海水中的铜钼矿浮选：浮选性和起泡性外文翻译资料

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海水中的铜钼矿浮选：浮选性和起泡性

O. Ramos ^a, S. Castro ^a, , J.S. Laskowski ^b智利康塞普西翁大学冶金工程系

注： 加拿大温哥华不列颠哥伦比亚大学凯维尔采矿工程研究所

关键词：

Cu-Mo硫化矿

铜钼矿浮选

海水

海水浮选

泡沫稳定性

摘要:使用两种Cu-Mo矿石在淡水和海水中对应pH的函数进行实验室粗化浮选试验。在两种情况下，在广泛的pH值（pH 7-12）下，铜的回收率比淡水略低。然而，在pH高于9.5的海水中，辉钼矿的浮选强烈降低。通过测量改性实验室浮选池中的泡沫厚度对应pH，盐含量，起泡剂类型和固体含量（％）的函数来表征起泡体。发现对于所有测试的起泡剂，两相系统的起泡性在海水中比在淡水中更好。然而，泡沫层厚度测量显示，起泡性也取决于固体含量，并随着矿浆密度的增加而增加。在高固体含量（35％）下，起泡体强烈依赖于pH值。在pH为9时，对于淡水和海水是相似的，然而，一旦pH值升高，当在淡水中进行试验时，起泡性就会急剧增加，但在海水中没有

观察到。海水中的泡沫比淡水干燥，这也可能取决于固体含量。

1. 综述：

当Cu-Mo硫化物矿石漂浮在海水中时，Cu和Mo的回收率较低（Castro等，2012b）。海水中的盐的高含量似乎是主要的因素。浮选矿浆的起泡性也受无机电解质的存在的影响，这就提出了海水是否需要不同的浮选条件，或者是否需要选择起泡剂的新标准（Castro等，2012a）。在本文中，考虑了淡水和海水中铜和钼回收率以及较粗糙浮选中矿浆泡沫度的关系。

矿物浮选需要形成一定程度上稳定的泡沫层。起泡剂防止泡沫聚结并减少气泡的大小。已知泡沫体不仅由表面活性化合物（例如起泡剂）稳定，而且还通过表面无活性化合物（例如无机离子）稳定（Quinn等人，2007; Castro等人，2010）。起泡剂在蒸馏水中的起泡性不一定预示浮选条件下的起泡稳定性。 Lekki和Laskowski（1975）已经表明，起泡剂不必是强的表面活性剂。例如，他们重新推出了二丙酮酒精，这是波兰铜业使用的商业浮选起泡剂，不是表面活性剂，而是对应起泡剂表现得很好。当在该试剂存在下在蒸馏水中进行起泡性试验时没有泡沫，三相泡沫充分稳定。松油重新出现了同样的现象。虽然在淡水和海水中用松油测试起泡性时没有泡沫，但是发现疏水性颗粒的存在强烈地稳定了松油起泡（Castro等，2012a）。

相反的标准也是有效的，即强起泡剂不一定产生最稳定的泡沫。 Melo和Laskow-ski（2007）报道了DF-1012，虽然使用这种起泡剂产生的泡沫是最稳定并承载最多的水，但是在疏水性烟煤颗粒存在下研究的泡沫在这种情况下显着减少起泡剂的利用。 Kuan和Finch（2010）观察到同样的现象，他们研究了在聚乙二醇起泡剂存在下疏水滑石颗粒对起泡性能的影响。

起泡剂用于浮选以促进空气分解成细小气泡并稳定起泡。 起泡稳定性取决于起泡剂的类型和浓度，但也是其他变量的函数，例如粒度，疏水性，固体百分数，pH和气流速率。 例如，如Tao等报道的 （2000），煤颗粒可以稳定或不稳定起泡。 这些都取决于这些粒子的大小以及它们的浓度。 100目尺寸级分（150lm）在较低浓度下使稳定的起泡不再稳定，但在较高浓度下稳定，而微粉化煤颗粒显示出断裂力。 在这项工作中，影响泡沫稳定性的变量可以扩展到电解质浓度，特别是对海水。

动态起泡稳定性 - 在本文中已经进一步探索 - 已经成为几项调查的主题。 Barbian等人 （2003）报道，当气流速率和起泡剂浓度增加时，平衡高度和动态稳定因子1增加。 Aktas等人 （2008）报道，动态起泡稳定性强烈依赖于粒度，这表明较细的颗粒增加了起泡高度。

研究起泡剂的影响，固体含量，pH值和水类型（海水或淡水）的粒度，疏水性（收集剂的类型和用量），气流速率，叶轮速度等都保持不变。 虽然主要目标是研究不同起泡剂，pH和纸浆密度的起泡现象，但也研究了起泡与Cu和Mo回收之间的关系。

2.实验材料和方法

在这项工作中，在标准工业条件下，在实验室浮选规模下，用两种铜矿进行粗化浮选试验，并计算出铜和钼回收率对应pH与海水和自来水的关系。 随后，用相同的铜矿石和浮选条件进行起泡实验，修改浮选槽并应用耦合到图像分析的数字光刻方法。 用海水和淡水对应pH和固体含量的函数测量泡沫层厚度和转移到泡沫体积的水的质量。

