專(zhuān)利名稱(chēng)：難選細(xì)粒硫化渣的水熱調(diào)控優(yōu)化其浮選行為的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)境工程領(lǐng)域，涉及難選細(xì)粒硫化渣的水熱調(diào)控優(yōu)化其浮選行為的方法。
背景技術(shù)：
重金屬?gòu)U渣是重金屬污染環(huán)境 的主要形態(tài)之一。傳統(tǒng)化學(xué)硫化鈉沉淀法處理重金屬?gòu)U水的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量廢渣，其中重金屬多以非晶態(tài)的硫化物形式存在。大量重金屬?gòu)U渣的排放和堆存，不僅占用了大量的土地，而且其中常含有鉛、鋅和銅等金屬，對(duì)環(huán)境構(gòu)成極大的污染和威脅。另一方面，我國(guó)目前礦產(chǎn)資源緊缺，形勢(shì)嚴(yán)峻，鉛、鋅、銅等礦物大量依賴(lài)進(jìn)口。重金屬?gòu)U渣中含有銅、鉛、鋅、鐵等多種有價(jià)金屬，日益成為一種具有開(kāi)發(fā)利用價(jià)值的二次資源。目前，常見(jiàn)的硫化調(diào)控技術(shù)有傳統(tǒng)Na2S硫化、機(jī)械促進(jìn)硫化、焙燒硫化。但是傳統(tǒng)Na2S硫化產(chǎn)生的人造硫化礦為化學(xué)沉淀法生成，其存在形態(tài)、粒度及表面性質(zhì)與天然礦石存在很大差異，且大多數(shù)以非晶態(tài)存在，因此獲得的浮選回收率并不理想。而機(jī)械促進(jìn)硫化在機(jī)械力作用下容易發(fā)生晶格畸變甚至產(chǎn)生無(wú)定形化而改變硫化物的晶體結(jié)構(gòu)，而且機(jī)械力作用下合成的硫化物晶粒很細(xì)，這些都不利于后續(xù)的浮選回收。因此本發(fā)明對(duì)這些方法制備的難選、細(xì)粒、結(jié)晶效果差的硫化渣進(jìn)行了水熱調(diào)控從而優(yōu)化其浮選行為。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供了一種難選細(xì)粒硫化渣的水熱調(diào)控優(yōu)化浮選行為的方法。該方法能針對(duì)目前人工合成的硫化鋅結(jié)晶效果差、晶粒尺寸小、難選、浮選分離差，進(jìn)行水熱調(diào)控來(lái)優(yōu)化其浮選行為，實(shí)現(xiàn)硫化鋅的高效結(jié)晶和長(zhǎng)大，從而利于浮選回收。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)的難選細(xì)粒硫化渣的水熱調(diào)控優(yōu)化其浮選行為的方法，包括以下步驟，將難選細(xì)粒硫化洛破碎過(guò)篩,置于水熱反應(yīng)爸中,添加水使固液質(zhì)量比I : 3 I;
4;在攪拌狀態(tài)下添加礦化劑和晶型調(diào)控劑，加熱反應(yīng)后冷卻；固液分離，固體進(jìn)行后續(xù)浮選，礦化劑和晶型調(diào)控劑在反應(yīng)之前加入或者在反應(yīng)過(guò)程中加入。所述的難選細(xì)粒硫化渣包括冶金、化工、選礦、電鍍行業(yè)硫化沉淀法產(chǎn)生的硫化渣以及含有細(xì)粒硫化物的浮選尾礦和尾砂，以及采用機(jī)械硫化或Na2S溶液硫化合成的細(xì)粒、非晶態(tài)或結(jié)晶差的人工硫化礦。所述的過(guò)篩是將難選細(xì)粒硫化渣過(guò)150 U m孔徑篩。所述的水熱反應(yīng)釜中添加水量使釜內(nèi)填充度為反應(yīng)釜體積的70% 75%。所述的水熱反應(yīng)釜反應(yīng)時(shí)設(shè)置200 300r/min的轉(zhuǎn)速。所述的礦化劑包括氫氧化鈉，氫氧化鉀，硫化鈉，氧化鈣，氫氧化鈣，添加礦化劑的量是根據(jù)體系的PH來(lái)限定，保證反應(yīng)體系pH值為9 12之間。