CN102430471B - 一种低品位碳酸锰矿石的絮凝—磁选方法 - Google Patents

一种低品位碳酸锰矿石的絮凝—磁选方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种低品位碳酸锰矿石的絮凝—磁选方法。其步骤是：将低品位碳酸锰矿石经破碎后磨矿至粒度小于0.074mm占60wt%以上，加水调浆到质量浓度为15~30wt%，进行强磁粗选，分别获得强磁粗选精矿和强磁粗选后的尾矿。然后将强磁粗选后的尾矿浓缩至质量浓度为15~30wt%，在附有外加磁场的容器内进行搅拌絮凝，搅拌过程中加入调整剂将矿浆调整至pH值为8~10，再依次加入分散剂和絮凝剂；分散剂加入量为1000~3000克/吨干矿，絮凝剂的加入量为1000~2000克/吨干矿。最后对絮凝处理后的强磁粗选尾矿矿浆进行强磁扫选，得到强磁扫选精矿。因此，本发明具有资源利用效率高、综合回收率高、经济可行的特点。

Description

一种低品位碳酸锰矿石的絮凝—磁选方法
技术领域
本发明属于机械选矿技术领域。具体涉及一种低品位碳酸锰矿石的絮凝—磁选方法。
背景技术
世界资源日益枯竭，资源综合利用是目前科技创新开源节流热点之一。锰是我国重要的基础资源和战略物资，近年来需求日益增加。国外的碳酸锰矿资源锰含量较高，一般在30wt%以上，采用简单选矿工艺即可得到锰含量为40wt%以上的锰精矿。而我国的碳酸锰矿石的锰含量低、杂质含量高、嵌布粒度细，经过近10年来的快速消耗，碳酸锰矿石的锰含量逐渐下降，从2000年的25wt%左右下降到目前的14wt%左右，且下降速度有加快趋势，因此对此类锰矿石在利用之前必须进行工业加工。
碳酸锰矿石的常规分选方法主要包括重选、磁选和浮选，但是由于我国的低品位碳酸锰矿石嵌布粒度微细且含有大量碳酸盐类脉石矿物，常规的分选方法很难将其有效分离。如遵义铜锣井采用氧化石蜡皂对该地区锰含量为18.24wt%的碳酸锰矿石进行浮选，能获得锰含量为27.22wt%的浮选精矿，但锰回收率仅仅为51.42wt%。疏水絮凝工艺是依靠高速地机械搅拌作用产生的机械力，使表面疏水的矿物形成稳定的固-固相粘附，从而增加颗粒的粒径。该工艺主要应用在微细粒矿物的浮选上，但是由于大多数低品位碳酸锰矿石中伴生有大量表面化学性质相近的方解石和白云石，使低品位碳酸锰矿石的疏水絮凝很难具有选择性。而电解锰生产原料中方解石和白云石的存在会加大电解锰生产过程中硫酸的消耗量，增加电解锰工艺的生产成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能有效利用资源、综合回收率高、经济可行的低品位碳酸锰矿石的絮凝—磁选方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为絮凝—磁选方法，其步骤是：
第一步、将低品位碳酸锰矿石经破碎后磨矿至粒度小于0.074mm占60wt%以上，加水调浆到质量浓度为15~30wt%，即得矿浆；
第二步、将第一步所得矿浆进行强磁粗选，分别获得强磁粗选精矿和强磁粗选后的尾矿；
第三步、将第二步的强磁粗选后的尾矿浓缩至质量浓度为15~30wt%，然后在附有外加磁场的容器内进行搅拌絮凝，搅拌过程中先加入调整剂将矿浆调整至pH值为8~10，再依次加入分散剂和絮凝剂；分散剂加入量为1000~3000克/吨干矿，絮凝剂的加入量为1000~2000克/吨干矿；
第四步、将第三步制得的经过絮凝处理后的强磁粗选尾矿矿浆进行强磁扫选，得到强磁扫选精矿。
