总和为100％。
25.优选的，所述硫化铜镍矿浮选的组合抑制剂由亚硫酸钠30～50wt％，双氧水20～40wt％，环糊精20～40wt％组成，各组分质量百分比总和为100％。
26.优选的，所述硫化铜镍矿浮选的组合抑制剂由亚硫酸钠40～50wt％，双氧水20～
30wt％，环糊精20～35wt％组成，各组分质量百分比总和为100％。
27.优选的，所述亚硫酸钠试剂的纯度为96％以上，即亚硫酸钠试剂的纯度达到工业级纯度以上。
28.优选的，所述双氧水的浓度为1％～5％；更加优选的所述双氧水的浓度为5％。
29.优选的，所述环糊精为α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精中的一种或多种；更加优选的，所述环糊精为β-环糊精，其原因是β-环糊精的生成成本相对较低。
30.本发明还提供了一种硫化铜镍矿浮选的组合抑制剂的应用，包括以下步骤：
31.将原矿磨矿并加水调浆后，加入ph调整剂至矿浆的ph为10-12；
32.在常温常压下，直接将亚硫酸钠、环糊精和双氧水按照配比加入上述矿浆中，调浆后再加入铜捕收剂，浮选得到铜精矿；优选的，亚硫酸钠、环糊精和双氧水组成的组合抑制剂的添加量为500～2500g/t；优选的，所述铜捕收剂为o-异丙基-n-乙基硫代氨基甲酸酯。
33.需要说明的是，组合抑制剂的添加量是按照硫化铜镍矿计。
34.实施例1
35.本例以甘肃某硫化铜镍矿原矿样为对象，原矿中镍品位1.32％，铜品位1.21％，氧化镁含量26.43％，镍主要以镍黄铁矿赋存，铜主要以黄铜矿形式存在，矿石中主要的脉石矿物为蛇纹石、橄榄石、辉石和绿泥石等易泥化的硅酸盐矿物。
36.确定磨矿细度为-0.074mm为68％，加水调整矿浆浓度为37％，后加入石灰调整ph为10～12左右。
37.浮选采用“两次粗选四次精选三次扫选”的工艺流程，根据矿物的可浮性差异，优先浮选硫化铜矿，再对硫化镍矿进行回收。在浮选硫化铜矿时，需要添加组合抑制剂对硫化镍矿进行抑制，而浮选硫化镍矿时需要添加活化剂进行回收。
38.如图1所示，在浮选铜精矿过程中，粗选1，先后加入组合抑制剂1000g/t、捕收剂o-异丙基-n-乙基硫代氨基甲酸酯30g/t和起泡剂mibc15g/t，调浆后浮选7分钟；扫选1相比粗选1组合抑制剂的药剂用量减半，同样先后加入组合抑制剂、捕收剂和起泡剂，组合抑制剂500g/t、捕收剂o-异丙基-n-乙基硫代氨基甲酸酯15g/t和起泡剂mibc8g/t，调浆后浮选5分钟；扫选1的中矿返回粗选1作业，精矿1、精选2和精选3的中矿顺序返回；粗选1得到粗精矿经过三次精选得到铜精矿，且精选1、精选2和精选3作业中不添加任何药剂。
39.在浮选镍精矿过程中，粗选2，先后加入活化剂硫酸铜50g/t与硫酸铵200g/t、捕收剂丁基黄原酸钠150g/t和起泡剂松醇油20g/t，调浆后浮选5分钟；扫选2整体药剂用量相对于粗选2减半，硫酸铜25g/t与硫酸铵100g/t、捕收剂丁基黄原酸钠75g/t和起泡剂松醇油10g/t，调浆后浮选6分钟；扫选3不添加药剂，调浆后浮选5分钟；粗选2的粗精矿进入精选4作业，精选一次得到镍精矿。
40.需要说明的是，本实施例的组合抑制剂各组分比例由亚硫酸钠45％、双氧水25％、β-环糊精30％组成，其中，亚硫酸钠试剂的纯度为96％，双氧水的浓度为5％。
41.上述所用的丁基黄原酸钠、硫酸铜、硫酸铵、o-异丙基-n-乙基硫代氨基甲酸酯、mibc和松醇油的药剂纯度为工业级纯度即可。最终可得到含铜18.25％，回收率66.79％，含镍1.32％的铜精矿；含镍9.64％，回收率73.67％，含铜1.62％的镍精矿；整体铜镍互含为2.94％，较现有的铜镍分离工艺的铜镍互含为5.76％降低了2.82％，突出该组合抑制剂的高效性。
42.实施例2
43.矿样为甘肃某矿山硫化铜镍矿的混合精矿产品，混合精矿中铜品位3.04％，镍品位5.16％，含氧化镁12.43％，该矿石主要脉石为蛇纹石、橄榄石、辉石和绿泥石等易泥化的硅酸盐矿物。
44.以混合精矿产品作为原料，加水调整矿浆浓度为25％，加入活性炭500g/t进行预先脱药处理。
45.如图2所示，浮选采用“一次粗选三次精选两次扫选”的工艺流程。粗选时，先用石灰2500g/t调节矿浆ph值至10～12左右，先后加入组合抑制剂1200g/t和铜捕收剂o-异丙基-n-乙基硫代氨基甲酸酯20g/t，调浆后浮选7分钟；精选1和精选2分别添加组合抑制剂600g/t和300g/t，调浆后各自浮选5分钟；经过三次精选可得到铜精矿。
46.扫选1和扫选2都添加铜捕收剂o-异丙基-n-乙基硫代氨基甲酸酯10g/t，调浆后各自浮选6分钟；扫选尾矿可得到镍精矿。
47.需要说明的是，本实施例的组合抑制剂各组分比例由亚硫酸钠35％、双氧水30％、β-环糊精35％组成，其中，亚硫酸钠试剂的纯度为96％，双氧水的浓度为5％。
48.最终可得到含铜16.23％，回收率61.26％，含镍1.23％的铜精矿；含镍5.67％，回收率97.27％，含铜1.33％的镍精矿；整体铜镍互含比为2.56％。相比现有混合铜镍精矿直接进入高冰镍冶炼，该组合抑制剂初步实现铜镍分离的目的。
49.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

