【摘要】：云南彝良鉛鋅礦是我國典型的高硫鉛鋅礦,硫化礦物總量為85.66%,其中黃鐵礦的含量高達52.75%。由于礦石中硫含量較高,礦物間嵌布關系復雜以及硫化礦之間的交互作用,增加了硫化礦物間的分離難度;且方鉛礦性脆,在磨礦過程中易出現(xiàn)過粉碎現(xiàn)象,導致大量損失的方鉛礦以細粒級(-0.025mm)形式存在。因此,研究方鉛礦的粒級效應對鉛硫分離的影響、探明細粒級方鉛礦損失的原因,對實現(xiàn)鉛硫礦物高效分離具有重要意義。論文以方鉛礦和黃鐵礦作為主要研究對象,通過純礦物浮選、表面離子溶出、XPS表面分析、吸附量和電化學測試等手段,研究了粗粒級(-0.074+0.038mm)、中間粒級(-0.038+0.025mm)與細粒級方鉛礦在浮選行為、表面性質(zhì)和藥劑吸附上的差異,以及粒級效應對鉛硫礦物之間電化學腐蝕強度的影響。在理論研究的基礎上,通過調(diào)整鉛硫混合精礦分選的藥劑制度與工藝流程,以改善鉛硫浮選分離的效果。方鉛礦的粒級對其浮選行為、表面性質(zhì)和藥劑吸附影響的研究表明,與粗粒級和中間粒級方鉛礦相比,細粒級方鉛礦的浮選回收率和浮選速率更易受到礦漿pH影響,且相同pH條件下,其浮選回收率和浮選速率最低;同時,細粒級方鉛礦表面更易氧化,在中性和弱堿性條件下,表面氧化產(chǎn)物主要為氫氧化鉛,在強堿性條件下,表面氧化產(chǎn)物主要為氫氧化鉛和硫代硫酸鉛;細粒級方鉛礦表面吸附的氧化產(chǎn)物阻礙了捕收劑的吸附,導致浮選回收率顯著降低。黃鐵礦對不同粒級方鉛礦浮選行為、表面性質(zhì)和藥劑吸附影響的研究表明,黃鐵礦的存在顯著降低了細粒級方鉛礦的浮選回收率與浮選速率,且黃鐵礦的粒級越小,對方鉛礦浮選回收率的影響越大;黃鐵礦的存在也顯著提高了方鉛礦表面Pb2+離子的溶出量以及方鉛礦表面的Zeta電位值;同時,黃鐵礦促進了氫氧化鉛和硫代硫酸鉛在方鉛礦表面的形成與吸附,進而阻礙了捕收劑在細粒級方鉛礦表面的吸附,從而減小了礦物間可浮性的差異,增大了黃鐵礦與細粒級方鉛礦間的分離難度。開路電位測試結(jié)果表明,黃鐵礦與細粒級方鉛礦之間的靜電位差值最大,礦物間的腐蝕強度最大;極化曲線測試結(jié)果表明,黃鐵礦與方鉛礦的電化學相互作用顯著提高了細粒級方鉛礦表面的腐蝕電流密度,降低了黃鐵礦表面的腐蝕電流密度,而且捕收劑的存在以及礦漿堿性的增加提高了礦物之間的電化學相互作用強度;循環(huán)伏安曲線測試結(jié)果表明,捕收劑存在時,黃鐵礦與方鉛礦之間的電化學相互作用減弱了捕收劑在細粒級方鉛礦表面吸附反應的電流密度,從而減弱了捕收劑在方鉛礦表面的吸附。此外,與采用NaOH調(diào)漿相比,CaO調(diào)漿促進了方鉛礦表面Pb2+離子的溶出,降低了捕收劑在方鉛礦表面的吸附量和吸附速率,也增強了黃鐵礦與方鉛礦之間的電偶腐蝕強度,進而減小了礦物間可浮性的差異。其中,在乙硫氮體系下,采用CaO調(diào)漿在高堿條件下可以實現(xiàn)黃鐵礦與粗、中粒級方鉛礦的浮選分離,但是難以實現(xiàn)黃鐵礦與細粒級方鉛礦的浮選分離。云南彝良高硫鉛鋅礦的鉛硫混合精礦分選研究表明,采用異步浮選的新工藝,即采用“抑硫浮鉛”的方法實現(xiàn)了黃鐵礦與粗、中粒級方鉛礦的有效分離,并通過選擇性氧化細粒級方鉛礦,“抑鉛浮硫”,實現(xiàn)了黃鐵礦與細粒級方鉛礦的浮選分離,提高了鉛的總回收率,實現(xiàn)了鉛硫混合精礦的高效分選。該工藝的采用對云南彝良高硫鉛鋅礦鉛硫混合精礦分選中細粒級方鉛礦的回收具有指導意義。
【圖文】：

