氰化物对氰化尾渣中黄铁矿的浮选抑制机理及活化研究
Study on Flotation Depression Mechanism and Activation of Pyrite in Cyanide Tailings by Cyanide
黄铁矿是氰化尾渣中未浸出金的载体矿物,浮选黄铁矿可实现这部分金的富集回收,但是尾渣中的黄铁矿已被氰化物深度抑制,采用常规的浮选工艺和药剂制度难以获得理想的技术指标.本文以黄铁矿单矿物为研究对象,通过模拟氰化浸出及浸出渣浮选的实际矿浆条件,采用单矿物浮选及循环伏安法、稳态极化法、开路电势法、电化学阻抗谱四种电化学测试技术分析了氰化浸出过程对黄铁矿表面性质的影响,研究了CN-及其与黄铁矿相互作用的产物[Fe(CN)6]4-、[Fe(CN)6]3-对黄铁矿可浮性及电化学行为的差异性影响,结合拉曼光谱、XPS对CN-与黄铁矿的表面作用产物进行表征,明确了黄铁矿在含氰溶液体系下浮选受抑的主要原因,进一步筛选出一种可以解除氰化物对黄铁矿强烈抑制作用的组合药剂并开发出一种解抑活化浮选工艺,可为从氰化尾渣中浮选回收黄铁矿提供理论依据和技术参考.氰化浸出过程会强烈抑制黄铁矿的可浮性,当NaCN浓度为0.1 wt.%、浸出36 h后,黄铁矿浮选回收率仅为0.46%.CN-、[Fe(CN)6]3-、[Fe(CN)6]4-抑制黄铁矿浮选作用效果的顺序为:CN->>[Fe(CN)6]3->[Fe(CN)6]4-且CN-在4.0*10-5 mol·L-1的极低浓度时就可实现对黄铁矿的深度抑制.黄铁矿在氰化浸出过程中,CN-会降低黄铁矿表面氧化反应的自发性和反应速率;增大界面电化学的反应阻力.从电化学反应热力学及动力学的角度分析了 CN-、[Fe(CN)6]3-、[Fe(CN)6]4-对黄药在黄铁矿表面氧化过程的影响.CN-、[Fe(CN)6]3-、[Fe(CN)6]4-抑制黄药在黄铁矿表面吸附氧化的机制存在差异,CN-通过抑制氧气在矿物表面的还原反应间接降低了黄药的氧化速率,[Fe(CN)6]3-会直接抑制黄药在矿物表面氧化生成双黄药,[Fe(CN)6]4-对黄药的氧化无显著影响,这种差异性表明CN-与黄铁矿的反应产物[Fe(CN)6]3-、[Fe(CN)6]4-并不是导致黄铁矿在含氰溶液体系中受到深度抑制的主要原因.拉曼光谱及XPS分析结果均显示未在黄铁矿电极表面检出被普遍认为是导致黄药浮选受到强烈抑制的普鲁士蓝亲水性物质,这与普鲁士蓝易从黄铁矿表面脱附及可溶于碱性溶液有关.因此,普鲁士蓝难以阻碍黄药在矿物表面的吸附氧化并使黄铁矿亲水难浮,CN-才是导致黄铁矿在含氰体系中浮选受抑制的主要原因.开发了一种解抑活化工艺,联合使用FeCl2、FeCl3作解抑制剂,实际添加量与理论计算值的摩尔浓度比为2.6时,对氰化物抑制黄铁矿浮选的解抑制效果最佳,黄铁矿回收率由4.73%提升至56.72%.再联合使用硫酸铜、草酸铵作活化剂,添加量分别为2.0*10-4 mol·L-1、3.0*10-4 mol·L-1时,黄铁矿回收率可提升至70.06%.相比传统酸法除氰-硫酸铜活化工艺,黄铁矿浮选回收率提高30.06个百分点,同时实现了在碱性矿浆条件下对黄铁矿的浮选回收.
- 作者：
- 赵航
- 学位授予单位：
- 北京有色金属研究总院
- 专业名称：
- 矿物加工工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2019年
- 导师姓名：
- 车小奎
- 中图分类号：
- TD923；TD951
- 关键词：
- 黄铁矿；氰化物；抑制；电化学；活化浮选
- pyrite; cyanide; depression; electrochemistry; activation flotation;