摘 要

铜钼硫化矿的高效分离一直是一个重要的研究课题。随着淡水资源的匮乏，越来越多的选矿厂选择使用回水或者海水来进行浮选。这可以极大的降低选厂用水量和对环境的影响，是未来重要的发展方向。但是回水或海水中存在很多杂质离子，而传统的浮选分离技术主要研究不同药剂对铜钼浮选的影响，很少研究离子的作用。所以有必要研究杂质离子对铜钼浮选分离的影响及其作用机理。

本文研究了选矿废水和海水中四种典型的杂质离子Na 、K 、Ca² 、Mg² 对黄铜矿和辉钼矿浮选的影响，并通过测量接触角、Zeta电位等探究其作用机理。

单矿物浮选试验结果表明，Na 、K 、Ca² 提高了黄铜矿的回收率，其中Na 、K 促进作用比Ca² 更明显，Mg² 对黄铜矿浮选有抑制作用；Na 、K 、Ca² 、Mg² 四种离子对辉钼矿浮选都有抑制作用，其中Mg² 作用效果最显著。一价离子对矿物的影响作用主要是改变了矿物表面润湿性。二价离子除了改变矿物表面润湿性，还改变了其Zeta电位。混合浮选试验证实了通过选择药剂，调整浮选时间来改进铜钼分离工艺是可行的。

关键词：黄铜矿；辉钼矿；铜钼分离；离子；浮选

Abstract

It’s always been an important research topic to achieve efficient separation of copper and molybdenum sulfide ore. More and more plants choose to use recycle water or seawater for flotation due to the scarcity of fresh water resources, reducing the water consumption of mining concentrator and the impact on the environment. However, there are many impurity ions in the recycle water or seawater, and most of the traditional flotation separation techniques only focus on the effect of different agents on the separation of copper and molybdenum. Therefore, it is necessary to study the effect of impurity ions on the flotation separation of copper and molybdenum and its mechanism.

This study investigated the effects of four typical impurity ions, Na , K , Ca² and Mg² on the flotation of chalcopyrite and molybdenite. The mechanism of the effects was investigated by measurement of contact angle and Zeta potential.

The results of single mineral flotation showed that Na , K and Ca² increased the recovery of chalcopyrite, and Na , K had more significant promotion than Ca² , while Mg² inhibited the flotation of chalcopyrite. Na , K , Ca² and Mg² all had inhibitory effects on the molybdenum flotation, among which Mg² has the most significant effect. The effect of monovalent ions on minerals was mainly due to the change in surface wettability. In addition to changing the surface wettability of divalent ions, the Zeta potential was also changed. The mixed mineral flotation proved that it is possible to improve the separation effect of copper and molybdenum by changing flotation agent, flotation time.

Key Words: chalcopyrite; molybdenite; copper-molybdenum separation; ions; flotation

目录

目录 i

第1章 绪论 1

1.1资源概述 1

1.2铜钼分离工艺现状 1

1.2.1铜钼混合浮选 1

1.2.2铜钼混合精矿预处理 2

1.2.3铜钼混合精矿浮选分离 2

1.3杂质离子对铜钼浮选的影响 3

1.3.1杂质离子的产生 3

1.3.2杂质离子对铜钼浮选研究实践 3

1.4研究意义与研究内容 4

1.4.1研究意义 4

1.4.2研究内容 4

第2章 试验材料和研究方法 6

2.1试验材料 6

2.2试验药剂 6

2.3试验仪器 7

2.4试验方法 8

2.4.1浮选试验 8

2.4.2接触角测量 9

2.4.3 Zeta电位测量 10

2.4.4表面张力测量 10

第3章 离子对黄铜矿的影响 11

3.1浮选试验 11

3.2接触角测试 13

3.3 Zeta电位测试 14

3.4表面张力测试 14

3.5小结 15

第4章 离子对辉钼矿的影响 16

4.1浮选试验 16

4.2接触角测试 18

4.3 Zeta电位测试 19

4.3小结 20

第5章 铜钼浮选分离 21

5.1 Na₂S用量试验 21

5.2浮选时间试验 22

第6章 结论 23

参考文献 24

致谢 25

第1章 绪论

1.1资源概述

铜(Cu)是人类历史上最早发现和使用的有色金属之一，因具有硬度大、极坚韧、耐磨损及良好的导热导电性能等优良品质，在各个领域被广泛利用，是国家的战略储备资源^[1]。世界上的铜资源非常丰富，据美国地质调查局统计，截至2015年，全球铜储量约为7亿吨，其中储量第一位是智利，约为2.09亿吨，中国为0.3亿吨，居全球第7位^[2]。但从总体上讲我国铜储量较为不足，富铜矿仅占已探明储量的35%，且资源储量呈减少趋势。资源储量的42%为斑岩型矿床^[3]，其矿床规模小，品位低、共生伴生矿多。而储量中品位高，规模较大的矿床多位于偏远的地区，导致开发利用的难度很大。

钼(Mo)是一种贵重的稀有金属，有良好的导电性、延展性、导热性、低膨胀系数耐腐蚀、耐高温性和化学稳定性等诸多特性。美国地质调查局2015年数据统计显示，全球钼储量约为1100万吨，我国的钼储量约为430万吨，居全球第一^[2]。2016中国矿产资源报告显示，2015年钼矿查明资源储量2917.6万吨，十二五期间增长了108.1%，新发现矿产地29处，其中大中型20处^[3]。我国钼资源分布广泛且集中在中南地区，矿床多为斑岩型，品位偏低，且伴生多种有益组分，因此有较高经济价值^[4]。