第７卷２ ０ １ ６年第６ 期 １２ 月 色金属科学与工程 有 ａｌｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｎｏｎｆ￣ １ＴＯＵＳ ＭｅｔＶｏ１．７，Ｎｏ．６ Ｄｅｃ．２０１６ 文章编号：１６７４—９６６９（２０１６）０６—０１ １０—０５ ＤＯｈ １０．１３２６４／ｊ．ｃｎｋｉ．ｙｓｊｓｋｘ．２０１６．０６．０１９ 不同因素对黄铜矿、黄铁矿 浮选分离动力学影响 方夕辉１，２， 张村 ， 夏艳圆 （１．江西理工大学资源与环境工程学院，江西赣州３４１０００；２江西省矿业工程重点实验室，江西赣州３４１０００） 摘 要：以动力学参数Ｋ（浮选速率系数）为依据，来评判黄铜矿、黄铁矿快速浮选分离的可能性．首 先，在不同矿浆浓度、浮选粒度及浮选机转速等条件下考察黄铜矿和黄铁矿纯矿物Ｋ值的变化，在一 定程度上阐释了黄铜矿、黄铁矿快速浮选分离的动力学机理及其可能性；同时，为使黄铜矿、黄铁矿快 速浮选分离技术在工业上具有适用性．进一步研究黄铜矿与黄铁矿组成的２种粒级的混合矿在适当 浮选条件下的动力学特性．结果表明，控制适当的浮选条件，可扩大黄铜矿与黄铁矿之间的浮选速率 差异，从而实现黄铜矿的快速优先浮选． 关键词：黄铜矿、黄铁矿；纯矿物；混合矿；快速浮选；浮选速率系数 中图分类号：ＴＤ９５２ 文献标志码：Ａ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｆａｃｔｏｒｓ ｏｎ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｋｉｎｅｔｉｃｓ ｏｆ ｃｈａｌｃｏｐｙｒｉｔｅ ａｎｄ ｐｙｒｉｔｅ ＦＡＮＧ Ｘｉｈｕｉ ＺＨＡＮＧ Ｃｕｎ ，ＸＩＡ Ｙａｎｙｕａｎ （１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｊｉａｎｇｘｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇａｎｚｈｏｕ ３４１０００，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｊｉａｎｇｘｉ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｍｉｎｉｎｇ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｇａｎｚｈｏｕ ３４１０００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏ ｊｕｄｇｅ ｔｈｅ ｐｏｓｓｉｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｒａｐｉｄ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｎ ｃｈａｌｃｏｐｙｒｉｔｅ ａｎｄ ｐｙｒｉｔｅ，ｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃｓ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｃｈａｌｃｏｐｙｒｉｔｅ ａｎｄ ｐｙｒｉｔｅ ｐｕｒｅ ｍｉｎｅｒａｌｓ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ｐｕｌｐ ｄｅｎｓｉｔｙ，ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｉｚｅ ａｎｄ ｌｆｏｔａｔｉｏｎ ｍａｃｈｉｎｅ ｓｐｅｅｄ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃｓ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ａｎｄ ｐｏｓｓｉｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｒａｐｉｄ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｎ ｃｈａｌｃｏｐｙｒｉｔｅ ａｎｄ ｐｙｒｉｔｅ ｗａｓ ｉｎｔｅｒｐｒｅｔｅｄ ｔｏ ｓｏｍｅ ｅｘｔｅｎｔ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｔｏ ｍａｋｅ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｒａｐｉｄ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｆｅａｓｉｂｌｅ ｏｎ ｃｈａｌｃｏｐｙｒｉｔｅ ａｎｄ ｐｙｒｉｔｅ ａｐｐｌｉｃａｂｌｅ ｉｎ ｔｈｅ ｉｎｄｕｓｔｒｙ，ｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃｓ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｏｆ ｔｗｏ ｍｉｘｅｄ ｏｒｅ ｉｎ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｓｉｚｅ ｆｒａｃｔｉｏｎ ｔｈａｔ ｃｏｍｐｏｓｅｄ ｂｙ ｃｈａｌｃｏｐｙｒｉｔｅ ａｎｄ ｐｙｒｉｔｅ ｗａｓ ｆｕｒｔｈｅｒ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．ｈ ｗａｓ ｐｒｏｖｅｄ ｔｈａｔ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｄｉｆｅｒｅｎｃｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｃｈａｌｃｏｐｙｒｉｃｅ ａｎｄ ｐｙｒｉｅｃ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｅｘｐａｎｄｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｃｏｎｔｒｏｌｉｎｇ ｐａｒａｍｅｔｅｒ Ｋ（ｌｆｏｔａｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）ｗａｓ ｕｓｅｄ ａｓ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ．Ａｔ ｆｉｒｓｔ，ｔｈｒｏｕｇｈ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｎｇ ｔｈｅ ｃｈａｎｇｅ ｏｆ Ｋ ａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅ ｌｏｔｆａｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｔｈｅｎ ｆｕｒｆｉｕｅｄ ｔｈｅ ｒａｐｉｄ ｐｒｉｏｒｉｅｙ ｌｏｔｆａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｈａｌｃｏｐｙｒｉｔｅ Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｈａｌｃｏｐｙｒｉｔｅ；ｐｙｒｉｔｅ；ｐｕｒｅ ｍｉｎｅｒａｌ；ｍｉｘｅｄ ｏｒｅ；ｒａｐｉｄ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ；ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ 黄铜矿与黄铁矿的分选是铜硫分离中的重大课 题，同时也是世界铜资源的主要来源之一［ ．黄铜矿、 快速浮选工艺虽然历经３０多年的发展。但目前 国内外几乎没有关于不同因素对快速浮选的影响及 其动力，学机理的研究．浮选动力学是研究在各种影 黄铁矿属于典型的硫化矿矿物，目前国内外对其分 离方法普遍采用的是泡沫浮选技术ｌ３－５１．其中，快速浮 选工艺通过在尽可能短的时间内将已经单体解离的 铜矿物优先快速浮出而进行早收多收，减少其在浮 选流程中的循环，能够有效提高精矿品位 ． 响因素下浮选泡沫产品随时间变化的规律［８１．由于浮 选过程是一个相当复杂的物理化学过程，因而研究 浮选动力学对深入研究浮选机理具有重要作用。对 于优化浮选工艺参数、模拟与控制浮选设备、改进浮 收稿日期：２０１６—０３—１４ 基金项目：江西省科技计划资助项目（２０１ １ＢＢＧ７０００２—２） 作者简介：方夕辉（１９７２一），女，副教授，主要从事矿物工程与工艺矿物学及提取冶金与化学工程领域研究工作，Ｅ－ｍａｉｌ：ｆａｎｇｘｉｈｕｉ＠ｙｅａｈｎｅｔ． ．第７卷第６期 Ａ－夕辉，等：不同因素对黄铜矿、黄铁矿浮选分离动力学影响 １１１ 选工艺、提高浮选效率、实现浮选自动化等都具有重 要意义［９］． 人工混合矿是以不同配比的黄铜矿、黄铁矿纯矿 物进行混合作为模拟硫化铜矿样，用以验证纯矿物 浮选试验结果．所配混合矿样粒级分别为０．０７４ ０．１ ｍｍ和０．０４５～０．０７４ ｍｍ． 由于研究浮选动力学对改善浮选指标具有重大 意义，同时，不同因素对快速浮选效果的影响也没有 可靠的评价方法．因此，文中就黄铜矿、黄铁矿的快 速浮选分离进行相关影响因素的动力学机理研究．以 期为现场快速浮选工艺提供理论依据，并希望能够对 １－２试验药剂与主要设备 单矿物和人工混合矿试验所用药剂为：氢氧化钠 （ＡＲ）、ＢＸＦ即丁基黄原酸甲酸乙酯（工业级），２ 油 工业生产具有某些指导意义． １试样与研究方法 １．１试 样 试验所用黄铜矿、黄铁矿矿样均为天然纯矿物。 经测定其纯度分别为９６．０３％和９４．１７％，满足试验 要求．黄铜矿、黄铁矿块矿经破碎、拣选、玛瑙研磨后， 再筛分取得Ｏ．１～０．１５ ｍｍ、０．Ｏ１～０．０７４ ｍｍ、０．０４５～ ０．０７４ ｍｍ、０．０３９～０．０４５ ｍｍ ４种粒级矿样，预备作 为不同粒度试验用样．单矿物试验均取０．０４５～ ０．０７４ ｍｍ粒级矿样．黄铜矿、黄铁矿ＸＲＤ图谱如 图１、图２所示． ２ ／（。） 图１黄铜矿纯矿物ＸＲＤ谱 Ｆｉｇ．１ ＸＲＤ Ｐａｔｌｅｒｎ ｏｆ ｃｈａｌｃｏｐｙｒｉｔｅ ｐｕｒｅ ｍｉｎｅｒａｌｓ ２ ，（。） 圈２黄铁矿纯矿物ＸＲＤ谱 Ｆｉｇ．２ ＸＲＤ Ｐａｔｌｅｒｎ ｏｆ ｐｙｒｉｔｅ ｐｕｒｅ ｍｉｎｅｒａｌｓ （工业级）；单矿物试验用水为去离子水，人工混合矿 试验用水为自来水． 试验所用主要检测设备为Ｘ一衍射仪（ＤＸ一 ２７００）、傅里叶变换红外光谱仪（Ａｖａｔａｒ ３６０）． １－３试验方法 纯矿物实验：每次称取３ ｇ试样，在挂槽式浮 选机上进行分批浮选刮泡试验，刮泡时间依次取 ０．２ ｒａｉｎ、０．４ ｒａｉｎ、１．０ ｒａｉｎ、１．４ ｒａｉｎ、２．０ ｍｉｎ、４ ｍｉｎ．浮 选流程如图３所示． 