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铅锌矿化学分析方法

发布时间:2023-01-25 07:57:45

① 铅锌矿的废水的主要成分什么,该怎样处理,说的详细一点,化学方法和物理方法都行

目前国内外处理铅锌选矿废水的主要方法有混凝沉降法、氧化法、吸附法、生物法等,而混凝沉降法和吸附法流程简单,成本低而得到广泛的应用。因此本文拟采用混凝沉降法与混凝沉降—吸附法处理该选矿废水,并分别进行回用试验研究。
试样及试验方法
1混凝沉降试验
试样
试样包括试验废水样和试验矿样。试验废水水样为选厂的综合废水样,取自通向尾矿库的超高分子量聚乙烯尾矿管道,废水水质情况:pH为11.69,CODCr值为493.65mg/L,Pb2+浓度为31.81mg/l,起泡性强。试验矿样含铅0.92%,锌2.73%,铁7.17%,硫8.86%,铜0.0018%,砷0.22%。
试验方法
取500ml废水在磁力搅拌器上进行混凝试验,加入混凝剂后,以300r/min搅拌3min,然后以100r/min搅拌5min,最后静止22min。观察水样变化,取液面下2cm处水样测其CODCr值与重金属离子含量。
2吸附试验
从混凝试验的结果来看,经过混凝沉降后,废水中的金属离子含量已经很低,但是废水CODCR值仍然很高,即废水中仍残留有浮选药剂,所以必须去除残留的浮选药剂,以减少废水回用时残留的浮选药剂对浮选指标的影响。本试验用活性碳吸附沉降的方法降低废水中的CODcr值,试验采用粉末状活性炭。活性炭用量试验选用自然pH条件下PAC用量40mg/l时处理过的废水进行试验。
试验结果未经处理过的废水浮选指标与清水相比,铅粗精矿中锌富含较高,而经过混凝沉降—活性炭吸附处理后的废水,浮选指标较佳,与清水浮选指标相当。因此,混凝沉降—活性炭吸附为最佳处理方法。
废水回用试验表明,采用混凝沉降—活性炭吸附工艺处理选矿废水后回用浮选指标与清水接近,表明该工艺处理的废水完全可以用于该选厂的浮选生产。