所述低品位碳酸锰矿石的锰含量为8~15wt%、铁含量低于5wt%的碳酸锰矿石。
所述强磁粗选的磁场强度为9.55×105～11.14×105安培/米。
所述搅拌的速度为1000~1500转/分钟，搅拌时间为15~30分钟。
所述调整剂为碳酸钠、或为碳酸氢钠、或为氢氧化钠。
所述分散剂为水玻璃、六偏磷酸钠、单宁酸和羧甲基纤维素钠中的一种以上。
所述絮凝剂为油酸、油酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、石油磺酸钠、氧化石蜡皂和塔尔油中的一种以上。
所述外加磁场的磁场强度为3.18×105~7.96×105安培/米。
所述强磁扫选的磁场强度为11.14×105～12.73×105安培/米。
由于采用上述技术方案，本发明针对经过磁化的强磁选粗选尾矿先结合浓缩搅拌措施进行复合絮凝，再行进磁选扫选，达到低品位碳酸锰矿石的综合回收的目的。在强磁粗选尾矿的絮凝过程中引入磁力作用的同时，减弱絮凝过程中缺乏选择性的机械力作用（即降低疏水絮凝过程中的搅拌速度），从而使絮凝过程中方解石、白云石等与碳酸锰矿石表面化学性质相近的非磁性矿物的干扰减少，提高了絮凝过程的选择性，最后通过强磁扫选回收碳酸锰矿物，使整体的磁选锰精矿的产率达到31.02wt%以上，锰含量达到18.75wt%以上，综合回收率达到70.07wt%以上，矿石的锰含量提高了7.23~11.07wt%。若以电解锰生产工艺为例，电解原料锰含量每提高1wt％，锰矿消耗量减少5wt％，硫酸和氨水消耗量减少2wt％，锰渣排放量减少5wt％。可见该种碳酸锰矿石絮凝—磁选方法达到对低品位碳酸锰矿回收利用的目的，有效地提高了低品位碳酸锰矿的综合回收效率，符合对于资源有效利用的基本要求。
因此，本发明具有资源利用效率高、回收率高、经济可行的特点。
附图说明
图1是本发明的一种工艺流程图。
具体实施方式
以下实施例旨在进一步说明本发明，而不是对本发明的限制。
实施例1
一种低品位碳酸锰矿石的絮凝—磁选方法。该低品位碳酸锰矿石的锰含量为8.57~8.94wt%、铁含量低于5wt%的碳酸锰矿石。絮凝—磁选的步骤是：
第一步、将低品位碳酸锰矿石经破碎后磨矿至粒度小于0.074mm占60wt%以上，加水调浆到质量浓度为15~20wt%，即得矿浆；
第二步、将第一步所得矿浆进行强磁粗选，分别获得强磁粗选精矿和强磁粗选后的尾矿；
第三步、将第二步的强磁粗选后的尾矿浓缩至质量浓度为25~30wt%，然后在附有外加磁场的容器内进行搅拌絮凝，搅拌过程中先加入调整剂将矿浆调整至pH值为8~9，再依次加入分散剂和絮凝剂；分散剂加入量为2500~3000克/吨干矿，絮凝剂的加入量为1000~1300克/吨干矿；
第四步、将第三步制得的经过絮凝处理后的强磁粗选尾矿矿浆进行强磁扫选，得到强磁扫选精矿。
在本实施例中：强磁粗选的磁场强度为10.74×105～11.14×105安培/米；外加磁场的磁场强度为6.37×105~7.96×105安培/米；强磁扫选的磁场强度为12.23×105～12.73×105安培/米；搅拌的速度为1000~1200转/分钟，搅拌时间为15~20分钟。调整剂为碳酸钠；分散剂为水玻璃、六偏磷酸钠、单宁酸和羧甲基纤维素钠的混合物；絮凝剂为十二烷基磺酸钠、石油磺酸钠、氧化石蜡皂和塔尔油的混合物。
本实施例所得到的强磁扫选精矿：锰精矿产率为33.80~37.02wt%，锰含量为18.75~19.10wt%，综合回收率为74.49~77.66wt%，矿石的锰含量提高了9.81~10.53wt%。
实施例2
