硫氨酯法合成巰基乙酸鈉在銅鉬分離中的運用

陳俊濤，陳天修，薛 浩

（欒川龍宇鉬業有限公司，河南 洛陽 471500）

欒川龍宇鉬業小廟嶺選礦公司設計原礦處理能力為10Kt/d,原礦為南泥湖礦區的輝鉬礦。碎礦系統采用三段一閉路流程，磨礦系統采用一段閉路磨礦流程，浮選系統采用一次粗選、三次精選、四次掃選、三次精掃選工藝[1]。鉬精掃尾礦經濃密脫藥后，采用一次粗選、二次精選、一次掃選工藝，選別后銅精礦品位在13%～20%之間[2]。

現場采用的抑銅藥劑為海波法生產的巰基乙酸鈉，目前在精一攪拌桶、精一溢流口、精三攪拌桶、精掃一攪拌桶、精掃二攪拌桶等處添加，2019年巰基乙酸鈉用量為87.02g/t，全年巰基乙酸鈉藥劑費用為141.43萬元。為了響應公司降本增效的號召，進一步降低巰基乙酸鈉藥劑成本，小廟嶺選礦公司積極進行抑銅藥劑試驗，嘗試尋求更加經濟、更加有效的藥劑，經過探索從2020年1月開始采用硫氨酯法合成的巰基乙酸鈉進行抑銅作業，并取得了良好的效果，降低了藥劑成本。

1 巰基乙酸鈉合成方法用途和現狀背景分析

1.1 合成方法和用途

巰基乙酸鈉的合成方式主要有四種：海波法、硫氨酯法、硫胺法和硫氫化鈉法[3]。每種方式的特點如下：

海波法：質量穩定、雜質少，缺點是產品有效含量低[4]。

硫氨酯法：成本低，但產品雜質成分較復雜。

硫胺法：是合成巰基乙酸鈉的最傳統的方法，但由于合成成本高,環境污染大,逐漸被淘汰[4]。

硫氫化鈉法：原料來源廣,生產成本低,缺點是副反應多,操作過程較難控制。

巰基乙酸鈉的主要用途：就是在銅鉬浮選中使用，主要用于銅礦和黃鐵礦的抑制劑使用，因為巰基乙酸鈉對銅有非常明顯的抑制作用，可以有效地提高鉬精礦品位。巰基乙酸鈉作為新型的銅鉬礦，可以在選鉬生產中成功應用，并且完全可以替代氰化鈉，具有使用量少用法簡單方便的特點，而且可以很大程度地節約成本，很大程度地增加了企業的經濟效益。

1.2 研究背景分析

巰基乙酸鈉作為銅礦的抑制劑，可以應用于選礦領域，也可以應用于分離過程，有很強的應用效果，并且具有用量少和藥效高，以及污染較小的優點，所以是當前選礦界廣泛推廣使用的，有著非常廣闊的前景。選礦主要就是利用礦物的物理性差異以及化學差異，同時借助相關設備，將有用的礦物和脈石礦物進行分離，這個過程中可以使有用礦物也可以相對富集。在自然界中，大多數的礦物可浮性都比較差，所以必須經過一定的加強，所以在這個過程中，為了可以更好地改變其表面的物理和化學性質，就應當提高或者降低礦物的浮性，這樣才能擴大礦漿當中的各種礦物可浮性，并使之有一定的差異。在這樣的情況下，進行分選是非常必要的，可以使用各種有機和無機化合物。大多數的礦物不是自然的疏水，所以必須在礦漿中添加選藥劑，這樣可以選擇性地控制礦物的親水性，從而獲得需要的礦化能力。隨著社會的發展，人們對環境污染問題越來越重視，所以在進行選礦的過程中，要注重環境污染的控制，尤其是銅抑制的方面，要選擇開發性好，效率高價格低廉，并且針對性強，且沒有毒害的抑制劑。