黄铜矿、黄铁矿纯矿物 精矿 尾矿 图３纯矿物浮选试验流程 Ｆｉｇ．３ Ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｔｅｓｔ ｌｆｏｗ ｃｈａｒｔ ｏｆ ｐｕｒｅ ｍｉｎｅｒａ１ 人工混合矿试验：每次称取试样１０ ｇ，铜精矿分批 取样，其时间间隔点依次为Ｏ．２ ｒａｉｎ、０．４ ｍｉｎ、１．０ ｒａｉｎ、 １．４ ｒａｉｎ、２．０ ａｒｉｎ、３．０ ｒａｉｎ．浮选流程见图４． ２ 快速浮选动力学研究方法——浮选速率 系数 几乎所有浮选速率过程均遵循下列经验速率方 程（１）［１ｏｌ，并有研究表明Ｉｌ】】可根据式（１）模拟实验室小 型浮选试验中的连续浮选过程． ｄ Ｒ／ｄ ｔ＝Ｋ（Ｒ －Ｒ）／ｔ （１） 其积分式为：ｌｏｇ１／［（Ｒ －Ｒ）］＝Ｋｌｏｇｔ＋ｌｏｇ Ａ （２） 其中：Ｒ为时间 时的累计金属回收率；Ｒ 为Ｒ的渐 １１２ 混合矿 有色金属科学与工程 黄铁矿的浮选动力学行为． ２０１６年１２月 为２ ２００ ｒ／ｍｉｎ等条件下进行浮选试验，考察黄铜矿、 ５ｍｉｎ （超声波清洗 ４ｍｉｎ） 氢氧化钠调ｐＨ值 以不同矿浆浓度条件下得到的最终累积回收率数 值为基础．可得到图５所示黄铜矿、黄铁矿不同矿浆浓 度条件下的最终累积回收率及根据前文中动力学研究 ３ ｒａｉｎ） ＢＸＦ １ ｒａｉｎ） ＜２ 油 分批刮 泡４ ｒａｉｎ ｒ １ 精矿 尾矿 图４人工混合矿浮选试验流程 Ｆｉｇ．４ Ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｔｅｓｔ ｌｆｏｗ ｃｈａｒｔ ｏｆ ａｒｔｉｉｆｃｉａｌ ｍｉｘｅｄ ｏｒｅ 近线，表征一未知的相当于可浮矿物最大可获得的回 收率之渐近值，也即过程所能达到的理论回收率或极 ％ ∞盯 ∞ ∞ 限回收率；Ｋ为浮选速率系数，其物理意义为浮选过 程中矿物达到最大回收率的速率，可表示矿物的浮游 速度；Ａ为ｔ＝ｌ时ｌｏｇ—ｌｏｇ曲线的截距． 求解Ｒ 方法为图解试错法，在不同Ｒ 值的 ｌｏｇ—ｌｏｇ座标上绘制ＩＩ（Ｒ －Ｒ）对ｔ的关系曲线．一个 正确的Ｒ 值图将得出一条直线，Ｋ则为该直线的斜 率，Ｋ也可由方程式（１）计算所得．Ｒ— 、Ａ是研究快 速浮选动力学机理的重要参数，文中主要以浮选速率 系数 值来评价不同因素对黄铜矿、黄铁矿快速浮 选分离的动力学效果． ３黄铜矿、黄铁矿纯矿物快速浮选动力学试 验研究 在浮选过程中，目的矿物的浮选动力学特性受到 很多因素的影响．本节主要在矿浆浓度、浮选粒度及 浮选机转速等条件下考察黄铜矿和黄铁矿纯矿物的 浮选动力学行为，来研究其快速浮选分离的动力学 机理． ３．１矿浆浓度对黄铜矿、黄铁矿浮选动力学影响 适当的矿浆浓度在浮选过程中非常重要，其对药 剂耗量、矿浆充气及浮选机生产率等都存在不同程度 的影响，从而影响矿物的浮选速率【 堋． 在矿浆浓度变化试验中，用ＮａＯＨ调节矿浆 ｐＨ值至９左右，捕收剂ＢＸＦ浓度为３０ ｍｇ／Ｌ，黄铜 矿、黄铁矿粒度均为０．０４５～０．０７４ ｍｍ。浮选机转速 方法拟合得到的浮选速率系数 的关系曲线． 、 姗 回 矿浆浓度／％ 图５黄铜矿、黄铁矿不同矿浆浓度条件下的回收率及Ｋ值 Ｆｉｇ．５ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ ａｎｄ ｖａｌｕｅ Ｋ ｏｆ ｃｈａｉｃｏｐｙｒｉｔｅ ａｎｄ ｐｙｒｉｔｅ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｐｕｌｐ ｄｅｎｓｉｔｙ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ 由图５可见，黄铜矿的最终累积回收率及浮选速 率系数 均随着矿浆浓度的增加而增大，黄铁矿的 最终累积回收率及 值均随着矿浆浓度的增加先是 增大而后减小，并且矿浆浓度越高。