CN103506215A - 长石矿提质除铁的选矿工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种长石矿提质除铁的选别工艺，选别工艺采用以下技术方案：先采用弱磁选工艺进行除铁，获得长石粗精矿，弱磁选磁选强度为120～200KA/M；对长石粗精矿在46%—52%的矿浆浓度下进行反浮选，进一步提质除铁，反浮选采用1次粗选、1—3次精选，反浮选捕收剂采用磺化油脂、改性脂肪酸、高碳混合醇或高碳醇三者的混合物，粗选捕收剂用量为600～1000g/t，精选捕收剂用量为粗选捕收剂用量的1/4～1/8。本发明具有工艺简单、长石精矿产率高、精矿中Fe203含量低，作业效率高的优点，对于钾钠含量较低、铁含量高、风化严重长石矿除铁尤为适用，可生产出Fe2O3含量低于0.15%以下的优质长石精矿产品。
Description
技术领域
本发明涉及一种长石除铁选别工艺，具体涉及一种高含铁的长石除铁选别工艺，适用于长石除铁选别，特别适用于钾钠含量较低、铁含量高、风化严重长石矿除铁选别，以生产出低铁优质的长石精矿。
背景技术
目前，国内外用于长石除铁的选别方法普遍采用磁选法或浮选法，磁选法主要工艺流程是将原矿干式磨矿并分级后的1～0.05mm粒级采用强磁选机，在磁场强度≥1.5T情况下进行磁选，可使Fe2O3含量从0.8%降至0.2%左右。但在实际生产中，由于操作效率、分级效率低，所得长石产品中Fe2O3含量普遍在0.3%左右，影响长石的质量。特别当长石原矿中Fe2O3含量高于1.5%时，采用单一磁选，很难使产品中的Fe2O3含量降至0.3%以下。
此外，采用浮选工艺进行除铁的长石加工厂，一般采用单一的氧化石腊皂作捕收剂，该捕收剂对粗粒含铁矿物及含铁矿物连生体的选择性较差，捕收能力较弱。当长石原矿中Fe2O3含量大于0.6%时，精矿产品中Fe2O3的含量均大于0.2%。特别是对于风化严重的长石矿的除铁效果更差。
国内也有公开专利号为CN1149510A长石除铁工艺流程。其主要工艺为反浮选-强磁选，其主要特征使用石油磺酸钠加燃料油对长石进行一粗一扫或多次扫选除铁，扫选精矿再经强磁选的流程工艺。虽然该工艺也能将长石中的Fe2O3含量降至0.2%以下，但是主要有以下缺点：（1）浮选所用的捕收剂的用量大，用量为2～5公斤/吨，浮选药剂成本高；（2）所用的助剂为燃料油，属易燃化学危险品，不便于贮存与运输；（3）该工艺中由于捕收剂用量大，且捕收剂本身所带的颜色使长石精矿遭到污染，影响长石精矿的白度；（4）浮选作业浓度为普遍采用的30%～35%；（5）该工艺中采用强磁选，所用强磁机投资大，同时强磁选选别出精矿浓度低（＜10%），需大面积的浓缩设备。
在浮选工艺中，本领域的工程技术人员基本认知浮选作业最佳浮选浓度为25%～35%，实际生产操作中均采用25%～35%浮选浓度。浮选浓度过低，导致精矿产率下降，杂质含量下降，精矿品位上升，浮选药剂用量上升，当矿浆浓度低于15%时基本无法浮选。反之浮选浓度过高，会降低分选效果，导致精矿杂质含量上升，精矿品位下降。在不增加投资的情况下，提高浮选作业生产效率的唯一的途径就是提高浮选浓度。例如：如果采用35%矿浆浓度浮选，每小时可选别35吨原矿；而采用50%矿浆浓度浮选，每小时可选别50吨原矿，作业效率相差30%左右。但到目前为止，还没有采用50%左右高矿浆浓度对长石矿进行浮选的先例，主要原因在于没有找到合适的药剂制度、浮选条件及联合选别工艺生产低铁、优质长石精矿的方法。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术中存在的上述问题，而提出一种适用于钾钠含量较低、铁含量高、风化严重的长石矿提质除铁的选别工艺，采用该工艺可生产出Fe2O3含量≤0.15%的低铁优质长石精矿。
为实现本发明的上述目的，本发明长石矿提质除铁的选别工艺采用以下技术方案:
本发明长石矿提质除铁的选别工艺，依据矿石性质及矿物粒度堪布特性进行磨矿、分级作业，其选别工艺采用以下技术方案：
