CN102357404A - 一种通过微波辐照-磁选-浮选联合工艺提高金红石品位的方法 - Google Patents
一种通过微波辐照-磁选-浮选联合工艺提高金红石品位的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种通过微波辐照-磁选-浮选联合工艺提高金红石矿品位的方法，属于矿物加工领域。将干燥后的金红石矿放入微波设备中辐照20～60s后迅速水冷，然后进行40～60min的磨矿处理，将磨细后的金红石矿进行磁选分离，得到铁精矿和富集后的金红石矿；在富集后的金红石矿中加入调整剂，将金红石矿浆的pH值调整为2～3，加入抑制剂和捕收剂进行浮选，浮选时间为3～8min。本发明通过微波辐照-磨矿-磁选-浮选联合处理的方法，可以去除金红矿中的杂质，使金红石矿中TiO2得到富集，提高金红石矿的品位，可以得到满足行业优级品标准的金红石矿。
Description
技术领域
本发明涉及一种通过微波辐照-磁选-浮选联合工艺提高金红石矿品位的方法，属于矿物加工领域。
背景技术
钛白即二氧化钛的俗称，开采的钛资源80%以上，都用于钛白的生产中。钛白广泛用于各类结构表面涂料、纸张涂层和填料、塑料及弹性体，其它用途还包括陶瓷、玻璃、催化剂、涂布织物、印刷油墨和焊剂。
钛白的生产方法主要有硫酸法和氯化法。硫酸法生产钛白主要是将钛铁粉与浓硫酸进行酸解反应生产硫酸亚钛，经水解生成偏钛酸，再经洗涤、煅烧和后处理获得成品钛白粉。硫酸法的缺点是流程长，只能以间歇操作为主；湿法操作，硫酸、水消耗高，废物及副产物多，对环境污染大。氯化氧化法生产钛白是一种先进的方法，它是将人造金红石或天然金红石经高温氯化制成四氯化钛，提纯后再进行氧化，制得二氧化钛。
随着人们环保意识的不断提高，硫酸法生产钛白工艺开始慢慢萎缩，氯化法生产钛白工艺不断壮大。因此对氯化法钛白原料人造金红石或天然金红石的需求量不断增加。由于氯化法钛白对原料品位的要求较高，也就是说氯化法钛白原料除TiO2的品位要提高外，还要限制原料中MgO与CaO之和不能大于1.5％。提高人造金红石和天然金红石的品位使其符合氯化法钛白生产原料的要求是一个国际发展趋势。
发明内容
本发明的目的在于提供一种通过微波辐照-磁选-浮选联合工艺提高金红石品位的方法，去除金红矿中的杂质，使金红石矿中TiO2得到富集，提高金红石矿的品位，得到满足行业优级品标准的金红石矿。
本发明的技术方案是：通过微波辐照-磨矿-磁选-浮选联合处理，进行提高金红石的品位。包括以下步骤：
（1）将原料金红石进行干燥处理，干燥温度90～120℃，干燥时间20～50min，，然后放入微波设备中辐照20～60s；
（2）将经辐照后的金红石矿迅速放入水中冷却至常温，然后进行磨矿处理40～60min，至金红石矿为细粒状；
（3）将经过磨矿处理后的金红石矿进行磁选分离，得到铁精矿和富集后的金红石矿；
（4）在富集后得到的金红石矿中加水至矿浆浓度为20～40%，然后加入调整剂，调整金红石矿浆的pH值为2～3，最后加入抑制剂和捕收剂，进行浮选3～8min，即得到优等级的金红石。
所述原料金红石矿为人造金红石或天然金红石。
所述微波设备的功率为1～3kW，频率为2350～2550MHz。
所述磨矿处理后金红石矿中粒度为200目以下的占80%～90%。
所述磁选分离过程中磁选电流强度为3～5A。
所述调整剂为硫酸，抑制剂为羧甲基纤维素，捕收剂为羟肟酸。
所述硫酸浓度为15%～25%，抑制剂的加入量为200～300g/t，捕收剂的加入量为250～350g/t。
