硫化矿浮选降砷问题
砷是剧毒元素,其氧化物毒性也很大,是杀菌剂、防腐剂,砷是致癌物质。选矿和冶炼的废水、废渣和废气对环境影响都很大。我国地表水1、H、亚类(水源头或饮用水) 规定总砷不大于0.05mg/L,送冶炼的精矿含砷小于0.5%。而砷的矿物种类繁多,有150 多种。选矿工作者常遇到的有毒砂、硫砷铜矿、砷黝铜矿、雄黄、雌黄,以及含砷的铁、铅、锌、锑、银、金、镍、锡矿等。使选矿精矿降砷成为常见的难题。
要抑制矿石中的砷时先了解砷的存在形式。如果砷是矿物晶格中的成分,如硫砷铜矿、砷黝铜矿中的砷不易用选矿方法除去,只能用较复杂的方法将这些矿物抑制; 如果砷是以独立的矿物形态存在,只是与有用矿物紧密共生,常常可用细磨或混合精矿再磨的方法,先使它单体分离,然后用药剂抑制。后面讲的各种药剂抑制方祛,都是含砷矿物基本上单体分离为基础的。硫化矿石中毒砂(EeAsS) 最为常见。要抑制它需先了解毒砂的可浮性。
总的说来,毒砂的可浮性与黄铁矿相似,但毒砂比黄铁矿易氧化。毒砂在PH值为3~4 时可浮性最好,容易为铜、铅等离子活化,可用黄药类捕收剂捕收。在高PH 值下表面生成亲水的氢氧化铁等氧化物,pH >9.5~11,可浮性急剧下降。易受石灰、漂白粉、高锰酸钾等抑制。
含毒砂矿石降砷可用下列方法:
(1) 选择高选择性的捕收剂。如硫氮、7.-200、甲基硫氦酯、胺醇黄药等。
(2) 用结构成分与捕收剂性质类似的抑制剂。如烷基三硫代碳酸盐(RSCSSNa) 可以从毒砂表面排除黄约; 以如两烯基三硫代碳酸盐(NTTK) 和丙氧基硫化物(OIIC) 组成的新药TTPOKC,可周着在毒砂的表面,阻止黄药在毒砂表面吸附,使其亲水。
(3) 石灰与其他药剂的组合抑制剂。石灰本身有提高PH 值的作用,Ca*也有抑制作用,将它与其他药剂组合,以加强抑制作用。如石灰+铵盐(硝酸铵或氯化铵) ;石灰+ 亚硫酸钠; 石灰+硫化钠(后者沉淀铜离子); 石灰+ CaCl2c
(4) 氧化剂加速毒砂氧化。有试验表明毒砂比黄铁矿容易氧化。从前面硫化矿物的氧化递减序知道黄铁矿比许多矿物都容易氧化,所以可以利用毒砂比其他矿物先氧化亲水的特性,加氧化剂抑制它。常用的氧化剂有: 高锰酸钾、双氧水、二氧化锰、漂白粉、过氧二硫酸钾(K2S2Og)、次氯酸钾、重铬酸钾等。在毒砂与黄铁矿的分离中,可用过氧二硫酸钾抑制毒砂。
(5) 硫氧酸盐类组合剂。如亚硫酸钠、硫代硫酸钠与硫酸锌、硫化钠、栲胶等组合抑制毒砂都有成功的报道。
(6} 硫酸锌+ 碳酸钠生成胶体碳酸锌。
(7) 有机抑制剂。如糊精、腐殖酸钠、丹宁、聚丙烯酰胺、木素磺酸盐、HS等单用或与其他药剂混合使用抑砷。
至于硫砷铜矿与含铜矿物的分离,其工业意义较小。有几种方法可考虑:
(1) 黄药用量20mg/L,电位-250mV,pH 值为9.0抑制黄铜矿反浮硫砷铜矿。
(2) 在PH值为9 时,用250mg/L MAA (是镁铵混合物,由0.5mol/L 六水氯化镁,2.0mol/L 氯化铵,1.5mo/L 氢氧化铵混合) 抑制硫砷铜矿,用黄药浮黄铜矿。
(3) 在有H2O 和02的条件下,用氧化亚铁杆菌、氧化硫硫杆菌等细菌浸出硫砷铜矿。对于高砷的精矿(如砷金矿) 在不得已的情况下,使用焙烧法使砷变为氧化砷挥发除去。