② 关于铅锌矿的浮选方法!~

铅锌是人类从铅锌矿石中提炼出来的较早的金属之一。铅锌广泛用于电气工业、机械工业、军事工业、冶金工业、化学工业、轻工业和医药业等领域。此外,铅金属在核工业、石油工业等部门也有较多的用途。在铅锌矿中铅工业矿物有11种,锌工业矿物有6种,以方铅矿、闪锌矿最为重要。方铅矿的化学式为PbS,晶体结构为等轴晶系,硫离子成立方最紧密堆积,铅离子充填在所有的八面体空隙中。新鲜的方铅矿表面具有疏水性,未氧化的方铅矿很易浮选,表面氧化后可浮性降低。黄药或黑药是方铅矿的典型的捕收剂,黄药在方铅矿表面发生化学吸附,白药和乙硫氮也是常用捕收剂,其中丁铵黑药对方铅矿有选择性捕收作用。重铬酸盐是方铅矿的有效抑制剂,但对被Cu2+活化的方铅矿,其抑制效果下降。被重铬酸盐抑制过的方铅矿,很难活化,要用盐酸或在酸性介质中,用氯化钠处理后才能活化。氰化物不能抑制它的浮选,硫化钠对方铅矿的可浮性很敏感,过量硫离子的存在可抑制方铅矿的浮选;二氧化硫、亚硫酸及其盐类、石灰、硫酸锌或与其它药剂配合可以抑制方铅矿的浮选。
闪锌矿的化学式为ZnS,晶体结构为等轴晶系, Zn离子分布于晶胞之角顶及所有面的中心。S位于晶胞所分成的八个小立方体中的四个小立方体的中心。高锰酸钾浓度为4~6×10-5摩尔/升时对活化的闪锌矿有较强的抑制作用,浓度偏高时却使其良好浮游。其作用机理为:高锰酸钾浓度低时与闪锌矿表面活化膜及表面晶格离子反应生成的金属羟基化合物起抑制作用并使黄药脱附,浓度高时则在矿物表面发生氧化还原反应生成大量元素硫。
氰化物可以强烈的抑制闪锌矿,此外硫酸锌、硫代硫酸盐等都可以抑制闪锌矿的浮选。
黄铁矿是地壳中分布最广的硫化物,形成于各种不同的地质条件下,与其他矿物共生。黄铁矿能在多种稳定场中存在是因为Fe2+的电子构型,使它进入硫离子组成的八面体场中获得了较大的晶体场稳定能及附加吸附能。因此,黄铁矿可形成并稳定于各种不同的地质条件下。
除了黄铁矿的晶体结构、化学组成、表面构造等因素对其可浮性有影响之外,许多研究也表明,黄铁矿的矿床成矿条件、矿石的形成特点、矿石的结构构造等因素也有影响。石透原对日本十三个不同矿床的黄铁矿的化学分析结果指出,各矿样的S/Fe比值大都在1.93~2.06范围内波动,S/Fe比愈接近理论值2,则黄铁矿可浮性愈好。陈述文等对八种不同产地的黄铁矿的可浮性进行了研究,认为单纯用硫铁比来判断其可浮性有一定的局限性,黄铁矿的可浮性还与其半导体性质及化学组成有关。两者的关系为:S/Fe比高的黄铁矿为N型半导体,其温差电动势为负值,可浮性差,易被Na2S、Ca2+等离子抑制;S/Fe比接近理论值2者既可能是P型也可能是N型半导体,在酸性介质中可浮性好,在碱性介质中可浮性差;S/Fe比值低的黄铁矿为P型半导体,温差电动势大,在碱性介质中可浮性好,难以被Na2S、Ca2+等抑制,但在酸性介质中可浮性差。
短链黄药是黄铁矿的传统捕收剂,其疏水产物为双黄药。在黄药作用下,黄铁矿在pH小于6的酸性介质中易浮,但pH为6~7间有不同研究表明其可浮性变差或更好浮。凌竞宏等研究则表明这一现象和矿样处理方式有关。在碱性条件下,黄铁矿可浮性随着pH值的升高而下降。
黄铁矿的活化剂一般使用硫酸,此外也可用Na2CO3或CO2来活化。作用机理为:其一是降低溶液pH值,使黄铁矿表面Ca2+、Fe2+、Fe3+等离子形成络合物或难溶盐从黄铁矿表面脱附而进入溶液,恢复黄铁矿的新鲜表面;其二是由于活化剂的存在使黄铁矿表面难以被氧化,从而被抑制的黄铁矿得以活化而上浮。当黄铁矿表面氧化较深时,可被Cu2+活化。其机理为Cu2+可取代黄铁矿晶格中的Fe2+使表面生成含铜硫化膜从而增强对黄药的吸附作用;但当黄铁矿吸附捕收剂或受到石灰抑制较深时,则需在酸性介质中或经酸清洗后方可被CuSO4活化。
3.2铅锌浮选捕收剂
铅锌矿的常用捕收剂有:
1、黄药类这类药剂包括黄药、黄药酯等。
2.硫氮类,如乙硫氮,其捕收能力较黄药强。它对方铅矿、黄铜矿的捕收能力强,对黄铁矿捕收能力校弱,选择性好,浮选速度较快,用途比黄药少。对硫化矿的粗粒这生体有较强的捕收比它用于铜铅硫比矿分选时,能够得到比黄药更好的分选效果。
3.黑药类
黑药是硫化矿的有效捕收剂,其捕收能力较黄药弱,同一金属离子的二烃基二硫代磷酸盐的溶解度积均较相应离子的黄原酸盐大。黑药有起泡性。
工业常用黑药有:25号黑药、丁铵黑药、胺黑药、环烷黑药。其中丁铵黑药(二丁基二硫代磷酸铵)为白色粉末,易溶于水,潮解后变黑,有一定起泡性,适用于铜、铅、锌、镍等硫化矿的浮选。弱碱性矿浆中对黄铁矿和磁黄铁矿的捕收能力较弱,对方铅矿的捕收能力较强。
3.3铅锌浮选调整剂
调整剂按其在浮选过程中的作用可分为:抑制剂、活化剂、介质pH调节剂、矿泥分散剂、凝结剂和续凝剂。
