氧化铜矿活化硫化浮选机理及其工业应用

作者:陈代雄; 刘梦飞; 李宋江; 董艳红; 张晨阳*; 朱建裕*
来源:中国有色金属学报, 2022, 32(08): 2393-2404.

摘要

复杂难处理的氧化铜矿具有氧化率高、结合率高、矿物组成复杂等特点。孔雀石是一种典型氧化铜矿,其在矿浆中会与水的偶极子相互吸引形而成定向排列的水化膜,不利于浮选。孔雀石在硫化浮选过程中,其表面形成的硫化面积小、硫化物不稳定且易脱落。本文对硫酸铵增强硫化效果进行了系统研究,研究发现铵盐对氧化铜矿表面的硫化具有明显的促进作用,且能有效地提高孔雀石硫化浮选回收率。对溶液中S元素组分分析发现,在孔雀石浮选的最佳浮选pH范围内,HS-为主要的含硫组分,推测HS-是孔雀石硫化的主要物质。Zeta电位结果表明:硫酸铵的加入能促进HS-/S2-等负离子在矿物表面吸附。原子力显微镜(AFM)测试分析表明,硫酸铵提高了孔雀石表面硫化物的稳定性。X射线光电子能谱(XPS)研究表明,硫化过程是硫离子与矿物表面的铜离子发生氧化还原反应过程,硫酸铵的加入能促进这一氧化还原反应的进行,提高硫化效率。基于硫酸铵促进活化硫化浮选机理的研究,形成了先硫后氧-深度活化氧化铜矿异步浮选新工艺,并且成功地应用于华刚矿业的生产实践,大幅提高氧化铜矿浮选回收率。