專利名稱：黃鐵礦活化劑及從黃鐵礦中回收硫的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及黃鐵礦浮選領(lǐng)域，特別地，涉及一種黃鐵礦活化劑及一種在黃鐵礦中回收硫的方法。
背景技術(shù)：
黃鐵礦作為伴生礦通常與銅、鉛、鋅等金屬礦物共生。當(dāng)回收銅、鉛、鋅等金屬礦物時，在強堿性條件下浮選回收。而從上述礦物的浮選尾礦中回收黃鐵礦時，其浮選PH值為中性或偏酸性。此時為將溶液PH值調(diào)節(jié)至酸性，需要使用大量的酸性溶劑，會消耗大量的藥劑，成本較高。現(xiàn)有技術(shù)中常用碳酸氫銨、硫酸作為活化劑來活化黃鐵礦以回收其中的硫元素。 回收黃鐵礦中硫的方法首先加入碳酸氫銨或硫酸以活化黃鐵礦，然后加入丁黃藥作為捕收劑進行浮選回收黃鐵礦。使用碳酸氫銨時，所需量較大，而使得廢水中的氨氮含量超標(biāo)。 該類廢水難以回收利用，即使能處理此類廢水成本也很高。且在生產(chǎn)中氨氮氣味濃烈，會對生產(chǎn)人員的健康造成傷害。礦山多處于地勢較高處，使用硫酸時，運輸不便，而且稍有不慎就會造成人身傷亡，而且硫酸還會腐蝕浮選設(shè)備。開發(fā)出新型、環(huán)保、安全的黃鐵礦活化劑已成為回收硫的一個勢在必行的趨勢，符合當(dāng)前節(jié)能環(huán)保的國家政策，也為企業(yè)節(jié)約大量的生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種黃鐵礦活化劑及其使用方法，以解決現(xiàn)有活化劑成本高，污染環(huán)境，腐蝕設(shè)備的技術(shù)問題。為實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種黃鐵礦活化劑，由濃度為 3 IOwt. %的NaHCO3水溶液和濃度為3 IOwt. %的!^eSO4水溶液按重量比為5 20 1 混合而成。進一步地，NaHCO3水溶液和!^eSO4水溶液的重量比為5 10 1。進一步地，NaHCO3水溶液和FeSO4水溶液的重量比為5 8 1。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種從黃鐵礦中回收硫的方法，包括以下步驟1)在每噸尾礦中同時加入質(zhì)量總和為1000 5000g的NaHCO3水溶液和!^eSO4水溶液，攪拌，得到混合物，并控制混合物的pH值為6 8 ；2)在每噸混合物中加入50 200g捕收劑，攪拌，浮選，得到硫精礦。進一步地，捕收劑為丙黃藥、丁黃藥、戊黃藥或己黃藥中的任一種。進一步地，捕收劑為戊黃藥。本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明提供的活化劑對環(huán)境無污染、無毒、安全，使用方便?？蓪⒏∵x所得硫精礦的品位提高9%，回收率提高9%，而且選礦廢液中的COD (化學(xué)需氧量)值降至Mlmg/L。
除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點。 下面將參照實施例，對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
具體實施例方式以下結(jié)合實施例對本發(fā)明的實施例進行詳細說明，但是本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。本文中尾礦是指伴生型黃鐵礦除去其他伴生礦物后得到的礦料，該礦物中黃鐵礦含量很高，有回收價值。此處的礦料計其固體質(zhì)量。根據(jù)實際操作需要該礦料也可加水配置成漿料。本發(fā)明提供了一種安全、環(huán)保的活化劑，可以取代碳酸氫銨、硫酸等活化劑。本發(fā)明提供的黃鐵礦活化劑由濃度為3 IOwt. %的NaHCO3水溶液和濃度為3 IOwt. %的!^eSO4水溶液按重量比為5 20 1混合而成。本發(fā)明提供的活化劑需要同時加入尾礦中。在使用本發(fā)明提供的活化劑時，為增強捕收劑的效果需將溶液調(diào)節(jié)為中性或酸性。在酸性條件下，黃鐵礦發(fā)生反應(yīng)—i^S+S°，生成硫單質(zhì)。