黄铜矿与黄铁矿 之间的浮选回收率及Ｋ值的差距越大，这是因为在 一定范围内，随着矿浆浓度的增加，矿物与药剂变得 越容易碰撞接触，在单位时间内矿物上浮速度也就越 快．由于Ｋ的物理意义可表示矿物浮游速度，因此， 该试验表明高矿浆浓度有利于黄铜矿、黄铁矿的快速 浮选分离，即可通过调整矿浆浓度实现黄铜矿的快速 优先浮选．但矿浆浓度过高，又会增加药剂耗量、恶 化充气效果等，进而影响矿物浮选速度．所以．综合 考虑选矿成本、浮选指标等因素．该试验选择矿浆浓 度为１５％时，黄铜矿、黄铁矿之间的浮选动力学差异 比较明显，黄铜矿、黄铁矿的快速分选效果较好． ３．２矿物粒度对黄铜矿、黄铁矿浮选动力学影响 诸多研究表日月【 垌，矿物粒度与浮选速率存在一 定的关联，对于不同矿物，出现最大浮选速率的粒度 不同．因此，矿物粒度对矿物浮选动力学有重要意义． 在矿物粒度变化试验中，调节矿浆ｐＨ值至９左 右，捕收剂ＢＸＦ浓度为３０ ｍｇ／Ｌ，矿浆浓度为１５％。 浮选机转速为２ ２００ ｒ／ｍｉｎ等条件下进行浮选试验． 考察黄铜矿、黄铁矿的浮选动力学行为． 同理，可得到图６所示黄铜矿、黄铁矿不同矿物 粒度条件下的最终累积回收率及浮选速率系数Ｋ的 关系曲线． 第７卷第６期 Ａ－夕辉，等：不同因素对黄铜矿、黄铁矿浮选分离动力学影响 １１３ 、 槲 回 矿物粒度／ｍｍ 图６黄铜矿、黄铁矿不同粒级条件下的回收率及 值 Ｆｉｇ．６ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ ａｎｄ ｖａｌｕｅ Ｋ ｏｆ ｃｈａｌｃｏｐｙｒｉｔｅ ａｎｄ ｐｙｒｉｔｅ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｉｚｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ 由图６可见，随矿物粒度的细化，黄铜矿的最终 累积回收率及动力学参数Ｋ值均先增加后减小。黄 铁矿的最终累积回收率及 值则均一直保持增长， 并且矿物粒度越细，黄铜矿与黄铁矿之间的浮选回收 率及Ｋ值的差距越小，甚至在矿物粒度小于０．０３９ ｍｍ 后．黄铁矿的浮选速度超越了黄铜矿．因为细粒矿物 质量小、动量低。导致颗粒间碰撞能量小而降低碰撞 机率【 刀；此外，研究发现矿物颗粒的碰撞概率随粒度 的减小而降低［１８】，从而影响矿物的浮选速度．因此，该 试验说明过细的矿物粒度会恶化黄铜矿、黄铁矿的快 速分选效果，综合考虑磨矿成本及磨矿时间等因素， 选择较粗的矿物粒度有利于黄铜矿、黄铁矿的快速浮 选分离，可在适当条件下实现粗粒铜矿物的早收多 收．故本实验选择０．０４５～０．０７４ ｍｌＴｌ的矿物粒级较为 合理． ３．３浮选机转速对黄铜矿、黄铁矿浮选动力学影响 浮选设备是影响浮选效果的重要因素，浮选设备 的浮选动力学也是选矿工作者的重要研究内容［９】．由 于浮选机转速决定矿浆的搅拌强度，其对浮选效果的 好坏有着重要的影响【１９－２０］．因此，研究浮选机转速对 研究矿物浮选动力学具有重要作用． 在浮选机转速变化试验中。调节矿浆ｐＨ值至９ 左右，捕收剂ＢＸＦ浓度为３０ ｍｇ／Ｌ，黄铜矿、黄铁矿 粒度均为０．０４５～０．０７４ ｍｍ，矿浆浓度为１５％等条 件下进行浮选试验．考察黄铜矿、黄铁矿的浮选动 力学行为． 同理，得到图７所示黄铜矿、黄铁矿不同浮选机 转速条件下的最终累积回收率及浮选速率系数 的 关系曲线． 由图７可见。