2.1。材料

2.1.1。样品测试

测试了两种黄铜矿Cu-Mo矿石样品，这两种样品都是从两个不同的智利铜矿获得的。两种样品的化学测定见表1。

2.1.2。浮选试剂

样品A：使用以下浮选试剂。收集者：Matcol TC-123（22g / ton）（异硫氰酸异丙基乙酯）（Mathiesen）; Sascol-95（11g / ton）（正丁醇和戊醇异构体）（Hitech Chemicals）;柴油（10g /吨）。起泡剂：Matfroth-355（10g / ton）（聚二醇 - 烷基醇的混合物）。

样品B：使用以下浮选试剂。 Cytec的收藏家：Aero MX-7017（26克/吨）和Aero MX-945（21克/吨）（改性硫代碳酸氢盐）。 Frother：MIBC（21克 / 吨）。

2.2。 方法

2.2.1。 浮选试验

这些测试在3升Agitair LA-500实验室机械搅拌浮选槽中以900rpm和10L / min的气流速率进行。

2.2.2。 实验条件

样品A：进料粒度P80 = 210lm（29％ 100泰勒标准筛号）; 调理时间= 5分钟，粗化浮选时间= 7分钟。

样品B：进料粒度P80 = 150lm（20％ 100泰勒标准筛号）; 调理时间= 5分钟，较粗糙的浮选时间= 10分钟。

2.2.3。 泡沫层厚度测量

这些测量在相同但修改的浮选槽中进行，而不排出浓缩物，如其他地方所述（Castro等人，2012a）所述。

3.结果

3.1。 粗粉浮选试验

图1和图2显示浮选在淡水和海水中的两种不同的黄铜矿Cu-Mo矿石样品的浮选结果。 当pH高于9.0-9.5时，海水中的辉钼矿浮选回收率在碱性溶液中下降。 同时，铜回收率仅略有下降，并没有受到pH的显着影响。 如前所述（Castro等人，2012a，b; Laskowski和Castro，2012）在海水中，即在含有约1,300ppm Mg 2 离子的约0.6mol溶液中的羟基络合物和氢氧化镁胶体沉淀（Mg（OH）2（s））。 辉钼矿的抑制作用似乎是由于这种Mg离子在辉钼矿颗粒表面的吸附而产生的影响。

3.2。 起泡测量

图1.在淡水和海水中的实验室规模下，Cu和Mo的浮选回收率对应pH（35％固含量，样品A）。

图2.在淡水和海水中的实验室规模的Cu和Mo的浮选回收率对应pH的函数（34％的固体含量，样品B）。

图3.在较简单的浮选条件下，实验室规模下的泡沫层厚度对应pH值，淡水和海水（35％固含量，样品A）（Castro等，2012a）的函数。

图4.转移的水含量对应淡水和海水的pH值的函数;并与淡水和海水中的泡沫层厚度对应pH（35％固体含量，样品A）的函数进行比较。

图5.在较简单的浮选条件下，实验室规模下的泡沫层厚度对应pH值，对于淡水和海水（34％固体含量，样品B）（Castro等人，2012a）的函数。

图6转移的水含量对应淡水和海水的pH值的函数;并与淡水和海水中的泡沫层厚度对应pH（34％固含量，样品B）的函数进行比较。

图7.泡沫层厚度对应海水中的起泡剂Matfroth-355（pH 9.5）和淡水（pH 10.5）（样品A）的固体含量（％）的函数。

图8.泡沫层厚度对应海水中的起泡剂DF-250（pH 9.5）和淡水（pH 10.5）（样品A）的固体含量（％）的函数。

图9.泡沫层厚度对应海水中的起泡剂MIBC（pH 9.5）和淡水（pH 10.5）（样品A）的固体含量（％）的函数。

图10.对应起泡剂DF-250在海水（pH 9.0）和淡水（pH 10.5）（样品B）中的固体含量（％）的函数的泡沫层厚度。

图11.泡沫层厚度对应海水中的起泡剂MIBC（pH 9.0）和淡水（pH 10.5）（样品B）的固体含量（％）的函数。

如图 图3和图5显示（样品A和B），在pHgt; 9时，在较简单的浮选条件下的泡沫层厚度测量值在海水中测量时明显低于淡水。 此外，转移到泡沫中的水的量在海水中较低（图4和图6）。 所有这些测量都以34-35％矿浆密度的条件下进行。 在pH lt;9时，起泡程度低，但海水中的泡沫化度与淡水相似。 在淡水中，观察到pH的强烈影响，并且泡沫层厚度在约10.5的pH附近增加到最大值。

图7-9显示了较粗糙的浮选实验中固体含量（矿石样品A）对泡沫层厚度的影响。这些测试用三个起泡剂进行：Matfroth-355，DF-250和MIBC。类似的试验，但采取的B样品如图1所示。 10（使用DF-250）， 11（带MIBC）。

