锑-砷分离浮选的研究

锑-砷分离浮选的研究

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1、锑-砷分离浮选的研究锑矿石中常含有一定量的砷,所以辉锑矿与砷黄铁矿的分离,是锑矿浮选过程中需要解决的问题。   锑与砷许多性质相近,但辉锑矿(Sb2S3)与砷黄铁矿(FeAsS)的矿物结晶构造并不相同[1]。辉锑矿属A2X3型化合物,链状结晶构造,链体内Sb-S的距离为2.5Å,而两链体间Sb-S的距离则有3.2Å左右,键力减弱,并易沿这一方向解离。砷黄铁矿属黄铁矿族,为AX2型化合物,X2为AsS,它与黄铁矿中的S2一样,为哑铃状对阴离子型结晶构造,S-As之间具有强烈的共价键,距离极短,金属阳离子与对阴离子之间的距离也较短,晶体结构紧密,各方向键力相近。辉锑矿因解理(或破裂)面键力弱,

2、有一定的天然可浮性,此外在碱性溶液中易于溶解。砷黄铁矿的结晶构造与黄铁矿相同,浮选特性与黄铁矿接近,如对某些捕收剂的作用有选择性、易于氧化而使可浮性降低等。因此,有可能通过寻找有选择性的捕收剂,利用辉锑矿与砷黄铁矿在碱性介质中可浮性的差异,以及氧化速率的差别等达到分离浮选的目的。   本研究用改进的哈里蒙德浮选管[2],对辉锑矿和砷黄铁矿进行了①选择性捕收剂、②碱性矿浆浮选、③氧化后再浮选的试验,用实验室浮选机对含砷的硫化锑矿石进行了分离浮选试验,获得了满意的结果,并在生产实践中得到了证实。   本研究用显微电泳法[3]测定了辉锑矿的ζ电位,用紫外吸收光谱法[4]测定了黄药、双黄药在辉锑矿

3、和砷黄铁矿表面的吸附量及其作用产物。   本文对这三个分离浮选方法分别进行了机理研究,讨论了辉锑矿在酸、碱溶液中的双电层模型和表面化学反应产物,绘出了溶液中各种离子浓度与pH关系的pMe-pH图,讨论了这些特性与矿物可浮性之间的关系。   一、试验方法1、试样辉锑矿取自板溪锑矿,砷黄铁矿取自瑶岗仙钨矿,经人工挑选,锤碎至-3毫米后入瓷球磨机磨细,经80目标准筛干筛和200目标准筛湿筛,取-80+200目粒级做为试样。辉锑矿用蒸馏水清洗后晾干,砷黄铁矿用1∶1的盐酸处理后用蒸馏水反复冲洗至溶液中C1-消失,过滤后放入真空干燥箱中烘干。两者均藏入广口瓶内放进干燥器中,每次试验样用称量瓶称出一批

4、。ζ电位测定用试样再经玛瑙钵研磨至-5微米。辉锑矿的矿物(Sb2S3)含量为96.8%;砷黄铁矿的矿物(FeAsS)含量为97.8%。2、药剂浮选捕收剂丁黄药、丁铵黑药、乙硫氮、胺醇黄药均属工业品。吸收光谱测定所用黄药、双黄药经提纯。乙醚、三氯化锑、硫酸、氢氧化钠、高锰酸钾、硫酸铜等为分析纯。实验用一次蒸馏水,ζ电位和吸收光谱测定用二次蒸馏水。3、试验方法所有矿物浮选试验在改进的哈里蒙德管中进行,矿石浮选试验用实验室XFD型1.5升浮选机。ζ电位测定用日本产MRK显微电泳仪。紫外吸收光谱测定用国产751型分光光度计。pH值测定用pHS-2型酸度计。电导率测定用DDS-11型电导仪。改进的哈

5、里蒙德浮选管充气量固定为17.5毫升/分。浮选重复试验的标准均方误差为σ^s=1.28%,每次试验用矿样1克,直接在浮选管中调浆,用预先配好的pH溶液润湿后搅拌0.5分钟,然后加入调整剂(必要时加入,按特定的时间调浆),捕收剂调浆1.5分钟,浮选4分钟。显微电泳仪的电泳槽为矩形(75×25×3毫米,内厚1毫米)。静止层的位置(Y)由下式表示:   d为槽深(即内厚)。ζ电位的计算按下式进行:式中ζ-动电位,mV;D-水的介电常数,D=80;n-粘性系数,25℃,n=0.00894泊;S-电泳槽截面积,S=0.1403cm2;ι-微粒移动的距离,μm;t-微粒移动的时间,秒;C-溶液的电导率

6、,mΩ/cm;i-电流,mA。黄药、双黄药与辉锑矿、砷黄铁矿相互作用产物的测定,是将按浮选条件作用后的矿物滤干,经两次洗涤后,用纯乙醚溶取其矿物表面的产物。经离心澄清,其清液移入石英比色皿,放进751型分光光度计里测定。二、试验结果辉锑矿与砷黄铁矿的分离浮选用三种方案进行了研究:1、选择性捕收剂法;2、碱性矿浆法;3、氧化法,其结果如下。1、选择性捕收剂法为了有选择性地捕收辉锑矿,用丁基铵黑药(C4H9O)2PSS-NH4、乙硫氮(C2H5)2NCSSNa、氨醇黄药(C2H5)2NCH2CH2OCSSNa等对辉锑矿和砷黄铁矿进行了浮选试验,并与丁黄药C4H9OCSSNa为捕收剂作比较。1)

7、丁黄药现场通常以丁黄药作为辉锑矿浮选的捕收剂。用丁黄药时,试验得出辉锑矿和砷黄铁矿的可浮性与pH的关系如图1所示。辉锑矿在pH<5时可浮性最好,pH5-7可浮性急剧下降,pH7-11可浮性都很差;砷黄铁矿在pH6以前有良好的可浮性,在pH6-11可浮性直线下降,PH>11几乎完全受抑制。两种矿物在pH<5时可浮性都好,pH>8都不好。pH6-8的范围内,砷黄铁矿比辉锑矿好浮些,但其差别不大。因此,正如生产实践中早已显示的

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