所述的晶型調(diào)控劑包括晶種和表面改善劑，晶種有天然閃鋅礦或純化合物硫化鋅，表面改善劑有天然方鉛礦、純化合物硫化鉛、氧化鉛、硝酸鉛、天然銅藍(lán)礦、氧化銅、氫氧化銅或硫酸銅，添加比例為晶種表面改善劑硫化渣的質(zhì)量比為I : I : 100 5:5: 100。所述的反應(yīng)的溫度為180 260°C，時(shí)間至少2小時(shí)。所述的反應(yīng)固液分離后的上清 液循環(huán)利用，添加到水熱反應(yīng)釜中。后續(xù)的浮選回收過(guò)程具體如下取水熱調(diào)控后的硫化鋅渣50g于0. 5L-XFD單槽式浮選機(jī)上進(jìn)行浮選回收，設(shè)置浮選溫度為60°C，攪拌速度為2070r/min，攪拌5min ;加入分散劑(六偏磷酸鈉400g/t)和抑制劑(羧甲基纖維素200g/1),攪拌3min ;加入活化劑(硫酸銅400g/1),攪拌3min ;繼續(xù)加入捕收劑(丁基黃藥40g/1和乙硫氮40g/1),攪拌2min ;最后加入起泡劑(2號(hào)油20g/1),攪拌Imin ;開(kāi)啟充氣閥門(mén)和自動(dòng)刮泡，浮選5min ;將精礦和尾礦過(guò)濾、烘干、稱(chēng)量，化驗(yàn)品位和計(jì)算回收率。本發(fā)明方法通過(guò)水熱反應(yīng)中添加一定量的礦化劑提高硫化物的水熱結(jié)晶，水熱反應(yīng)溫度的提高利于硫化物的結(jié)晶長(zhǎng)大，合成較大晶粒尺寸的硫化鋅晶體，添加相似晶體結(jié)構(gòu)的晶種易于合成與天然礦物接近的晶體結(jié)構(gòu)，而添加表面改善劑有利于提高硫化鋅的疏水性改善其浮選行為。該調(diào)控方法合成的硫化物晶型較好，結(jié)晶程度好，晶粒尺寸大，良好的疏水性和可浮性，能很好的與脈石雜質(zhì)的分離而實(shí)現(xiàn)金屬的有效回收。


圖I :為本發(fā)明的工藝流程圖；圖2 :本發(fā)明的水熱調(diào)控對(duì)微細(xì)粒硫化鋅微觀性質(zhì)的影響；(a) ZnS調(diào)控前的XRD圖譜；(b) ZnS調(diào)控后的XRD圖譜(c) ZnS調(diào)控前的SEM圖譜；(d) ZnS調(diào)控后的SEM圖譜。
具體實(shí)施例方式以下實(shí)施例或?qū)嵤┓绞街荚谶M(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，而不是對(duì)本發(fā)明的限定。實(shí)施例I化學(xué)沉淀法制備的純化合物硫化鋅的水熱調(diào)控及浮選步驟一，取經(jīng)化學(xué)沉淀法制備的純化合物硫化鋅30g，過(guò)150 y m孔徑篩，天然方鉛礦2. 5g，添加礦化劑K0H，使反應(yīng)體系pH為9，置于GCF-0. 5L強(qiáng)磁力回轉(zhuǎn)攪拌反應(yīng)釜，同時(shí)添加水使釜內(nèi)填充度為70%，轉(zhuǎn)速設(shè)置200r/min，溫度設(shè)定260°C，反應(yīng)4小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后，自然冷卻，取出物料，抽濾，固體即為調(diào)控后的硫化鋅。步驟二，取水熱調(diào)控后的硫化鋅50g于0. 5L-XFG掛槽式浮選機(jī)上進(jìn)行浮選回收，設(shè)置浮選溫度為60°C，攪拌速度為2070r/min，攪拌5min ;加入捕收劑，攪拌2min ;加入起泡劑，攪拌Imin ;浮選5min ;將泡沫產(chǎn)品和槽內(nèi)產(chǎn)品過(guò)濾、烘干、稱(chēng)量，計(jì)算回收率。表I化學(xué)沉淀法制備的硫化鋅的水熱調(diào)控的浮選結(jié)果
權(quán)利要求