（１）先采用弱磁选工艺进行除铁，获得长石粗精矿，弱磁选磁选强度为120～200KA/M；
（2）对长石粗精矿在46%—52%的矿浆浓度下进行反浮选，进一步提质除铁，反浮选采用1次粗选、1—3次精选，反浮选捕收剂采用磺化油脂、改性脂肪酸、高碳混合醇或高碳醇三者的混合物，粗选捕收剂用量为600～1000g/t，精选捕收剂用量为粗选捕收剂用量的1/4～1/8。
较优的反浮选矿浆浓度为49%—50%，其中以50%为最佳；反浮选次数宜采用1次粗选、1次精选。
当采用高碳混合醇时，反浮选捕收剂中磺化油脂、改性脂肪酸、高碳混合醇的比例为10：（10—20）：（1—2）。
当采用高碳醇时，反浮选捕收剂中磺化油脂、改性脂肪酸、高碳醇的比例为10：（10—20）：（0.5—2）。
所述的改性脂肪酸为磺化脂肪酸或氯化脂肪酸。
所述的高碳混合醇为10个碳原子以上的醇混合物；所述的高碳醇为16个碳原子以上的醇，优选十八碳醇。
在本发明长石矿提质除铁的选别工艺中，弱磁选作业主要目的是选别出因磨矿带入的铁质，同时选别出原矿中微量的磁性铁；浮选中捕收剂用量可根据长石原矿中Fe2O3含量高低以及对产品的质量要求进行调整。原矿中铁含量高，要求产品中铁含量低，适当加大捕收剂的用量；反之则适当降低捕收剂用量。精选作业只添加单一的混合捕收剂即可。本发明所使用的混合捕收剂作为长石中铁矿物或含铁矿物捕收剂，捕收剂分子中有对Fe2O3高选择性官能团，对Fe2O3有很好的选择性，同时捕收剂具有良好的起泡能力，对粗粒铁矿物及连生体颗粒的浮游性能优异；少量高碳混合醇或高碳醇的加入，作为细泥矿物及云母等疏水性等杂质的载体，提高了杂质的可浮性。由于采用了选择性和捕收力具佳的浮选药剂，因此浮选作业中浮选浓度可以高达50%左右，有效地提高了生产效率，在非金属浮选领域，未见先例。本发明长石矿提质除铁的选别工艺适于钾钠含量较低、铁含量高、风化严重长石矿的除铁。
本发明工艺与上述公开专利号为CN1149510A长石除铁工艺流程类比,采用了弱磁选，浮选中所使用的捕收剂不同，本发明工艺采用的捕收剂用量仅为上述长石除铁工艺专利捕收剂的1/3～1/5，大大降低了浮选成本，且不使用燃料油，浮选浓度高15%～20%,浮选作业效率高30%左右。
与现有技术相比，本发明长石矿提质除铁的选别工艺具有以下优点：
（1）工艺简单，对长石原矿铁含量适用范围广。
（2）可生产出Fe2O3含量≤0.15%的低铁长石精矿。
（3）采用捕收能力强且分子中有对Fe2O3高选择性官能团的捕收剂，与氧化石腊皂捕收剂相比提高了对Fe2O3的选择性；与石油磺酸钠捕收剂相比用量仅为石油磺酸钠捕收剂的1/3～1/5，大大降低了浮选成本，且不使用燃料油。少量高碳混合醇的加入，提高了细泥矿物及云母等疏水性杂质可浮性。
（4）浮选浓度高于常规浮选浓度20%，可达50%，生产效率高。（5）采用弱磁选，设备投资少。
附图说明
图1为本发明采用的长石矿选别工艺流程；
图2为实施例1、实施例6获得的长石精矿对比照片。
具体实施方式
为进一步描述本发明，下面结合实施例，对本发明长石矿提质除铁的选别工艺作更详细的描述。
长石矿取自于安徽皖南某长石矿，该矿石属风化花岗岩型砂（砾）矿床，原矿经化验后结果见表1：
表1 原矿分析结果
| 原矿成分 | K2O | Na2O | Fe2O3 | Al2O3 | TiO2 | SiO2 |
| 含量（%） | 7.44 | 3.39 | 1.4558 | 15.82 | 0.082 | 70.58 |
长石原矿经磨矿至铁矿物单体解离，采用图1所示的长石矿选别工艺流程对该矿进行选别。
选别条件为：将500克矿样磨至-0.018mm粒度占95.5%，在60%浓度下进行一次磁选，磁场强度为120KA/M，磁选底流作为浮选给矿， 浮选给矿控制在50%的浓度下进行一粗、一精浮选。浮选粗选作业的捕收剂为改性油脂、改性脂肪酸、高碳混合醇的混合液，使用浓度为5%，精选作业捕收剂为上述混合捕收剂，使用浓度为5%。粗选调浆3分钟，精选调浆3分钟，浮选时间粗选为8分钟，精选时间为4分钟。其它浮选条件、药剂制度见表2，试验结果见表3.