磨矿是矿物在进行磁选分离前的一道重要工序，当磨矿时间越长，产物的粒度越细，越有利于磁选分离，但如果过长会使能耗过高。在磨矿的过程中，由于机械力的作用，矿物中的杂质成份与金红石发生解离，颗粒减小，比表面积增大，在后续的磁选工艺中，颗粒越小，磁选精矿的含量越高，可以通过磨矿和磁选分离工艺将金红石中含铁的氧化物与金红石进行有效的分离。
由于金红石中的不同矿物成分的磁性不同，采用磁选的方式把铁或铁的氧化物富集在磁选后的精矿中，金红石进入尾矿，降低金红石中的一部分杂质含量。在磁选过程中，物料在磁选管的运动过程中，受到机械力和磁力的作用，磁选电流越大，磁场力越强，得到的磁选精矿越多。
选用H2SO4作为调整剂，因为H2SO4在浮选过程中不仅起着调节矿浆pH值的作用，而且使金红石矿得到活化，增大了金红石矿与脉石矿物可浮性的差异，有利于金红石的选别。
羧基甲基纤维素（CMC）是含钙矿物如方解石、萤石等的抑制剂，也是高镁硅酸盐矿物如滑石、辉石、闪石的有效抑制剂。由于羧甲基纤维素分子中的每个葡萄糖单元上油醚化而引进的羧基不仅可以与Ca2+、Mg2+离子作用，也可以和Pb2+离子作用而吸附在钙、镁、铅矿物表面，葡萄糖残基上的两个羧基亲水而起抑制作用，因此羧基甲基纤维素除能抑制方解石、萤石、滑石、辉石、闪石外，还能抑制铅矾、白铅矿、方铅矿等矿物。
羟肟酸是一种捕收性能较强、选择性较好的优良捕收剂。由于其特殊的结构及相应的物化性能，羟肟酸能够对多种金属氧化物、某些难选金属氧化矿物及部分氧化了的硫化矿具有较好的捕收性能，特别是对氧化铜矿、赤铁矿、含钇矿、黑钨矿、白钨矿、钛铁矿、含铌矿、锡石及稀土矿物等多种金属氧化矿均具有良好的捕收效果。此外，羟肟酸还是有色金属冶炼中镓、锗等金属的优良萃取剂。
由于金红石矿中铁和铁的氧化物在微波场中具有较强吸波特性，本发明采用微波对金红石矿进行辐照，使铁和铁的氧化物在较短的时间内升到融化温度，而其它不吸波的物质却不被加热，从而实现了铁和铁的氧化物从矿石中熔出，经破碎后，采用磁选的方式把铁或铁的氧化物富集在磁选后的精矿中，金红石进入尾矿，大大提高了金红石的品位。与现有技术相比，本发明具有以下积极效果：
1. 利用微波辐照，作用范围广泛。
2. 对环境有好，无污染。
3. 处理方法简单，易操作，成本低，易推广。
附图说明
图1为本发明工艺流程图。
具体实施方式
实施例1：按图1所示工艺流程，将天然金红石矿100g温度为90℃条件下先进行干燥20h，然后放入微波设备中辐照20 s，微波设备的功率为1kW，频率为2350MHZ，将辐照后的金红石矿迅速放入水中冷却至常温后进行磨矿处理，磨矿时间40min，磨矿处理后金红石矿中粒度为200目以下的有80g；将经过磨矿处理后的金红石进行磁选分离，磁选电流强度为3A，得到铁精矿和富集后的金红石矿；将富集后得到的金红石矿加入水质矿浆浓度为20%，然后加入浓度15%的硫酸，直到将金红石矿浆的pH值调整为2，然后加入羧甲基纤维素0.02g和羟肟酸0.025g浮选3min，即得到优等级的金红石。将浮选后的金红石矿进行化学分析，得到TiO2含量为91.5%的优等级金红石矿。
实施例2：按图1所示工艺流程，将人造金红石矿100g在120℃的条件下干燥50min，然后放入微波设备中辐照60s，微波设备的功率为3kW，频率为2550MHZ，将辐照后的金红石矿迅速放入水中冷却至常温后进行磨矿处理，磨矿时间60min，磨矿处理后金红石矿中粒度为200目以下的为85g；将经过磨矿处理后的金红石进行磁选分离，磁选电流强度为5A，得到铁精矿和富集后的金红石矿；将富集后得到的金红石矿加入水至矿浆浓度为30%，加入浓度为20%硫酸，直到将金红石矿浆的pH值调整为3，然后加入羧甲基纤维素0.03和羟肟酸0.035浮选8min，即得到优等级的金红石。将浮选后的金红石矿进行化学分析，得到TiO2含量为92.5%的优等级金红石矿。