一种低品位碳酸锰矿石的絮凝—磁选方法。该低品位碳酸锰矿石的锰含量为8.84~9.11wt%、铁含量低于5wt%的碳酸锰矿石。
本实施例除下述不同外，其余同实施例1：调整剂为碳酸氢钠；分散剂为水玻璃、单宁酸和羧甲基纤维素钠的混合物；絮凝剂为油酸、油酸钠、十二烷基磺酸钠、石油磺酸钠、氧化石蜡皂和塔尔油的混合物。
本实施例所得到的强磁扫选精矿：锰精矿产率为34.54~36.05wt%，锰含量为18.76~19.24wt%，综合回收率为72.92~76.55wt%，矿石的锰含量提高了9.93~10.13wt%。
实施例3
一种低品位碳酸锰矿石的絮凝—磁选方法。该低品位碳酸锰矿石的锰含量为8.00~8.60wt%、铁含量低于5wt%的碳酸锰矿石。
本实施例除下述不同外，其余同实施例1：调整剂为氢氧化钠；分散剂为六偏磷酸钠、单宁酸和羧甲基纤维素钠的混合物；絮凝剂为油酸、十二烷基硫酸钠、石油磺酸钠和氧化石蜡皂的混合物。
本实施例所得到的强磁扫选精矿：锰精矿产率为31.02~35.71wt%，锰含量为18.77~19.07wt%，综合回收率为73.96~77.94wt%，矿石的锰含量提高了10.17~11.07wt%。
实施例4
一种低品位碳酸锰矿石的絮凝—磁选方法。该低品位碳酸锰矿石的锰含量为9.04~9.85wt%、铁含量低于5wt%的碳酸锰矿石。
本实施例除下述不同外，其余同实施例1：调整剂为碳酸氢钠；分散剂为水玻璃、六偏磷酸钠和羧甲基纤维素钠的混合物；絮凝剂为油酸、油酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、石油磺酸钠、氧化石蜡皂和塔尔油的混合物。
本实施例所得到的强磁扫选精矿：锰精矿产率为34.51~36.48wt%，锰含量为19.31~20.42wt%，综合回收率为74.57~77.93wt%，矿石的锰含量提高了10.27~10.57wt%。
实施例5
一种低品位碳酸锰矿石的絮凝—磁选方法。该低品位碳酸锰矿石的锰含量为9.71~10.73wt%、铁含量低于5wt%的碳酸锰矿石。絮凝—磁选的步骤是：
第一步、将低品位碳酸锰矿石经破碎后磨矿至粒度小于0.074mm占60wt%以上，加水调浆到质量浓度为18~23wt%，即得矿浆；
第二步、将第一步所得矿浆进行强磁粗选，分别获得强磁粗选精矿和强磁粗选后的尾矿；
第三步、将第二步的强磁粗选后的尾矿浓缩至质量浓度为21~26wt%，然后在附有外加磁场的容器内进行搅拌絮凝，搅拌过程中先加入调整剂将矿浆调整至pH值为8~9，再依次加入分散剂和絮凝剂；分散剂加入量为2000~2500克/吨干矿，絮凝剂的加入量为1200~1500克/吨干矿；
第四步、将第三步制得的经过絮凝处理后的强磁粗选尾矿矿浆进行强磁扫选，得到强磁扫选精矿。
在本实施例中：强磁粗选的磁场强度为10.35×105～10.74×105安培/米；外加磁场的磁场强度为5.57×105~6.37×105安培/米；强磁扫选的磁场强度为11.94×105～12.23×105安培/米；搅拌的速度为1100~1300转/分钟，搅拌时间为18~23分钟。调整剂为碳酸氢钠；分散剂为水玻璃、六偏磷酸钠和单宁酸的混合物；絮凝剂为十二烷基磺酸钠、氧化石蜡皂和塔尔油的混合物。
本实施例所得到的强磁扫选精矿：锰精矿产率为37.83~40.77wt%，锰含量为19.58~21.11wt%，综合回收率为74.40~77.42wt%，矿石的锰含量提高了9.87~10.38wt%。
实施例6
一种低品位碳酸锰矿石的絮凝—磁选方法。该低品位碳酸锰矿石的锰含量为10.23~10.81wt%、铁含量低于5wt%的碳酸锰矿石。