元素硫的存在，增強了礦物表面的疏水性，使尾礦的可浮選性增強，同時硫元素也可得到回收利用。NaHCO3為強堿弱酸鹽，成弱堿性。電離能力弱。分離其他伴生礦物后，尾礦中常含有Ca2+、Mg2+，由于NaHCO3 電離產(chǎn)生的CO:與尾礦中的Ca2+、Mg2+形成Ca C03、Mg CO3沉淀，消除了礦漿中Ca2+、Mg2+對黃鐵礦的抑制作用，也能促進NaHCO3朝著電離的方向移動，增加NaHCO3的電離能力，同時不斷產(chǎn)生H+。FeSO4為強酸弱堿鹽，電離后的硫酸根和NaHCO3的H+結(jié)合，形成硫酸起到清洗礦物表面和降低溶液PH值的作用。此時產(chǎn)生的硫酸能避免直接使用硫酸時存在的危險。而且NaHCO3解離時無銨根離子產(chǎn)生，也就不會產(chǎn)生強刺激性的氨氣。保護了環(huán)境，增強了人員工作時的安全性。而且避免在精制黃鐵礦后的尾礦中產(chǎn)生銨根離子。按此比例混合制得的活化劑能增加黃鐵礦與捕收劑的結(jié)合，增加黃鐵礦的浮選效果。本發(fā)明提供的活化劑，僅需簡單混合即可，無需其他工藝步驟，制備簡單方便。優(yōu)選的，活化劑由NaHCO3和FeSO4按重量比為5 10 1混合而成。進一步地， 由NaHCO3和!^eSO4按重量比為5 8 1混合而成。通常黃鐵礦經(jīng)過浮選后所得溶液經(jīng)沉淀過濾所得上清液即為選礦廢液。選礦廢液中的COD值也是評價活化劑好壞的重要因素。 選礦廢液未凈化不得隨意排放，因而常需對其進行凈化并重復(fù)利用。選礦廢液中COD值低則后續(xù)凈化步驟更易進行，選礦廢水凈化工藝更易進行，且處理成本明顯降低。由于NaHCO3和!^SO4在水溶液中是通過雙水解反應(yīng)來互助以活化黃鐵礦。按上述比例混合，制得的活化劑，根據(jù)物質(zhì)守恒定律，會有一部分NaHCO3在浮選后的選礦廢液中有剩余，該部分NaHCO3的電離有利于中間產(chǎn)物！^ (OH) 2轉(zhuǎn)化成!^e (OH) 3，其吸附作用很強，從而降低選礦廢液中的懸浮物、各種雜質(zhì)離子含量，有利于選礦廢水的后續(xù)凈化。同時，？必04還能與溶液中的OH結(jié)合生成中間產(chǎn)物！^ (OH) 2進而生成膠體狀的!^e (OH)30膠體狀的狗(OH) 3 能將尾礦液中的雜質(zhì)以沉淀形式析出。同時，在反應(yīng)過程中生成的狗(OH) 3能與選礦廢液中的雜質(zhì)更緊密的結(jié)合，比后續(xù)凈化廢液時加入的狗(OH) 3有更好的凈化作用。采用水溶液混合能有效降低由于活化劑添加量過少而引起的誤差過大的問題，而且便于使用。本發(fā)明的另一方面還提供了上述活化劑的使用方法，即將此活化劑應(yīng)用到尾礦中回收硫的方法，該應(yīng)用方法具體過程如下1)在每噸尾礦中同時加入質(zhì)量總和為1000 5000g的NaHCO3水溶液和!^eSO4水溶液，攪拌，得到混合物，并控制混合物的pH值為6 8 ；2)在每噸混合物中加入50 200g捕收劑，攪拌，浮選，得到硫精礦。根據(jù)實際需要，向每噸尾礦中加入質(zhì)量總和為1000 5000g的NaHCO3水溶液和 FeSOyK溶液。加入后，只需攪拌5 10分鐘，即可實現(xiàn)完全混合，無難溶現(xiàn)象。按此比例添加后，尾礦的PH值為6 8。按此量添加，能滿足各類黃鐵礦的需要。當(dāng)分離伴生礦后， 所處理尾礦PH值較高，則根據(jù)需要添加更多的活化劑或活化劑溶液。顯然的，如果所處理尾礦pH值堿性弱，則根據(jù)需要添加較少的活化劑或活化劑溶液。之后在混合物中加入50 200g捕收劑，攪拌2 7分鐘，使捕收劑與黃鐵礦表面充分作用后，進行浮選。之后得到硫精礦。浮選為常規(guī)工藝步驟，在此不累述。使用上述活化劑后，捕收劑的用量減少，節(jié)約了成本。所用捕收劑可以為常用的捕收劑，優(yōu)選為丙黃藥、 丁黃藥、戊黃藥或己黃藥中的任一種。進一步優(yōu)選為戊黃藥。通常認為捕收劑的鏈越長，則捕收效果越好，但此處，由于所用活化劑改變，因而通過實驗發(fā)現(xiàn)，戊黃藥與黃鐵礦礦物表面作用效果最好。實施例以下實施例中所用物料均為市售。實施例1NaHCO3水溶液和FeSO4水溶液濃度均為5wt. %，每噸尾礦中加入IOOOg NaHCO3和 IOOOg FeSO4后所得混合物的pH值為7?