區(qū)人工選取結(jié)晶良好的方鉛礦和黃鐵礦礦塊，經(jīng)撿選去除石英、方解石等脈石后，，逡逑制得純礦物礦樣，并置于廣０瓶中密封保存。方鉛礦和黃鐵礦礦石樣品的主要礦逡逑物組成均采用ＸＲＤ進行分析，如圖２．１所示，各礦物樣品中僅檢測到相應的目的逡逑礦物。方鉛礦和黃鐵礦礦石樣品組成均采用化學多元素分析，結(jié)果分別如表２．１和逡逑表２．２所示。結(jié)果顯示，所挑選的方鉛礦和黃鐵礦礦石樣品的純度均在９５％以上，逡逑已滿足純礦物試驗的用樣要求。逡逑１６００－，邐逡逑１８０００－Ｉ邐逡逑？邋幾石產(chǎn)邐１４００－邐■＿黃鐵礦逡逑１６０００－邐？邐？—萬ｆａ右廠邐\d邐■■逡逑１４０００邋－邐１２００－逡逑２邋１２０００－邐１０００－逡逑Ｉ邐１００００邋；邐１邐８００－逡逑％邐８０００邋－邐？含逡逑．３３邐ｇ邐６００－逡逑§邐６０００－邐Ｂ逡逑占邐占４００邋－邐■逡逑４０００－邐１１逡逑２０００：邐）邐？邐？邐？邐２００；＊＾Ｖ邐｜｜Ｔ邋Ｔ

在對不同粒級礦物的表面性質(zhì)進行研宄的過程中，礦物顆粒的粒度分布及其逡逑比表面積作為重要參數(shù)也需要考慮，因此，試驗過程中使用的各個粒級的方鉛礦逡逑和黃鐵礦顆粒的粒級分布分別如圖２．２和圖２．３所示，礦物顆粒的比表面積是在逡逑氮氣條件下，采用多點ＢＥＴ法（Ｍｕｌｔｉｐｏｉｎｔ邋ＢＥＴ）測鷥得到，－０．０７４＋０．０３８ｍｍ、－逡逑０．０３８＋０．０２５ｍｍ和－０．０２５ｍｍ粒級的方鉛礦和黃鐵礦顆粒的比表面積見表２．４。逡逑２４邋Ｅ邐７邐各粒級含量１００逡逑２２邋－邐／邐／＼邋／邐／邐■■累積含量逡逑２0：邐；邐／Ｖ邋，邐■邋８°逡逑１８邋；邋？’邐／邐／＼邐－０．０７４＋０．０３８邋ｍｍ邋＇逡逑１６邋■邐：邐／：邋＼邐／，Ｖ＾＾邐＇６0邐＾逡逑￥邐＇邐／；邐0２５ｍｍ邋＿邋４０邋kr逡逑０邐２０邐４０邐６０邐８０邐１００邐１２０逡逑粒級（ｊａｍ）逡逑圖２．２不同粒級方鉛礦顆粒的粒度分布逡逑Ｆｉｇ．２．２邋Ｘ－ｒａｙ邋ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ邋ｐａｔｔｅｒｎｓ邋ｏｆ邋ｇａｌｅｎａ邋ｓａｍｐｌｅｓ逡逑２６邋邐＾＾邐邋１００逡逑２４邋１邐，一各粒級含量逡逑２２邋：邐，邐，邐■■累積含量逡逑１８「：邐／Ｔ＼邐－０．０７４＋０．０３８邋ｍｍ邋＇逡逑１６邋：邐；邐／邋Ａ邐ａ邐■６0邋§逡逑１４邋■邋Ｉ邐／邋Ｉ邋＼邐／邋＃邐＼邐－０．０３８＋０．０２５邋ｍｍ邋ｉｊｉ）逡逑ｉ／Ｕ／ｃｖ．邋１：逡逑０邐２０邐４０邐６０邐８０邐１００邐１２０逡逑粒級（ｊａｍ）逡逑圖２
【學位授予單位】：昆明理工大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TD923;TD952

【參考文獻】

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本文編號：2647483