1.難選細(xì)粒硫化渣的水熱調(diào)控優(yōu)化其浮選行為的方法，其特征在于，包括以下步驟， 將難選細(xì)粒硫化洛破碎過(guò)篩，置于水熱反應(yīng)爸中，添加水使固液質(zhì)量比I : 3 I ;4 ;在攪拌狀態(tài)下添加礦化劑和晶型調(diào)控劑，加熱反應(yīng)后冷卻；固液分離，固體進(jìn)行后續(xù)浮選，礦化劑和晶型調(diào)控劑在反應(yīng)之前加入或者在反應(yīng)過(guò)程中加入。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述的難選細(xì)粒硫化渣包括冶金、化工、選礦、電鍍行業(yè)硫化沉淀法產(chǎn)生的硫化渣以及含有細(xì)粒硫化物的浮選尾礦和尾砂，以及采用機(jī)械硫化或N&S溶液硫化合成的細(xì)粒、非晶態(tài)或結(jié)晶差的人工硫化礦。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于，所述的過(guò)篩是將難選細(xì)粒硫化渣過(guò)150 u m孔徑篩。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，水熱反應(yīng)釜中添加水量使釜內(nèi)填充度為反應(yīng)釜體積的70 % 75 %。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，水熱反應(yīng)釜反應(yīng)時(shí)設(shè)置200 300r/min的轉(zhuǎn)速。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述的礦化劑包括氫氧化鈉，氫氧化鉀，硫化鈉，氧化鈣，氫氧化鈣，添加礦化劑的量是根據(jù)體系的PH來(lái)限定，保證反應(yīng)體系pH值為9 12之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述的晶型調(diào)控劑包括晶種和表面改善齊U，晶種有天然閃鋅礦或純化合物硫化鋅，表面改善劑有天然方鉛礦、純化合物硫化鉛、氧化鉛、硝酸鉛、天然銅藍(lán)礦、氧化銅、氫氧化銅或硫酸銅，添加比例為晶種表面改善劑硫化渣的質(zhì)量比為I : I : 100 5 : 5 : 100。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，反應(yīng)的溫度為180 260°C，時(shí)間至少2小時(shí)。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，固液分離后的上清液循環(huán)利用，添加到水熱反應(yīng)釜中。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種難選細(xì)粒硫化渣的水熱調(diào)控優(yōu)化其浮選行為的方法。將難選、細(xì)粒、結(jié)晶效果差的硫化渣，置于水熱反應(yīng)釜內(nèi)，加入一定量的水，在高溫高壓條件下實(shí)現(xiàn)人造硫化物的晶型控制，從而提高金屬硫化物的可浮性。水熱調(diào)控技術(shù)包括添加礦化劑和晶型調(diào)控劑，提高水熱反應(yīng)溫度，控制晶化反應(yīng)時(shí)間等多種調(diào)控手段，最終實(shí)現(xiàn)金屬硫化鋅的高效結(jié)晶和長(zhǎng)大。采用上述晶型調(diào)控技術(shù)，可以使難浮選細(xì)粒硫化渣中鋅的浮選回收率由原來(lái)的32.64％提高至72.78％。本發(fā)明既可用于尾礦中有價(jià)金屬的回收，也可用于廢渣中重金屬的高效去除。
文檔編號(hào)C01G9/08GK102642862SQ20121012453
公開(kāi)日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2012年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月25日
發(fā)明者張海靜, 李青竹, 柯勇, 柴立元, 梁彥杰, 袁翠玉, 閔小波 申請(qǐng)人:中南大學(xué)