本实施例除下述不同外，其余同实施例5：调整剂为氢氧化钠；分散剂为水玻璃和六偏磷酸钠的混合物；絮凝剂为十二烷基硫酸钠、石油磺酸钠和氧化石蜡皂的混合物。
本实施例所得到的强磁扫选精矿：锰精矿产率为37.58~39.49wt%，锰含量为20.02~21.27wt%，综合回收率为73.96~77.28wt%，矿石的锰含量提高了9.79~10.46wt%。
实施例7
一种低品位碳酸锰矿石的絮凝—磁选方法。该低品位碳酸锰矿石的锰含量为10.33~10.81wt%、铁含量低于5wt%的碳酸锰矿石。
本实施例除下述不同外，其余同实施例5：调整剂为碳酸钠；分散剂为水玻璃和羧甲基纤维素钠的混合物；絮凝剂为油酸、石油磺酸钠和氧化石蜡皂的混合物。
本实施例所得到的强磁扫选精矿：锰精矿产率为37.87~41.06wt%，锰含量为19.75~20.97wt%，综合回收率为73.49~78.49wt%，矿石的锰含量提高了9.42~10.16wt%。
实施例8
一种低品位碳酸锰矿石的絮凝—磁选方法。该低品位碳酸锰矿石的锰含量为10.19~11.75wt%、铁含量低于5wt%的碳酸锰矿石。
本实施例除下述不同外，其余同实施例5：调整剂为氢氧化钠；分散剂为水玻璃和单宁酸的混合物；絮凝剂为十二烷基硫酸钠和塔尔油的混合物。
本实施例所得到的强磁扫选精矿：锰精矿产率为37.12~39.78wt%，锰含量为19.79~21.61wt%，综合回收率为70.07~77.25wt%，矿石的锰含量提高了9.60~9.86wt%。
实施例9
一种低品位碳酸锰矿石的絮凝—磁选方法。该低品位碳酸锰矿石的锰含量为11.60~12.66wt%、铁含量低于5wt%的碳酸锰矿石。絮凝—磁选的步骤是：
第一步、将低品位碳酸锰矿石经破碎后磨矿至粒度小于0.074mm占60wt%以上，加水调浆到质量浓度为21~26wt%，即得矿浆；
第二步、将第一步所得矿浆进行强磁粗选，分别获得强磁粗选精矿和强磁粗选后的尾矿；
第三步、将第二步的强磁粗选后的尾矿浓缩至质量浓度为18~23wt%，然后在附有外加磁场的容器内进行搅拌絮凝，搅拌过程中先加入调整剂将矿浆调整至pH值为9~10，再依次加入分散剂和絮凝剂；分散剂加入量为1500~2000克/吨干矿，絮凝剂的加入量为1400~1700克/吨干矿；
第四步、将第三步制得的经过絮凝处理后的强磁粗选尾矿矿浆进行强磁扫选，得到强磁扫选精矿。
在本实施例中：强磁粗选的磁场强度为9.95×105～10.35×105安培/米；外加磁场的磁场强度为4.38×105~5.57×105安培/米；强磁扫选的磁场强度为11.54×105～11.94×105安培/米；搅拌的速度为1200~1400转/分钟，搅拌时间为21~26分钟。调整剂为氢氧化钠；分散剂为水玻璃和羧甲基纤维素钠的混合物；絮凝剂为石油磺酸钠、氧化石蜡皂和塔尔油的混合物。
本实施例所得到的强磁扫选精矿：锰精矿产率为42.79~45.55wt%，锰含量为20.73~21.93wt%，综合回收率为74.11~79.32wt%，矿石的锰含量提高了9.13~9.27wt%。
实施例10
一种低品位碳酸锰矿石的絮凝—磁选方法。该低品位碳酸锰矿石的锰含量为11.94~12.75wt%、铁含量低于5wt%的碳酸锰矿石。
本实施例除下述不同外，其余同实施例9：调整剂为碳酸钠；分散剂为六偏磷酸钠和单宁酸的混合物；絮凝剂为油酸钠。
本实施例所得到的强磁扫选精矿：锰精矿产率为42.39~44.33wt%，锰含量为20.52~22.18wt%，综合回收率为73.75~76.21wt%，矿石的锰含量提高了8.59~9.43wt%。