；罨瘎? 由NaHCO3水溶液和!^eSO4水溶液按重量比為5 1混合而成。實施例2NaHCO3水溶液和FeSO4水溶液濃度均為6wt. %，每噸尾礦中加入500g NaHCO3和 500g FeSO4后所得混合物的pH值為8?；罨瘎? 由NaHCO3水溶液和!^eSO4水溶液按重量比為20 1混合而成。實施例3NaHCOjK溶液和!^eSOjK溶液濃度均為IOwt. % ,每噸尾礦中加入2500g NaHCO3* 2500g FeSO4后所得混合物的pH值為6。活化劑3 由NaHCO3水溶液和!^eSO4水溶液按重量比為10 1混合而成。實施例4NaHCO3水溶液和FeSO4水溶液濃度均為7wt. %，每噸尾礦中加入2000g NaHCO3和 OOOg FeSO4后所得混合物的pH值為7?；罨瘎?:由NaHCOyK溶液和!^SO4水溶液按重量比為6 1混合而成。實施例5活化劑5 由NaHCO3水溶液和!^eSO4水溶液按重量比為8 1混合而成，每噸尾礦中加入IOOOg NaHCO3和IOOOg FeSO4后所得混合物的pH值為7。實施例6NaHCO3水溶液和!^eSO4水溶液濃度均為8wt. %，每噸尾礦中加入1500g NaHCO3禾口 IOOOg FeSO4后所得混合物的pH值為6。
活化劑6 由NaHCO3水溶液和!^eSO4水溶液按重量比為7 1混合而成。對比例用NH4HCO3配成3wt. %的水溶液，作為活化劑。按使用實施例中的方法用于浮選黃鐵礦。將實施例1 6中所得活化劑1 6按以下步驟用于浮選黃鐵礦1)在每噸尾礦中分別加入質(zhì)量總和為1000 5000g的NaHCO3水溶液和!^eSO4水溶液，攪拌，得到混合物；2)在每噸混合物中加入50 200g捕收劑，攪拌，浮選，得到硫精礦和廢液；3)廢液經(jīng)沉淀過濾后得到上層清夜即為選礦廢液。實施例1 6中所得活化劑用于活化尾礦后，黃鐵礦的品位、回收率和COD含量列于表1中。不同捕收劑與活化劑4配合使用所得結(jié)果列于表2中。表1活化劑1 6回收黃鐵礦的品位、回收率和選礦廢水COD含量
權(quán)利要求
1.一種黃鐵礦活化劑，其特征在于，由濃度為3 IOwt. %的NaHCO3水溶液和濃度為 3 IOwt. %的!^eSO4水溶液按重量比為5 20 1混合而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的黃鐵礦活化劑，其特征在于，所述NaHCO3水溶液和所述!^eSO4 水溶液的重量比為5 10 1。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的黃鐵礦活化劑，其特征在于，所述NaHCO3水溶液和所述!^eSO4 水溶液的重量比為5 8 1。
4.一種從黃鐵礦中回收硫的方法，其特征在于，包括以下步驟1)在每噸尾礦中同時加入質(zhì)量總和為1000 5000g的NaHCO3水溶液和!^eSO4水溶液， 攪拌，得到混合物，并控制所述混合物的PH值為6 8 ；2)在每噸所述混合物中加入50 200g捕收劑，攪拌，浮選，得到硫精礦。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的使用方法，其特征在于，所述捕收劑為丙黃藥、丁黃藥、戊黃藥或己黃藥中的任一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的使用方法，其特征在于，所述捕收劑為戊黃藥。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種黃鐵礦活化劑及從黃鐵礦中回收硫的方法，其中黃鐵礦活化劑由濃度為3～10wt.％的NaHCO3水溶液和濃度為3～10wt.％的FeSO4水溶液按重量比為5～20∶1混合而成。該活化劑可將浮選的硫品位提高9％，硫回收率提高9％，而且選礦廢液中的COD值降至270mg/L。
文檔編號B03B1/04GK102489380SQ20111041852
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月14日
發(fā)明者劉錫桂, 楊建文, 祁忠旭, 胡波, 董艷紅, 趙逵, 陳代雄 申請人:湖南有色金屬研究院