随着浮选机转速的增大，黄铜矿的 最终累积回收率及 值均先增加后减小，黄铁矿的 最终累积回收率及 值则一直保持增长，并且浮选 碍 回 浮选机转速／（ｒ・ｒａｉｎ ） 图７黄铜矿、黄铁矿不同转速条件下的回收率及 值 Ｆｉｇ．７ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ ａｎｄ ｖａｌｕｅ Ｋ ｏｆ ｃｈａｌｃｏｐｙｒｉｔｅ ａｎｄ ｐｙｒｉｔｅ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｐｅｅｄ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ 机转速过大时，黄铜矿的浮选速度下降较快，与黄铁 矿之间的浮选速度差距则变得越来越小．因为浮选 机的转速会影响矿浆的搅拌强度．从而决定浮选槽内 矿浆紊流流速大小．在一定转速范围内，增加浮选机 转速，可增加充气量并改变矿物颗粒的运动状态．有 利于矿物颗粒的有效分散，从而增加矿物与药剂分子 的碰撞机率，对矿物浮选速度有贡献：而当浮选机转 速过大时，随着矿浆紊流和湍流强度的增大会导致矿 化颗粒的脱落，浮选速率将达到饱和值，继续增加转 速矿物浮选速度将降低．因此，适宜的浮选机转速对 黄铜矿、黄铁矿的快速浮选分离具有重要的动力学意 义，过低或过高对矿物快速分选均不利，故本实验选 择转速为２ ２００ ｒ／ｍｉｎ比较经济合理． ４黄铜矿、黄铁矿人工混合矿快速浮选分离 动力学研究 为验证黄铜矿、黄铁矿纯矿物快速浮选分离的实 际可行性。以黄铜矿与黄铁矿组成的人工混合矿为对 象，来研究其快速浮选动力学行为． 由上述实验可知。黄铜矿在粗粒条件下的浮选分 离效果较好．故选取试样１为黄铜矿（０．０７４～０．１ ｒｎｍ） 与黄铁矿（０．０７４ ０．１ ｍｍ）按１：ｌ混合，试样２为黄铜 矿（０．０４５～０．０７４ ｒａｍ）与黄铁矿（０．０４５～０．０７４ ｍｍ）按 １：１混合的粒级矿样．调节矿浆ｐＨ值至９左右，捕收 剂ＢＸＦ用量为３０ ｍ Ｌ，浮选浓度为１５％，浮选机转 速为２ ２００ ｒ／ｍｉｎ的浮选条件下，对这２种混合矿分 别进行分批浮选试验．图８为试样１和试样２的铜 精矿、硫精矿的累积回收率随时间变化的关系曲线， 图９、图１０分别为根据动力学方法拟合得到的试样１ 和试样２的动力学渐近线． １１４ 有色金属科学与工程 ２０１６年１２月 由图９及图１０可知。人工混合矿试样１和试样 ２中铜精矿、硫精矿的渐近线均为直线，证明其理论 回收率Ｒ 为正确值，而且对于这２种粒度的混合矿， ＼ 槲 凰 瞄 其黄铜矿与黄铁矿之间的Ｋ值均存在一定的差异，粗 粒级条件下黄铜矿与黄铁矿之间的Ｋ值差为３．１２，细 粒级条件下为３－３８．由于 值可表示矿物浮选速度， 故该人工混合矿试验表明，无论是粗粒混合矿物，还 是细粒混合矿物，黄铜矿与黄铁矿的浮选速度是有差 别的，虽然与纯矿物试验条件下相比其速度差异并不 ／ｍｉｎ 图８试样１、试样２铜精矿和硫精矿的累积回收率 Ｆｉｇ．８ Ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｏｆ Ｃｕ ａｎｄ Ｓ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ ｏｆ ｓａｍｐｌｅ １ ａｎｄ ｓａｍｐｌｅ ２ ８ 巴 ＝ ￡／ｍｉｎ 图９试样１浮选动力学渐近线 Ｆｉｇ．９ Ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｋｉｎｅｔｉｃｓ ａｓｙｍｐｔｏｔｅ ｏｆ ｓａｍｐｌｅ １ 一 ／ｍｉｎ 图１Ｏ试样２浮选动力学渐近线 Ｆｉｇ．