调控剂包括各种无机化合物(如盐、碱和酸)、有机化合物。同一种药剂,在不同的浮选条件下,往往起不同的作用。
一、抑制剂
1.石灰石灰(CaO)有强烈的吸水性,与水作用生成消石灰Ca(0H)2。它难溶于水,是一种强碱,加入浮选矿浆中的反应如下:
CaO+H2O=Ca(OH)2
Ca(OH)2=CaOH++OH-
CaOH+=Ca2++0H-
石灰常用于提高矿浆PH值,抑制硫化铁矿物。在硫化铜、铅、锌矿石中,常伴生有硫化铁矿(黄铁矿、磁黄铁矿和白铁矿、硫砷铁矿(如毒砂),为了更好处浮选铜、铅、锌矿物,常要加石灰抑制硫化铁矿物。
石灰对方铅矿,特别是表面略有氧化的方铅矿,有抑制作用。因此,从多金属硫化矿中浮选方铅矿时,常采用碳酸钠调节矿浆pH。如果由于黄铁矿含量较高,必须用石灰调节矿浆pH时,应注意控制石灰的用量。
石灰对起泡剂的起泡能力有影响,如松醉油类起袍剂的起泡能力,随PH的升高而增大,酚类起泡剂的起泡能力,则随pH的升高而降低。
石灰本身又是一种凝结剂,能使矿桨中微细颗粒凝结。因而,当石灰用最适当时,浮选泡沫可保持一定的粘度;当用量过大时,将促使微细矿粒凝结,而使泡沫粘结膨胀,影响浮选过程的正常进行。
2.氰化物(NaCN、KCN)氰化物是铅锌分选时的有效抑制剂。氰化物主要是氰化钠和氰化钾,也有用氰化钙的。
氰化物是强碱弱酸生成的盐,它在矿浆个水解,生成HCN和CN-
KCN=K++CN-
CN+H2O=HCN++OH-
由上述平衡式看出,碱性矿浆中,CN-浓度提高,有利于抑制。如pH降低,形成HCN(氢氰酸)使抑制作用降低。因此,使用氰化物,必须保持矿浆的碱性。
氰化物是剧毒的药剂,多年来一直在进行无氰或少氰抑制剂的研究。
3.硫酸锌
硫酸锌其纯品为白色晶体,易溶于水,是闪锌矿的抑制剂,通常在碱性矿浆中它才有抑制作用,矿浆pH愈高,其抑制作用愈明显。硫酸锌在水中产生下列反应:
ZnSO4=Zn2++SO42-
Zn2++2H20=Zn(OH)2+2H+
Zn(OH)2为两性化合物,溶于酸生成盐
Zn(OH)2+H2S04=ZnSO4+2H2O
在碱性介质中,得到HZnO2-和ZnO22-。它们吸附于矿物增强了矿物表面的亲水性。
Zn(OH)2+NaOH=NaHZnO2+H2O
Zn(OH)2+2NaOH=Na2ZnO2+2H2O
硫酸锌单独使用时,共抑制效果较差,通常与氰化物、硫化钠、亚硫酸盐或硫代硫酸盐、碳酸钠等配合使用。
硫酸锌和氰化物联合使用,可加强对闪锌矿的抑制作用。一般常用的比例为:氰化物:硫酸锌=1:2—5。此时,CN-和Zn2+形成胶体Zn(CN)2沉淀。
4.亚硫酸、亚硫酸盐、S02气体等
亚硫酸、亚硫酸盐、二氧化硫气体这类药剂包括二氧化硫(SO2)、亚硫酸(H2S03)、亚硫酸钠和硫代硫酸钠等。
二氧化硫溶于水生成亚硫酸:
S02十H2O=H2S03
二氧化硫在水中的溶解度随温度的升高而降低,18℃时,用水吸收,其中亚硫酸的浓度为1.2%;温度升高到30℃时,亚硫酸的浓度为0.6%。亚硫酸及其盐具有强还原性,故不稳定。亚硫酸可以和很多金属离子形成酸式盐、亚硫酸氢盐或正盐(亚硫酸盐),除碱金属亚硫酸正盐易溶于水外,其他金属的正盐均微溶于水。亚硫酸在水中分二步解离,溶液中H2SO3、HSO3-和SO32-的浓度,取决于溶液的pH值。使用亚硫酸盐浮选时,矿桨PH常控制在5—7的范围内。此时,起抑制作用的主要是HSO3-。二氧化硫及亚硫酸(盐)主要用于抑制黄铁矿、闪锌矿。用溶解有二氧化硫的石灰造成的弱酸性矿桨(pH=5—7),或者使用二氧化硫与硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸铁等联合作抑制剂。此时方铅矿、黄铁矿、闪锌矿受到抑制,被抑制的闪锌矿,用少量硫酸铜即可活化。还可以用硫代硫酸钠、焦亚硫酸钠代替亚硫酸盐),抑制闪锌矿和黄铁矿。
对于被铜离子强烈活化的闪锌矿,只用亚硫酸盐其抑制效果较差。此时,如果同时添加硫酸锌,硫化钠或氰化物,则能够增强抑制效果。亚硫酸盐在矿浆中易于氧化失效,因而,其抑制作用有时间性。为使过程稳定,通常采用分段添加的方法。
5.起泡剂
起泡剂应是异极性的有机物质,极性基亲水,非极性基亲气,使起泡剂分子在空气与水的界面上产生定向排列,大部分起泡剂是表面活性物质,能够强烈地降低水的表面张力。同一系列的有机表面活性剂表顶活性按“三分之一”的规律递增,此即所谓“特芳贝定则”。起泡剂应有适当的溶解度。起泡剂的溶解度,对起泡性能及形成气泡的特性有很大的影响,如溶解度很高,则耗药量大,或迅速发生大量泡沫,但不能耐久,当溶解度过低冰来不及溶解,随泡沫流失,或起泡速度缓慢,延续时间校长,难于控制。