实施例11
一种低品位碳酸锰矿石的絮凝—磁选方法。该低品位碳酸锰矿石的锰含量为11.89~12.77wt%、铁含量低于5wt%的碳酸锰矿石。
本实施例除下述不同外，其余同实施例9：调整剂为碳酸氢钠；分散剂为六偏磷酸钠和羧甲基纤维素钠的混合物；絮凝剂为油酸。
本实施例所得到的强磁扫选精矿：锰精矿产率为42.46~45.25wt%，锰含量为20.59~22.28wt%，综合回收率为74.08~78.40wt%，矿石的锰含量提高了8.71~9.51wt%。
实施例12
一种低品位碳酸锰矿石的絮凝—磁选方法。该低品位碳酸锰矿石的锰含量为12.14~13.70wt%、铁含量低于5wt%的碳酸锰矿石。
本实施例除下述不同外，其余同实施例9：调整剂为碳酸钠；分散剂为单宁酸和羧甲基纤维素钠的混合物；絮凝剂为十二烷基硫酸钠。
本实施例所得到的强磁扫选精矿：锰精矿产率为42.27~45.22wt%，锰含量为20.62~21.88wt%，综合回收率为70.05~76.80wt%，矿石的锰含量提高了8.18~8.48wt%。
实施例13
一种低品位碳酸锰矿石的絮凝—磁选方法。该低品位碳酸锰矿石的锰含量为13.86~15.00wt%、铁含量低于5wt%的碳酸锰矿石。絮凝—磁选的步骤是：
第一步、将低品位碳酸锰矿石经破碎后磨矿至粒度小于0.074mm占60wt%以上，加水调浆到质量浓度为25~30wt%，即得矿浆；
第二步、将第一步所得矿浆进行强磁粗选，分别获得强磁粗选精矿和强磁粗选后的尾矿；
第三步、将第二步的强磁粗选后的尾矿浓缩至质量浓度为15~20wt%，然后在附有外加磁场的容器内进行搅拌絮凝，搅拌过程中先加入调整剂将矿浆调整至pH值为9~10，再依次加入分散剂和絮凝剂；分散剂加入量为1000~1500克/吨干矿，絮凝剂的加入量为1600~2000克/吨干矿；
第四步、将第三步制得的经过絮凝处理后的强磁粗选尾矿矿浆进行强磁扫选，得到强磁扫选精矿。
在本实施例中：强磁粗选的磁场强度为9.55×105～9.95×105安培/米；外加磁场的磁场强度为3.18×105~4.38×105安培/米；强磁扫选的磁场强度为11.14×105～11.54×105安培/米；搅拌的速度为1300~1500转/分钟，搅拌时间为25~30分钟。调整剂为氢氧化钠；分散剂为单宁酸；絮凝剂为十二烷基磺酸钠。
本实施例所得到的强磁扫选精矿：锰精矿产率为49.79~50.96wt%，锰含量为21.09~22.60wt%，综合回收率为75.03~77.56wt%，矿石的锰含量提高了7.23~7.60wt%。
实施例14
一种低品位碳酸锰矿石的絮凝—磁选方法。该低品位碳酸锰矿石的锰含量为13.88~14.36wt%、铁含量低于5wt%的碳酸锰矿石。
本实施例除下述不同外，其余同实施例13：调整剂为碳酸钠；分散剂为羧甲基纤维素钠；絮凝剂为石油磺酸钠。
本实施例所得到的强磁扫选精矿：锰精矿产率为48.61~50.61wt%，锰含量为21.29~22.44wt%，综合回收率为75.96~77.65wt%，矿石的锰含量提高了7.42~8.08wt%。
实施例15
一种低品位碳酸锰矿石的絮凝—磁选方法。该低品位碳酸锰矿石的锰含量为13.61~14.10wt%、铁含量低于5wt%的碳酸锰矿石。
本实施例除下述不同外，其余同实施例13：调整剂为碳酸钠；分散剂为六偏磷酸钠；絮凝剂为氧化石蜡皂。
本实施例所得到的强磁扫选精矿：锰精矿产率为48.90~50.83wt%，锰含量为20.99~22.02wt%，综合回收率为76.34~78.42wt%，矿石的锰含量提高了7.39~7.91wt%。