在没有固体颗粒的情况下，样品A的结果表明海水中的起泡性高于淡水，特别是聚二醇起泡剂。如果矿浆密度稍微增加，则可以观察到DF-250和Matfroth-355的泡沫破裂。这种现象描述了海水中的泡沫 - 泡沫过渡。然而，在较高的纸浆密度下，随着溶液含量的增加，起泡稳定。泡沫层厚度分布如图1和2所示。 3和5对应于34％和35％的固体含量，其中海水中矿浆的起泡性低于淡水。然而，在更稀释的纸浆密度（低于25-30％）下，这种行为反转，海水中的起泡性与淡水相似或更高，特别是与DF-250和Mat-froth-355（聚乙二醇型起泡剂）相比。这种行为是非常有利的，它将我们的结果扩展到清洁剂和清除剂回路中的起泡现象，这通常以较低的固体含量运行。在样品B上也能观察到类似的趋势，如图 10和11所示。

4。讨论

如图 1和2表明，当pH高于9.5时，辉钼矿的浮选回收率在海水中明显降低。 在生产Cu-Mo块状浓缩物的Cu-Mo矿石的第一阶段，通常使用石灰来抑制黄铁矿，并且已经确定任何过量的钙都会抑制辉钼矿的浮选。 在这个系统中，水解离子起着非常重要的作用。 当在海水中进行浮选时，使用石灰会导致碳酸钙的沉淀，它比氢氧化钙更难溶解。 这已被证明是在碱性环境中海水中辉钼矿浮选不良的主要原因（Castro et al。，2012b）。 海水中的NaCl浓度约为0.6摩尔每升，但不是在海水的高离子强度下，而是当pH值升至9.5以上时，浮游的二次离子（如Mg离子和Ca离子）的存在会降低（Laskowski和Castro，2012））。

要考虑的其他重要因素是气泡的装入，特别是当在体系中形成阳离子羟基络合物时。 Chin和Somasundaran（1991）已经表明镁羟基络合物和氢氧化镁的特征在于对液体/气体界面具有非常高的亲和力。它们的吸附使气泡带正电。这已经被Han等人完全证实（2004年）。 Eigeles和Volova（1968）的结果毫无疑问地表明，积聚在气泡表面的任何沉淀物非常强烈地影响浮选过程。如图4和图6所示，当海水的pH升高到9.5以上时，较简单的浮选中的起泡性和由泡沫进行的水的质量都受到影响。这些指标在没有沉淀胶体氢氧化镁的离子强度较低的淡水中较高。

起泡性与起泡性不同，因为它也受固体颗粒的存在的影响。在本文中，我们没有研究纯矿物，在我们的测试中使用了两个Cu-Mo矿石样品。这样的样品仅含有有限量的有价值的组分（Cu硫化物和辉钼矿），还有一些其它的疏水性颗粒（例如黄铁矿），但是大部分颗粒是亲水性脉石。然后，这些测试显示亲水性颗粒多少会影响可塑性。如图7-11表明，一般来说，起泡性随固体含量的增加而增加。这种脉石颗粒主要通过夹带机构存在于泡沫中。当溶液中存在羟基复合物和氢氧化镁氢氧化镁时，通过吸附这些含有镁化合物使气泡带正电荷。该系统可能与其他浮选系统非常不同。陶等（2000）报道（疏水）煤分散体可以增强或破坏泡沫的稳定性。这取决于这些颗粒的尺寸以及它们的浓度，因为100目矿物在较低浓度下不稳定地起泡，但在较高浓度下稳定起泡。在处理铜矿（主要是亲水性颗粒）的情况下，这些现象不同，海水（在碱性pH范围）的影响只有在高固体含量（高于30％）时情况才能清晰可见。这些条件已经过进一步研究，结果如图1和图2所示。如这些图所示，在高固体含量（35％样品A，图3和34％固体含量，样品B，图5）仅在pH 9附近，淡水和海水中的起泡性相似。在淡水中，起泡性随pH（高达约pH 10.5）急剧升高，但是在海水中进行试验时不会增加。当镁对应的氢氧化物析出时，显然在含有Mg离子（1,300ppm）和Ca离子（400ppm）的0.6M NaCl溶液的环境中存在抑制可起泡性的一些别的反作用现象。由于淡水中的起泡性随着pH的增加而增加，因此这些反作用现象也必须增加，使海水中的起泡性对pH不敏感。

5.结论

从讨论的数据可以看出几个结论：

- 影响海水中Cu-Mo矿石浮选最重要的变量是pH值。

- 对于黄铜矿矿石在相似条件下，在7至12的pH范围内，海水中铜的回收率略低于淡水。

- 海水中的Mo回收在pH高于9.5时，并且氢氧化镁开始在海水中沉淀的条件下被强烈地抑制。

- 浮选泡沫的起泡性在海水中比在淡水中更高，但是在固体颗粒存在的条件下会发生变化。 然而，固体含量的泡沫化程度随固体浓度范围的增加但可以忽略，不超20％。

- 在较高的固体百分比（gt;

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