1.3 研究和生產現狀分析

巰基乙酸鈉是由美國最先提出的，主要用于銅鉬混合的粗精礦，進行分離浮選抑制銅礦物和黃鐵礦。我國是從二十世紀七十年代才開始這方面的研究，到了八十年代的中期，才開始進行相關實驗，通過實驗得出了巰基乙酸鈉，對黃銅礦有很明顯的抑制作用，而且用量較少，所以有著非常強大的應用前景。但是國內這方面的生產廠家，在規模上相對較小，這就使得生產成本變高，而且不能形成一定的規模。巰基乙酸鈉的生產過程相對較簡單，所以在設備方面的投資較小，所以出現了許多生產廠家，但是這些生產廠家，沒有很好地掌握生產工藝和過程，以及相關的控制要點，所以其產品的收益率較低，導致了整個行業都處于低水平競爭。但是目前的情況是，多金屬的選礦處理量在不斷加大，人們對于高品質的鉬礦需求不斷增加，由于環境保護部門對于選礦過程進行了一定限制，所以巰基乙酸鈉的優勢就顯得突出了，相關的研究和應用更加受到了廣泛的關注。

2 藥劑探索性試驗

2.1 試驗條件

以2019年8月6日所取粗精礦為試驗原礦，開路試驗，用1L單槽浮選機選別，浮選濃度19.3%。攪拌2分鐘，加巰基乙酸鈉攪拌2分鐘，充氣30秒，選別2分鐘。藥劑條件如表1。

表1 藥劑條件

2.2 試驗結果

試驗結果如表2所示，從下表可知：

表2 試驗數據

（1）兩種巰基乙酸鈉的浮選現象基本一致：泡沫層厚度均大于20mm，泡沫微粘，后期泡沫層變薄，無刮漿現象。不同之處：硫氨酯法合成巰基乙酸鈉，泡沫稍大，比海波法合成巰基乙酸鈉稍粘。

（2）從精礦產率看，同一種藥劑，隨著巰基乙酸鈉用量降低，產率隨之降低。相比之下，海波法合成巰基乙酸鈉產率比硫氨酯法合成巰基乙酸鈉稍大。

（3）從對銅的抑制效果看：對南泥湖礦區的輝鉬礦來說，硫氨酯法合成巰基乙酸鈉比海波法合成巰基乙酸鈉對銅的抑制效果好。同用量相比，用量在166g/t時，硫氨酯法合成巰基乙酸鈉精礦中銅的上浮率偏低7.57%；用量在104g/t時，硫氨酯法合成巰基乙酸鈉精礦中銅的上浮率偏低6.83%。

（4）從鉬回收效果看：硫氨酯法合成巰基乙酸鈉比海波法合成巰基乙酸鈉略低，但鉬精礦品位略高。

3 現場試用效果

根據藥劑探索性試驗來看，硫氨酯法合成巰基乙酸鈉較海波法合成巰基乙酸鈉對南泥湖礦區輝鉬礦的抑銅效果較好，故從2020年1月1日，公司開始試用硫氨酯法合成的巰基乙酸鈉，截止目前來看，硫氨酯法合成的巰基乙酸鈉在現場運用效果較好，具體數據如表3。

表3 2019年與2020年數據對比

從下表可知：

（1）2020年鉬精礦含銅量為0.21%，較2019年的0.31%下降了32.26%。

（2）2020年巰基乙酸鈉噸耗為64.21g/t，較2019年的87.02g/t下降了26.21%。

4 結論

（1）從現場實際生產效果來看，硫氨酯法合成的巰基乙酸鈉對南泥湖礦區的輝鉬礦抑銅效果較好，且藥劑用量也有所降低。

（2）從藥劑成本來看，硫氨酯法合成的巰基乙酸鈉相對海波法合成的巰基乙酸鈉價格更低，每年可為公司節約抑銅藥劑費用約80萬元。