③ 铅锌矿中银的物相分析

方法提要

本分析系统可测定铅锌矿石样品中银的相态。包括银盐相(AgCl、Ag2SO4)、铁锰氧化物吸附相银、自然银(Ag0)、硫化银、方铅矿中银、闪锌矿中银、黄铁矿、毒砂中银和脉石包裹银。方法采用浸取剂AgⅠ浸取银盐相,用NaCl⁃盐酸羟胺浸取铁锰氧化物吸附相,用NH4Fe(SO42加Hg2+浸取自然银、用硫脲⁃H2SO4(2+98)浸取硫化银、用浸取剂AgⅡ浸取方铅矿中银、用硫脲⁃H2SO4(3+7)浸取闪锌矿中银、用HNO3(1+1)浸取黄铁矿和毒砂中银。由于方铅矿(PbS)和闪锌矿(ZnS)量高时对Ag+或Ag2S有强烈吸附作用,称样时应注意使方铅矿(PbS)≤15mg、闪锌矿(ZnS)≤50mg。

对原生铅矿石,可以不测铁锰氧化物吸附相,直接测定下一相。分析流程见图1.2。

试剂配制

NaCl⁃盐酸羟胺溶液 150g NaCl和50g 盐酸羟胺溶于1L 水中。

NH4Fe(SO42溶液 50g NH4Fe(SO42·12H2O 溶于1L 水中。

硫脲-H2SO4溶液 60g硫脲溶于1L H2SO4(2+98)中。

其他试剂配制见化探样品中银的物相分析。

分析步骤

(1)银盐相的测定。称取0.1~0.5g粒径小于0.075mm的试样于250mL锥形瓶中。准确加入50mL浸取剂AgⅠ,在室温下不时摇动浸取液10min,用小滤纸干过滤,取滤液调整介质后用AAS法测定Ag。

(2)铁锰氧化物吸附银的测定。将上述的残渣转上滤纸,用氨水(1+99)洗锥形瓶2~3次,将瓶空干。洗残渣2~3次,滤纸晾干。将滤纸和残渣转回原锥形瓶中,准确加入50.00mL NaCl⁃盐酸羟胺溶液,剧烈振荡15min,用小张滤纸干过滤,取滤液调整介质后用AAS法测定Ag。

(3)自然银(Ag0)的测定。上述残渣和纸浆转至滤纸上,用该浸取剂(1+9)作洗涤液,洗锥形瓶2~3次,将瓶晾干。洗滤纸2~3次,再用水洗1~2次,将残渣和纸浆转回原锥形瓶中。加50.00mL NH4Fe(SO42溶液,在室温剧烈振荡30min,抽滤,用浸取剂(1+9)作洗涤液,洗锥形瓶和残渣7~8次,滤液测定Ag。