１０ Ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｋｉｎｅｔｉｃｓ ａｓｙｍｐｔｏｔｅ ｏｆ ｓａｍｐｌｅ ２ 从图８中可以看出，随着浮选时间的延长，粗粒 级混合矿中黄铜矿与黄铁矿的分离效果越来越好，而 细粒级混合矿中黄铜矿与黄铁矿的分离效果则逐步 恶化，表明粗粒条件下更有利于黄铜矿、黄铁矿的浮 选分离． 明显，但仍可证明其快速浮选分离的可能性． ５ 结 论 １）在一定的矿浆浓度范围内，黄铜矿、黄铁矿浮选 速率系数Ｋ值（浮选速度）随矿浆浓度的增加而增大， 但当浮选浓度超过ｌ５％时，黄铜矿的浮选速度基本不 变，而黄铁矿的浮选速度却降低的很快。说明矿浆浓度 的适当提高，能够抑制黄铁矿的上浮，从而相对改善黄 铜矿的动力学参数，实现黄铜矿的快速浮选． ２）在一定范围内，随着矿物粒度的减小，黄铜矿、 黄铁矿的 值（浮选速度）均有所增加，但当矿物粒 度为０．０３９～０．０４５ ｍｍ时黄铜矿、黄铁矿的浮选速度 均减小，尤其黄铜矿的浮选速度降幅较大．故矿物粒 度的适当加大，有利于改善粗颗粒铜矿物的浮选效 果；而矿物粒度太细时，在高浓度和高浮选机转速下 黄铜矿的浮选效果会变差，说明适宜的矿物粒度条件 下才可实现黄铜矿的快速浮选． ３）在一定范围内，随着浮选机转速的增加，黄 铜矿、黄铁矿的Ｋ值随之增加，但当转速增大至 ２ ５００ ｒ／ｒａｉｎ时，黄铜矿的 值降低，即浮选速度下 降，说明适当加大搅拌速度，有利于改善黄铜矿、黄铁 矿的快速分离效果，而浮选机转速过大将不利于黄铜 矿的快速浮选． ４）对于２种不同粒度的人工混合矿，通过在ｐＨ、 捕收剂用量、矿浆浓度、浮选机转速、矿物粒度等条件 下浮选试验的动力学研究，发现其浮选速率系数 的大小均为：Ｋ黄铜矿＞Ｋ黄铁矿，但粗粒条件下黄铜矿的 浮选速度（Ｋ值为４．６４）比细粒条件下黄铜矿的浮选 速度（Ｋ值为３．７７）要快，即适宜条件下可实现粗粒铜 矿物的快速优先浮选，故该试验验证了黄铜矿、黄铁 矿快速浮选分离的可能性． ５）可通过适当的矿浆浓度、矿物粒度、浮选 机转速等浮选条件来扩大黄铜矿、黄铁矿在动力学性 （下转第１２３页） 第７卷第６期 周春，等：江西有色金属矿区废弃地综合利用生态恢复评价 １２３ 环境保护制度，采矿企业在撤离前必须将生态环境恢 ｛９】林建平，邓爱珍．赣州：废弃矿山披绿衣［ＪＪ．中国土地，２０１５（５）：５５—５６． 【１ ｏ］杨慧丽，付梅臣．采矿用地复垦促进机制探讨叨．中国土地，２０１６（２）： ２９—３１． 复到一定程度，并接受的监管． 参考文献： ［１】龙精华，张卫，段练，等．矿区废弃地再利用与体育场地建设 中国 矿业，２０１５，２４ｆ７）：４４—５２． ［１ １】陈明，徐慧，蔡忠萍，等．植物改良矿山废弃地的研究进展叨．有色金 属科学与工程，２０１４，５（４）：７７—８２． ［１２］罗仙平，张艳．矿山废弃地分析及植物修复重金属污染土壤技术探 讨ｆＪ］．有色金属科学与工程，２０１３，４（１）：６２—６６． 【１３］宋雪姣．土地复垦监管影响因素浅析 ．中国土地，２０１４（６）：３４—３５． 【１４】董祚继．节约集约的关键在于合理高效用地［Ｊ］．中国土地，２０１４（７）： ２３—２４． ［２】汪静．冶山矿区废弃地旅游资源开发条件分析与评价ｆＪ１．金属矿山， ２０１３（１ ｏ１：１３６－１３９． ［３】杨辉，于冰沁．阜新市高德东山矿山废弃地规划方案【Ｊ１．环境与可持 续发展．２０１５，４０（４）：１８１－１８２． ［１５】谭永忠，姜舒寒，吴次芳，等．闲置土地的处置难点与治理路径［Ｊ］＿中 国土地。２０１６（２）：５—８． ［１ 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