试验中，还对该长石原矿采用公开专利号为CN1149510A中的石油磺酸钠混合捕收剂及单一的氧化石腊皂作捕收剂进行对比试验。
表2 长石除铁工艺条件
注：A：磺化油脂 B：改性脂肪酸 C：高碳混合醇
表3 长石除铁选别工艺技术指标
由表3中长石除铁选别工艺技术指标表明：在本发明长石矿提质除铁的选别工艺条件下，实施例1～5在高浓度下浮选，随着捕收剂用量的增加，长石精矿产率也随之下降了2.86个百分点，而精矿中的Fe2O3含量下降了0.0369个百分点，但均可将长石中Fe2O3含量选至0.15%以下，且长石精矿产率＞78%。在实际生产中可根据用户对长石铁含量的要求使用不同量的捕收剂，以获得高精矿产量或铁含量低的高质量产品。实施例6中使用石油磺酸钠混合捕收剂也可将将长石精矿中Fe2O3含量选至0.15%左右，但石油磺酸钠混合捕收剂用量为本发明工艺中捕收剂用量的4倍左右，且精矿产率低3个百分点；实施例7中石油磺酸钠混合捕收剂使用高浓度浮选，精矿产率为80.05%，但长石精矿中Fe2O3含量高出一倍有余，且长石精矿中Fe2O3含量≥0.3%；实施例8中使用氧化石蜡皂捕收剂，长石精矿中Fe2O3含量＞0.2%。实施例9中使用氧化石蜡皂高浓度浮选，长石精矿中Fe2O3含量＞0.45%。
由图2所示的实施例1、实施例6获得的长石精矿对比照片看出，左边的实施例1长石精矿的色泽为白色、纯洁，表明质优、杂质含量低；右边的实施例6长石精矿色泽偏黄，表明杂质含量高。
Claims (7)
1.一种长石矿提质除铁的选别工艺，其特征在于选别工艺采用以下技术方案：
（１）先采用弱磁选工艺进行除铁，获得长石粗精矿，弱磁选磁选强度为120～200KA/M；
（2）对长石粗精矿在46%—52%的矿浆浓度下进行反浮选，进一步提质除铁，反浮选采用1次粗选、1—3次精选，反浮选捕收剂采用磺化油脂、改性脂肪酸、高碳混合醇或高碳醇三者的混合物，粗选捕收剂用量为600～1000g/t，精选捕收剂用量为粗选捕收剂用量的1/4～1/8。
2.如权利要求1所述的长石矿提质除铁的选别工艺，其特征在于：反浮选矿浆浓度为49%—50%，反浮选采用1次粗选、1次精选。
3.如权利要求1所述的长石矿提质除铁的选别工艺，其特征在于：采用的反浮选矿浆浓度50%。
4.如权利要求1、2或3所述的长石矿提质除铁的选别工艺，其特征在于：反浮选捕收剂中磺化油脂、改性脂肪酸、高碳混合醇的比例为10：10：（10—20）：（1—2）。
5.如权利要求1、2或3所述的长石矿提质除铁的选别工艺，其特征在于：反浮选捕收剂中磺化油脂、改性脂肪酸、高碳醇的比例为10：（10—20）：（0.5—2）。
6.如权利要求4所述的长石矿提质除铁的选别工艺，其特征在于：所述的高碳混合醇为10个碳原子以上的醇混合物。
7.如权利要求5所述的长石矿提质除铁的选别工艺，其特征在于：所述的高碳醇为十八碳醇。
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