[01209004]含磁黄铁矿难选硫化铜矿高效分选综合技术及装备

我国有色矿产资源整体上具有贫、细、杂、分选难度大等特点,有色金属硫化矿浮选中的多金属分离,如铜硫分离、铜锌分离、铜铅分离、铅锌分离、锌硫分离等一直是我国乃至世界范围内矿物加工领域的难题。项目组针对复杂硫化矿浮选体系中矿物交互影响机制认识不足,单一分离力场无法充分利用矿物物性差异,从而导致矿物分离精度和效率不高等问题,联合企业开展技术攻关。项目组在研究含磁黄铁矿难选硫化矿矿石性质的基础上,深入研究了浮选体系下矿物交互影响机制、药剂协同强化作用机制、磁-浮联合力场下矿物分离富集机制,开发了高效浮选药剂和关键设备,形成了含磁黄铁矿难选硫化铜矿高效分选综合技术及装备,提高了铜、硫、钼等资源的综合回收水平,减少了资源回收过程中的成本和废弃物的排放,促进了复杂硫化矿浮选技术的进步。 1)研发了含磁黄铁矿难选铜硫矿石“低碱阻溶抑制—临界氧化活化”高效分选技术。通过研究复杂多金属硫化矿浮选体系中矿物间的氧化溶解交互作用机制,课题组研发了高效缓蚀剂TA和新型活化剂FA,开发出“电位调控—临界氧化活化”新工艺,强化了含磁黄铁矿复杂硫化铜矿铜硫分离,提高了铜硫分离的效率,降低了分离的成本,解决了硫酸活化工艺存在的安全隐患。 2)研发了磁化浮选技术及磁浮联合力场高效选矿装备。针对单一力场难以处理含磁黄铁矿型硫化矿的难题,设计研发了磁浮联合力场高效选矿装备。通过外加磁场一方面强化复杂多金属硫化矿中磁性矿物（磁黄铁矿）与非磁性硫化矿物的分离效率、缩短分选流程;另一方面通过外加磁场对水及药剂溶液的磁化处理,能有效改善浮选矿浆环境、提高浮选指标和减少药剂消耗。 3)开发出了基于增加有效分选粒级的窄级别高效选择性细磨新技术及装备。研制了用于细磨的高精度数控型大吨位卧式搅拌磨机,进而开发出粗精矿（中矿）高效选择性再磨新技术,解决传统再磨技术“磨不细、分不离、纯不够”的技术难题,实现嵌布微细且关系复杂的多金属硫化矿中有用矿物的短流程、低能耗、高效单体解离,有效减少脉石矿物在浮选体系的恶性循环。 4)揭示了含磁黄铁矿难选铜硫矿石的电偶腐蚀阻断电化学机制,构建了基于药剂在矿物表面吸附微量热动力学测试的药剂性能评价体系。通过研究揭示了缓蚀剂在黄铜矿、黄铁矿表面的吸附作用对硫化矿物表面电化学反应影响的机理,丰富了硫化矿浮选电化学理论,为新型缓蚀剂开发提供了科学依据。基于微量热测试得到的热力学、动力学参数,可定量考察不同条件下浮选药剂在矿物表面吸附过程,从而建立基于药剂在矿物表面吸附微量热动力学测试的药剂性能评价体系,为研发新浮选药剂提供指导。 研究成果在铜陵有色集团股份有限公司冬瓜山铜矿、铜陵有色金属集团股份有限公司安庆铜矿、铜陵化工集团新桥矿业有限公司、黑龙江多宝山铜业股份有限公司、白银有色集团股份有限公司小铁山矿获得推广应用,近三年累计新增利润达13.34亿元。研究成果能有效提高矿产资源综合利用率,实现节能减排和清洁生产,对于带动我国矿产业整体技术水平的提升,推动行业技术进步,促进经济、社会发展具有重要意义。