实施例3：按图1所示工艺流程，将天然金红石矿100g先在100℃的条件下干燥30min，然后放入微波设备中辐照40s，微波设备的功率为2kW，频率为2450MHZ，将辐照后的金红石矿迅速放入水中冷却至常温后进行磨矿处理，磨矿时间50min，磨矿处理后金红石矿中粒度为200目以下的为90g；将经过磨矿处理后的金红石进行磁选分离，磁选电流强度为4A，得到铁精矿和富集后的金红石矿；将富集后得到的金红石矿加入水质矿浆浓度为40%，加入浓度为25%硫酸，直到将金红石矿浆的pH值调整为2.5，然后加入羧甲基纤维素0.022g和羟肟酸0.03g浮选5min，即得到优等级的金红石。将浮选后的金红石矿进行化学分析，得到TiO2含量为90.9%的优等级金红石矿。
人造金红石行业标准如下表：
| 品级 | TiO2 (%) | S (%) | P (%) | C (%) |
| 优级品 | ≥90.0 | ≤0.03 | ≤0.04 | ≤0.04 |
| 一级品 | ≥87.0 | ≤0.04 | ≤0.04 | ≤0.05 |
| 二级品 | ≥85.0 | ≤0.04 | ≤0.05 | ≤0.06 |
Claims (8)
1.一种通过微波辐照-磁选-浮选联合工艺提高金红石品位的方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将原料金红石进行干燥处理，干燥温度90～120℃，干燥时间20～50min，然后放入微波设备中辐照20～60s；
（2）将经辐照后的金红石矿迅速放入水中冷却至常温，然后进行磨矿处理40～60min，至金红石矿为细粒状；
（3）将经过磨矿处理后的金红石矿进行磁选分离，得到铁精矿和富集后的金红石矿；
（4）在富集后得到的金红石矿中加水至矿浆浓度为20～40%，然后加入调整剂，调整金红石矿浆的pH值为2～3，最后加入抑制剂和捕收剂，进行浮选3～8min，即得到优等级的金红石。
2.根据权利要求书1所述的通过微波辐照-磁选-浮选联合工艺提高金红石品位的方法，其特征在于：原料金红石矿为人造金红石或天然金红石。
3.根据权利要求书1所述的通过微波辐照-磁选-浮选联合工艺提高金红石品位的方法，其特征在于：微波设备的功率为1～3kW，频率为2350～2550MHz。
4.根据权利要求书1所述的通过微波辐照-磁选-浮选联合工艺提高金红石品位的方法，其特征在于：磨矿处理后金红石矿的粒度为200目以下占80%～90%。
5.根据权利要求书1所述的通过微波辐照-磁选-浮选联合工艺提高金红石品位的方法，其特征在于：磁选分离过程中磁选电流强度为3～5A。
6.根据权利要求书1所述的通过微波辐照-磁选-浮选联合工艺提高金红石品位的方法，其特征在于：调整剂为硫酸，抑制剂为羧甲基纤维素，捕收剂为羟肟酸。
7.根据权利要求书6所述的通过微波辐照-磁选-浮选联合工艺提高金红石品位的方法，其特征在于：所述硫酸浓度为15%～25%。
8.根据权利要求书6所述的通过微波辐照-磁选-浮选联合工艺提高金红石品位的方法，其特征在于：所述抑制剂加入量为200～300g/t，捕收剂的加入量为250～350g/t。
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