硫化鉛鋅礦是鉛和鋅金屬的主要來源,其浮選分離是礦物加工領域的經典和核心課題。礦石中不同硫化礦物因其晶體結構、表面性質及與藥劑作用的差異,表現出截然不同的可浮性。掌握這些特性是實現高效分選、提高精礦品位和回收率的關鍵。以下是幾種主要礦物的可浮性分析。
一、主要礦物及其基本特性
二、各礦物的可浮性特點與調控
1. 方鉛礦的可浮性
天然可浮性:極好。新鮮解理面具有高度的疏水性,在不加捕收劑時也可一定程度地附著于氣泡。
捕收劑:對黃藥類(乙基、丁基黃藥)捕收劑非常敏感,吸附能力強,能在較寬的pH值范圍內(特別是中性至弱堿性)被有效捕收。
抑制劑:易被重鉻酸鹽、硫化鈉、亞硫酸鹽等抑制。在石灰造成的高堿(pH > 11)環境中,其表面會生成親水的氫氧化鉛薄膜,可浮性顯著下降,這是鉛鋅分離中常用“抑鉛浮鋅”工藝的基礎。
活化劑:通常不需要活化,但經強烈抑制后,可用硝酸鉛等鉛鹽重新活化。
2. 閃鋅礦的可浮性
天然可浮性:較差。純閃鋅礦表面親水,難以自然上浮。
活化作用:其可浮性高度依賴活化。未經活化的閃鋅礦幾乎無法用黃藥捕收。最常見的活化劑是硫酸銅(CuSO?),Cu2?離子與閃鋅礦表面發生離子交換,生成類似黃銅礦(CuFeS?)的疏水薄膜,使其對黃藥捕收劑變得異常敏感。
“自活化”與難處理性:當閃鋅礦中含鐵或受到礦漿中銅離子自然污染時,會呈現一定“自活化”現象,導致其在鉛浮選階段上浮,干擾分選。高鐵閃鋅礦活化速度慢,更難抑制。
抑制劑:常用石灰(高pH)、氰化物、亞硫酸鹽、硫酸鋅等抑制。在優先浮選工藝中,先浮方鉛礦時,需添加硫酸鋅等抑制劑阻止閃鋅礦被礦漿中的銅離子活化而上浮。
3. 黃鐵礦的可浮性
天然可浮性:中等。新鮮破碎的黃鐵礦表面疏水性比方鉛礦差,但好于閃鋅礦。
捕收劑:可在中性和弱酸性介質中用黃藥有效浮選。
pH值的關鍵影響:黃鐵礦的可浮性受礦漿pH值影響極大。在強堿性介質(石灰調節,pH > 12) 下,其表面會迅速氧化生成親水的Fe(OH)?等羥基氧化鐵膜,可浮性急劇下降。這是浮選過程中抑制黃鐵礦最主要、最經濟的手段。
其他抑制劑:氰化物也是黃鐵礦的高效抑制劑,但因環保問題現已少用。
三、浮選分離工藝的實踐要點
基于上述礦物的可浮性差異,工業上主要采用優先浮選流程:
四、結論
硫化鉛鋅礦的浮選本質是利用方鉛礦、閃鋅礦和黃鐵礦在特定藥劑條件和pH環境下的可浮性差異進行分離。方鉛礦天然可浮性好但易被高堿抑制;閃鋅礦需銅離子活化才具良好可浮性;黃鐵礦則在強堿下被有效抑制。成功的分選依賴于精準調控礦漿pH值、活化劑與抑制劑的種類及用量,形成有利于目標礦物上浮而其他礦物被抑制的選擇性界面環境。對礦石性質(如閃鋅礦鐵含量)的深入認識,是實現可浮性精準調控、優化工藝流程的前提。
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更新時間:2026-01-05 22:04:47