技术特征：

1.一种硫化铜镍矿浮选的组合抑制剂，其特征在于，所述硫化铜镍矿浮选的组合抑制剂由亚硫酸钠、双氧水和环糊精组成；按照重量百分比为：亚硫酸钠30～60wt％，双氧水20～50wt％，环糊精20～50wt％，各组分质量百分比总和为100％。2.根据权利要求1所述的硫化铜镍矿浮选的组合抑制剂，其特征在于，所述硫化铜镍矿浮选的组合抑制剂由亚硫酸钠30～50wt％，双氧水20～40wt％，环糊精20～40wt％组成，各组分质量百分比总和为100％。3.根据权利要求1所述的硫化铜镍矿浮选的组合抑制剂，其特征在于，所述硫化铜镍矿浮选的组合抑制剂由亚硫酸钠40～50wt％，双氧水20～30wt％，环糊精20～35wt％组成，各组分质量百分比总和为100％。4.根据权利要求1所述的硫化铜镍矿浮选的组合抑制剂，其特征在于，所述亚硫酸钠试剂的纯度为96％以上。5.根据权利要求1所述的硫化铜镍矿浮选的组合抑制剂，其特征在于，所述双氧水的浓度为1％～5％。6.根据权利要求1所述的硫化铜镍矿浮选的组合抑制剂，其特征在于，所述环糊精为α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精中的一种或多种。7.一种根据权利要求1-6任一所述的硫化铜镍矿浮选的组合抑制剂的应用，其特征在于，包括以下步骤：将原矿磨矿并加水调浆后，加入ph调整剂至矿浆的ph为10-12；在常温常压下，直接将亚硫酸钠、环糊精和双氧水按照配比加入上述矿浆中，调浆后再加入铜捕收剂，浮选得到铜精矿。8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述硫化铜镍矿浮选的组合抑制剂的添加量为500～2500g/t。9.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述铜捕收剂为o-异丙基-n-乙基硫代氨基甲酸酯。

技术总结

本发明公开了一种硫化铜镍矿浮选的组合抑制剂，所述硫化铜镍矿浮选的组合抑制剂由亚硫酸钠、双氧水和环糊精组成；按照重量百分比为：亚硫酸钠30～60wt％，双氧水20～50wt％，环糊精20～50wt％，各组分质量百分比总和为100％。本发明还提供了上述组合抑制剂的应用，包括以下步骤：将原矿磨矿并加水调浆后，加入pH调整剂至矿浆的pH为10-12；在常温常压下，直接将亚硫酸钠、环糊精和双氧水按照一定配比加入上述矿浆中，调浆后再加入铜捕收剂，浮选得到铜精矿，再选得到镍精矿。本发明提供的一种硫化铜镍矿浮选的组合抑制剂具有作用效果强，工艺简单，可使得硫化铜镍矿有效地分离，降低铜镍互含比的优点。铜镍互含比的优点。铜镍互含比的优点。