(4)硫化银中Ag的测定。上述残渣连同滤纸转回原锥形瓶中。加入100mL 硫脲⁃H2SO4溶液,在室温下振荡30min。抽滤,用浸取剂(1+9)洗锥形瓶2~3次,洗残渣2~3次。滤液经破坏硫脲后,用AAS法测定Ag。

图1.2 铅锌矿中银的物相分析流程

(5)方铅矿包裹银(包括类质同象银)的测定。上述残渣连同滤纸转回原锥形瓶中。加入100mL浸取剂AgⅡ,室温振荡20min。抽滤,残渣转回原锥形瓶中,加入100mL硫脲⁃H2SO4溶液,室温振荡30min。抽滤,用H2SO4酸化水洗锥形瓶和滤纸各2~3次,两次滤液分别处理后,合并测定Ag。

(6)闪锌矿包裹银的测定。上述残渣连同滤纸返回原锥形瓶中。加入100mL H2SO4(3+7),加热微沸1h,取下冷却。加入2g硫脲再振荡1h。抽滤,用H2SO4酸化水洗锥形瓶及滤纸各2~3次,滤液经处理后测定Ag。

(7)黄铁矿和毒砂中银的测定。上述残渣和滤纸转回原锥形瓶中。加入50mL HNO3(1+1)加热微沸30min。抽滤,用HNO3(2+98)洗锥形瓶及滤纸各2~3次,滤液经处理后测定Ag。

(8)脉石包裹银的测定。上述残渣转入瓷坩埚中,灰化,在600℃灼烧20min。转入聚四氟乙烯烧杯中,用王水和HF溶解试样后,转成适当介质测定Ag。

注意事项

(1)测定银盐相时,允许存在方铅矿(PbS)≤15mg、闪锌矿(ZnS)≤80mg。

(2)测定铁锰氧化物吸附银时,允许存在方铅矿(PbS)≤10mg、闪锌矿(ZnS)≤80mg。

(3)测定自然银相时,允许存在方铅矿(PbS)≤30mg、闪锌矿(ZnS)≤50mg。

(4)浸取Ag2S相时,Ag2S 浸取率>99%,方铅矿溶解3.7%,闪锌矿溶解1.2%,黄铁矿溶解2.5%,毒砂溶解2.3%。

(5)在浸取方铅矿包裹银条件下,方铅矿完全溶解,闪锌矿溶解1.9%,黄铁矿溶解1.5%,毒砂溶解2.0%。

(6)在浸取闪锌矿条件下,闪锌矿完全溶解,黄铁矿溶解约 0.3%,毒砂溶解约7.4%。

(7)如试样为原生铅锌矿,可不测定铁锰氧化物吸附银。

怎么计算铅锌矿中铅和锌的品位是多少

不同的矿山产出的铅锌矿的品位是不一样的,所以给楼主介绍一下品位计算方法
铅锌矿主要以原生矿和氧化矿两种类型产出。
原生矿表面主要呈灰、铅灰、暗绿灰色,用手指搓可以污手,铅锌两种金属主要以硫化物的形态(即PbS、ZnS)存在。在原生铅锌矿里PbS的铅质量百分含量为86.6%;ZnS的锌质量百分含量为67.1%。要知道这种矿石的品位,必须先将矿石送至有资质的分析测试单位,通过化学方式测试出PbS、ZnS的百分含量,然后再乘以各个元素的质量百分数就得到了各个元素的品位了。打个比方,现在有一块原生铅锌矿矿石,经过分析测试PbS的百分含量为20%;ZnS的百分含量为30%,那么这块铅锌矿的品位即为:Pb的品位20%×86.6%=17.32;Zn的品位30%×67.1%=20.13%。
同理,氧化矿表面呈红褐、黄褐、桔黄等色,铅锌两种金属主要以氧化化物的形态(即PbO、ZnO)存在。PbO的铅质量百分含量为92.8%;ZnO的锌质量百分含量为80.34%。测试出PbO和ZnO的百分含量再乘以铅、锌的质量百分数就得到氧化矿的品位了。
另外,原生铅锌矿的最低工业品位是Pb 0.7%~1%;Zn 1%~2%。氧化铅锌矿的最低工业品位是Pb 1.5%~2%;Zn 3%~6%。
我是做矿山资源评价的,有什么需要再交流了。祝过年好!

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