铂族元素包括钉(Ru)、铑(Rh)、钯(Rd)、饿(Os)、铱(Ir)、铂(Pt)。铂族元素可以简写为PGE,白色,密度约为12.0~12.4g/cm3,它们具有良好的耐腐蚀、耐氧化性,优良的导电性和催化活性,很高的熔点。铂、钯、铑三者按67:26:7的比例作催化剂时,可将汽车排放出的烃类、一氧化碳和一氧化二氯转变为无害废气排放。每辆汽车需用铂族元素2.4g。由于它们的高熔点和耐磨性也用它生产优质玻璃。
铂族矿物共有种,如硫镍铂钯矿[(Pt,Pd)S]、六方锑钯矿(PaSb)、
砷铂矿(Pt,As)等,也有自然铂。另外有与铂常共生的三种主要矿物,即磁黄铁矿、黄铜矿和镍黄铁矿。
对加工铂族矿物的资料公开并不多。为了将他与伴生矿物一起回收,大多数选厂用黄药作主要捕收剂,用黑药作辅助捕收剂。
有一种南非产的改性照药PM可以提高铂族矿物的浮选指标。当矿石中含有大量易浮脉石(如绿泥石、滑石和铝硅酸盐矿物)时,用改性的古尔胶和低分子量的丙烯酸作抑制剂效果较好。用有机酸改性的氟硅酸钠PL20作抑制剂在pH值为5.5时浮选,精矿品位和回收率都高。用烷基碳酸改性的糊精对脉石矿物的抑制作用也不差。
对于高铬铁矿矿石试验时,粗选用自然pH值,精选用弱酸性(pH值为6.5),用改性萘碳酸抑制铬,随着抑制剂用量的增大,铂族元素品位升高而铬含量大幅降低。
令人惊讶的是,在pH值为9.5的碱性回路中粗扫选时,粗选的pH值慢慢变为弱酸性,精矿品位提高,而铬含量下降。
南非布希威德(Bushveld)矿脉是世界上产铂最有名的矿脉,其中主要的硫化矿物是磁黄铁矿(Fe(1-x)S),其次是镍黄铁矿[(Fe,Ni)9S8】和黄铜矿(CuFeS2)。由于磁黄铁矿常含铂族矿物,其回收率对铂族矿物的回收率有重大的意义,所以人们对其磁黄铁矿的性质作过深人的研究工作。
磁黄铁矿(Fe(1-x)S))分子式中的x=0~0.2,成分和性质都很不稳定。只在pH值为7~9、电位低于-0.35V/SHE(SHE为标准氢电极电位)比较稳定。pH值为9.0~9.5不具天然可浮性,因为其表面有亲水性的氢氧化铁;pH值小于5时天然可浮性大幅地提高,因为表面是富硫的产物或元素硫。
磁黄铁矿在低氧化电位(0~mV)下,受短时间搅拌,表面形成Fe(OH)S2,的过渡表面,有利于浮选;但长时间搅拌,表面过度氧化则对其浮选有害。
在中等和低氧化电位下,对磁黄铁矿的无捕收剂或有捕收剂浮选都有利。但是在有黄药存在时,如果矿浆电位大大低于黄药氧化成双黄药所需的电位(0.06V)时,磁黄铁矿的浮选受到抑制。在酸性溶液中Cu2+和Pb2+可以活化磁黄铁矿,在中性和碱性溶液中它们的活化作用有限。超声波处理可以清除磁黄铁矿表面的氢氧化铁亲水膜,可提高其可浮性。
人们正在研究用惰性气体控制氧化电位,用三硫代碳酸盐代替常规捕收剂,以提高含铂的磁黄铁矿的回收率。
在浮选铂族金属矿物的二硫代碳酸盐(DTC)、二硫代磷酸盐(DTP)药剂制度中,添加少量十二碳原子的三硫代碳酸盐(TTC)后,可大幅度提高精矿中脉石的除去率,同时加速铂族金属的浮选速度,提高精矿中铂族金属的品位。某选厂工业试验中总的指标对比如下:不用TTC,给矿铂族金属品位4.2g/t、精矿品位90g/t、回收率77.0%。用TTC,给矿铂族金属品位4.1g/t、精矿品位g/t、回收率77.6%。
二甲基二硫代氨基甲酸酯,简称DMDC。用DMDC代替异丙基甲基硫逐氮基甲酸酯(ITC)和丁基黄药浮选含铂族金属的铜镍矿能增加铂族金属的回收率,并降低药剂消耗。
巴斯维尔A.M.对含铂族矿物的矿石浮选,进行了电化学研究,得到了如下的结论:在任何条件下,矿物电极的混合电位会在mV范围内变化,并按磁黄铁矿镍黄铁矿黄铜矿黄铁矿铂的顺序增加。加入CuSO4会使矿浆电位升高,加入黄药会使电位降低。加入药剂后不同矿物的电极电位变化并不相同。而矿物回收率的变化趋势是:黄铜矿镍黄铁矿磁黄铁矿。
不同的磨矿介质和调浆条件对黄铜矿的回收率没有影响,而在现场磨矿的矿浆中,磁黄铁矿会被抑制。这大概是现场磨矿分级过程中的过度氧化造成的。用酸调浆提高了磁黄铁矿的回收率。这是由于清洗掉了矿物表面的亲水氧化铁和硫氧化物,加强了矿物表面与黄药的反应。当磁黄铁矿的混合电位低于双黄药形成的平衡电位时,磁黄铁矿浮选会受到轻微的抑制。