利用成像X射线光电子能谱法分析浮选过程中的矿物表面化学性质

【摘要】：国际镍公司比塞默冰铜熔炼厂(IBMPP)在浮选分离辉铜矿与黄镍铁矿过程中,在后面的几个粗选槽中辉铜矿的浮选选择性降低了。给料、精矿和尾矿样品的能谱分析结果表明,在通过一排粗选槽时Cu的回收率降低了,而Ni的回收率相应的有所提高。尾矿样品中大约含有7%Cu。这项研究工作的目的是考查由于表面化学反应,致使粗选流程浮选选择性的降低情况。提出以下几种机理:不合适的活化作用以及由于溶解作用和Cu与Ni离子的转移而产生的抑制作用;捕收剂缺少选择性,以及在吸附捕收剂以前可能需要先使辉铜矿表面发生反应。扫描电镜/能谱分析、X射线光电子能谱分析和X射线光电子能谱成像结果查明了粗选过程中下述一些表面化学反应机理的问题和控制因素:1)粗选回路给料中的辉铜矿似乎没被氧化,也就是说全都是Cu(Ⅰ)表面化合物,而黄镍铁矿看来已完全氧化成氢氧化物;2)粗选回路尾矿中的辉铜矿已发生较大程度氧化,并且明显地出现了成分和形态都与附着在它们表面上的Cu(OH)2相类似的沉淀物;3)DPG(二苯胍)的吸附主要出现在未氧化的辉铜矿表面的Cu(Ⅰ)质点上;4)在后面的几个粗选槽中,DPG捕收剂在辉铜矿表面上的吸附作用,似乎因细粒Cu(Ⅱ)氢氧化物沉淀物的生成和富集而受到抑制;5)某些离散粒状的附着在辉铜矿上的Cu(Ⅱ)氢氧化物结晶,是在循环水中生成的,而不是由于辉铜矿通过浮选回路时发生氧化而形成的,虽然这并不是在C和D浮选槽辉铜矿表面上Cu(Ⅱ)氢氧化物的唯一形式;6)黄镍铁矿的浮选看来是与附着或包裹未氧化的细粒辉铜矿有关,而不是与直接吸附DPG有关。细粒黄镍铁矿附着或包裹在精矿中的一些辉铜矿颗粒上,因而降低铜精矿铜品位(也就是说黄镍铁矿没有达到完全解离);7)尾矿中的黄镍铁矿颗粒上,附着了较高浓度的已发生较强氧化的细粒辉铜矿,因而降低了铜精矿的铜回收率。