铜、铅、锌、硫分离工艺技术

一、铜、铅、锌硫化矿的可浮性

（一）铜矿物的可浮性

1、黄铜矿CuFeS₂，含Cu 34.57%。斑岩铜矿。

捕收剂：低级黄药、黑药。

机理：化学吸附，与铜离子作用生成黄原酸铜；物理吸附，以双黄药形式吸附与Fe3+离子表面。

抑制剂：CN-、NaCN、kCN、k₄[Fe(CN)₆]、k₃[Fe(CN)₆]，均在碱性介质中使用。H₂O₂、NaClO通过过氧化作用而降低其可浮性，在酸性介质中使用。

活化剂：CuSO₄。

2、辉铜矿和铜兰的可浮性（属于次生铜矿）

辉铜矿Cu₂S:含Cu 79.83%，天然可浮性最好。

铜兰 CuS:含Cu 64.4%，天然可浮性很好。

捕收剂：低级黄药，黑药，PH值1~13。

机理同上。

抑制剂：Na₂OS₃、Na₂S₂O₃、k₄[Fe(CN)₆]、k₃[Fe(CN)₆]、Na₂S，均在碱性介质中使用。

氰化物抑制效果较差。

特点：这两种矿物均性质较脆，磨矿易泥化，溶解性也相对较大，回收率较低，矿浆中的[Cu²⁺]离子含量高，造成抑制困难，且容易活化其它矿物，致使浮选选择性差。

3、斑铜矿 Cu₅FeS₄，Cu含量 63.3%，可浮性介于上述（1）、（2）两种矿物之间。

捕收剂同上，PH值5~10。

抑制剂：CN-、石灰在碱性介质中使用。

一般规律：（1）凡不含铁矿物，可浮性相似，CN-、石灰对它们的抑制弱。

（2）凡含铁矿物，CN-、石灰在碱性介质中可以抑制其可浮性。

（3）含铜量越高，可浮性越好。

（二）铅矿物的可浮性

代表性矿物为方铅矿。PbS含Pb 86.6%，立方晶体结晶，天然可浮性较好。

捕收剂：

1、PH值<9.5低级黄药。PH值在7~8之间捕收效果最佳，用Na2CO3调整PH值。

2、PH值在9.5~10.5之间用高级黄药捕收。

3、PH值>10.5后方铅矿受一定的抑制。

捕收机理为化学吸附，产物为黄原酸铅。

抑制剂：诺克斯试剂（K₂CrO₄+KCrO₂）、Na₂S、CaO。抑制后的活化：诺克斯试剂抑制用HCl或酸性介质中用NaCl活化，后者在酸性介质中用CuSO₄活化。

 CN-无抑制作用。（含铁时除外）。

（三）闪锌矿ZnS，含Zn量67.10%。

天然可浮性较1、2均弱。

捕收剂：用Cu²⁺活化后，用黄药捕收。未活化则黄药无效。

抑制剂：CN-、NaCN、kCN、ZnSO₄、Na2SO₃（亚硫酸钠）、Na₂S₂O₃（硫代硫酸钠）。

特点：常有Fe及Cd呈类质同象混入。造成可浮性下降，使抑制更容易。其中Cd需回收，目前Cd均来自从闪锌矿中的回收。

（四）铁硫化矿物的可浮性

1、黄铁矿的可浮性

FeS₂，含S 53.4%。

有一定的天然疏水性，但不充分，其表面适当氧化后有利于黄药捕收。过度氧化则可浮性下降。

捕收剂：在弱酸性介质中，用黄药捕收。

机理：电化学吸附机理。黄药首先被氧化成双黄药，黄药中的孤对电子和Fe²⁺离子的空轨道结合，通过孤对电子的给予黄药吸附在矿物表面。

抑制剂：石灰，氰化物。

活化剂：石灰抑制用硫酸、碳酸钠活化，生成硫酸钙及硫酸氢钙解析Ca在矿物表面的吸附； 

氰化物抑制用硫酸铜活化。

2、磁黄铁矿

Fe1-xS，x：0.1~0.2，其可浮性弱于黄铁矿，用高级黄药捕收，抑制剂同黄铁矿。

二、铜、铅、锌、硫的分离（各种硫化矿的简称）

（一）铜、硫分离

方法：取决于矿石性质。主要有下列两种方法。

1、优先浮选：适用于致密块状矿石，在比较粗的磨矿粒度条件下Cu与S能充分单体解离。

顺序：抑制硫先浮铜。

2、混合浮选：适用于矿石中Cu与S结合紧密，Cu与S的集合体粒度较粗，而单体矿物粒度较细时，用混合浮选先甩出合格尾矿，再把Cu与S混合精矿再磨脱药，再选分离。

条件：Cu的捕收剂为黄药或黑药，石灰做PH值调整剂及铁矿物的抑制剂，必要时加入氰化物辅助抑制。活化剂：只有石灰抑制，用硫酸、碳酸钠活化，生成硫酸钙及硫酸氢钙解析Ca在矿物表面的吸附；配合氰化物抑制后用硫酸和硫酸铜活化。

（二）铅、锌分离

优先浮选法，抑制闪锌矿，捕收方铅矿。

捕收剂：低级黄药、高级黄药、黑药。通常在碱性介质中分离。

抑制剂：CN-、NaCN、kCN、ZnSO₄、Na₂OS₃、Na₂S₂O₃。

活化剂：硫酸铜。然后用高级黄药捕收。

（三）铜、锌分离

优先浮选法，抑制闪锌矿，捕收铜矿物。分离难度大于2的铅锌分离，应加强对锌的抑制。

捕收剂：低级黄药、高级黄药、黑药。通常在碱性介质中分离。

抑制剂：CN-、NaCN、kCN、ZnSO₄、Na₂OS₃、Na₂S₂O₃。

活化剂：硫酸铜。然后用高级黄药捕收。

（四）铜、铅分离

一般为铜铅的混合精矿分离，先脱药，再优先浮选。

脱药方法：机械法，再磨脱药，搅拌洗涤脱药，Na2S脱药，活性炭吸附脱药，加温，焙烧等。

1、抑制铅浮铜

适用于次生铜矿，Cu²⁺离子溶解较多不易抑制的情况。

抑制铅：诺克斯试剂（K₂CrO₄+KCrO₂）和Na₂S配合使用；

或氧硫法：1)SO₂(或亚硫酸)+淀粉；2)亚硫酸，硫化钠；3)硫代硫酸钠+三氯化铁或硫酸亚铁；4)碳酸钠十硫酸亚铁。

2、抑制铜浮铅

适用于原生铜矿。捕收剂：黄药、黑药，PH值9~9.5，用CaO调整。

抑制剂：氰化物及其替代抑制剂。或加温脱药抑制铅40~70℃（PH值≤7）。

（五）锌、硫分离

采用抑制硫，浮选锌的流程。

捕收剂：黄药，锌必须经硫酸铜活化。

抑制剂及PH值调整剂：石灰。

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