实施例16
一种低品位碳酸锰矿石的絮凝—磁选方法。该低品位碳酸锰矿石的锰含量为13.69~14.27wt%、铁含量低于5wt%的碳酸锰矿石。
本实施例除下述不同外，其余同实施例13：调整剂为碳酸氢钠；分散剂为水玻璃；絮凝剂为塔尔油。
本实施例所得到的强磁扫选精矿：锰精矿产率为49.07~50.76wt%，锰含量为20.99~22.17wt%，综合回收率为76.23~77.81wt%，矿石的锰含量提高了7.30~7.90wt%。
本具体实施方式针对经过磁化的强磁选粗选尾矿先结合浓缩搅拌措施进行复合絮凝，再行进磁选扫选，达到低品位碳酸锰矿石的综合回收的目的。在强磁粗选尾矿的絮凝过程中引入磁力作用的同时，减弱絮凝过程中缺乏选择性的机械力作用（即降低疏水絮凝过程中的搅拌速度），从而使絮凝过程中方解石、白云石等与碳酸锰矿石表面化学性质相近的非磁性矿物的干扰减少，提高了絮凝过程的选择性，最后通过强磁扫选回收碳酸锰矿物，使整体的磁选锰精矿的产率达到31.02wt%以上，锰含量达到18.75wt%以上，综合回收率达到70.07wt%以上，矿石的锰含量提高了7.23~11.07wt%。若以电解锰生产工艺为例，电解原料锰含量每提高1wt％，锰矿消耗量减少5wt％，硫酸和氨水消耗量减少2wt％，锰渣排放量减少5wt％。可见该种碳酸锰矿石絮凝—磁选方法达到对低品位碳酸锰矿回收利用的目的，有效地提高了低品位碳酸锰矿的综合回收效率，符合对于资源有效利用的基本要求。
因此，本具体实施方式具有资源利用效率高、回收率高、经济可行的特点。

Claims (5)

1.一种低品位碳酸锰矿石的絮凝—磁选方法，其特征在于所述絮凝—磁选方法的步骤是：
第一步、将低品位碳酸锰矿石经破碎后磨矿至粒度小于0.074mm占60wt%以上，加水调浆到质量浓度为15~30wt%，即得矿浆；
第二步、将第一步所得矿浆进行强磁粗选，分别获得强磁粗选精矿和强磁粗选后的尾矿；
第三步、将第二步的强磁粗选后的尾矿浓缩至质量浓度为15~30wt%，然后在附有外加磁场的容器内进行搅拌絮凝，搅拌过程中先加入调整剂将矿浆调整至pH值为8~10，再依次加入分散剂和絮凝剂；分散剂加入量为1000~3000克/吨干矿，絮凝剂的加入量为1000~2000克/吨干矿；
第四步、将第三步制得的经过絮凝处理后的强磁粗选尾矿矿浆进行强磁扫选，得到强磁扫选精矿；
所述搅拌的速度为1000~1500转/分钟，搅拌时间为15~30分钟；所述分散剂为水玻璃、六偏磷酸钠、单宁酸和羧甲基纤维素钠中的一种以上；所述絮凝剂为油酸、油酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、石油磺酸钠、氧化石蜡皂和塔尔油中的一种以上；所述外加磁场的磁场强度为3.18×105~7.96×105安培/米。
2.根据权利要求1所述的低品位碳酸锰矿石的絮凝—磁选方法，其特征在于所述低品位碳酸锰矿石的锰含量为8~15wt%、铁含量低于5wt%的碳酸锰矿石。
3.根据权利要求1所述的低品位碳酸锰矿石的絮凝—磁选方法，其特征在于所述强磁粗选的磁场强度为9.55×105～11.14×105安培/米。
4.根据权利要求1所述的低品位碳酸锰矿石的絮凝—磁选方法，其特征在于所述调整剂为碳酸钠、或为碳酸氢钠、或为氢氧化钠。
5.根据权利要求1所述的低品位碳酸锰矿石的絮凝—磁选方法，其特征在于所述强磁扫选的磁场强度为11.14×105～12.73×105安培/米。
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