CN103752418A - 一种低品位硅藻土的提纯方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及非金属矿提纯技术领域，特别是涉及一种低品位硅藻土的提纯方法。本发明是首先将硅藻土矿与蒸馏水混合形成矿浆，控制矿浆的pH为4~11，置于浮选机中进行浮选，采用一次粗选两次精选的反浮选流程，将所得精矿、中矿、尾矿烘干，对浮选精矿进行焙烧，焙烧温度为200~1000℃条件下，焙烧0.5~5h，得到提纯硅藻土产品，其中SiO2的品位为80~90%，回收率为40~60%，Al2O3的品位为2~6%，回收率为10~30%。本发明具有低成本、高效、短流程、环保等特点。
Description
技术领域
本发明涉及非金属矿提纯技术领域，特别是涉及一种低品位硅藻土的提纯方法。
背景技术
硅藻土作为一种生物成因的非金属矿，因其优良的特性被广泛应用于食品、化工、建材、医药、石油、环保等领域。我国硅藻土资源丰富，储量达3.2亿吨，主要集中在华东及东北地区，其中规模较大，工作做得较多的有吉林、浙江、云南、山东、四川等省，分布虽广，但优质土仅集中于吉林长白、云南两地区，其他矿床大多数为低品位硅藻土，由于杂质含量高，不能直接利用。随着优质硅藻土的不断消耗，优质硅藻土面临枯竭，现存的为大量低品位硅藻土。因此，如何将低品位硅藻土提纯，使其满足各领域的需要成为一个亟待解决的问题。
低品位硅藻土中目的矿物硅藻含量偏低，脉石矿物长石、石英、有机质等含量较高，且矿物整体粒度细，致使目的矿物与脉石矿物分离存在一定的困难。目前，提纯低品位硅藻土的常用方法主要有擦洗、焙烧、酸浸及几种方法组合，虽然常规方法提纯可使低品位硅藻土中的长石、石英、有机质、粘土矿物等得到一定程度的去除，但经提纯的硅藻土中仍有细粒脉石矿物存在，影响了最终产品的质量，并且，采用常规方法提纯硅藻土存在着生产周期长、耗水和耗酸量大、能耗高、环境污染等问题。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种低品位硅藻土的提纯方法，目的是
实现发明目的的技术方案按照以下步骤进行：
（1）硅藻土浮选：将硅藻土原矿与蒸馏水混合形成浓度为（5~30）mL/g的矿浆，控制矿浆温度为15~95℃，加入pH调整剂，控制矿浆的pH为4~11，置于浮选机中进行浮选，控制浮选机转速为（400~1998）r/min，依次加入分散剂（0.5~50）×10-4 mol/L，调浆时间为1~30min，加入胺类捕收剂（0.22~10.56）×10-4 mol/L，调浆时间为1~30min，再加入起泡剂（0.1~5.5）mg/g，调浆1~30min，然后进行浮选，时间为1~6min，得到尾矿和一次浮选精矿；
向一次浮选精矿加入pH调整剂，控制pH为4~11，然后依次加入胺类捕收剂（0.11~5.28）×10-4 mol/L，调浆时间为1~30min，加入起泡剂（0.1~5.5）mg/g，调浆时间为1~30min，浮选时间为1~6min，得到中矿和二次浮选精矿；
向二次浮选精矿加入pH调整剂，控制pH为4~11，然后依次加入胺类捕收剂（0.05~2.64）×10-4 mol/L，调浆时间为1~30min，加入起泡剂（0.11~5.5）mg/g，调浆时间为1~30min，浮选时间为1~6min，得到中矿和浮选精矿。
（2）焙烧：对浮选精选矿浆进行焙烧，焙烧温度为200~1000℃条件下，焙烧0.5~5h，得到提纯硅藻土产品，其中SiO2的品位为80~90%，回收率为40~60%，Al2O3的品位为2~6%，回收率为10~30%。
所述的pH调整剂是硫酸、磷酸、硝酸、盐酸、氢氧化钠、氧化钙或碳酸钠。
所述的分散剂是六偏磷酸钠、焦磷酸钠或三聚磷酸钠。
所述的胺类捕收剂是十二胺、癸胺、十六胺、十八胺或醚胺。
所述的起泡剂是2#油。
与现有技术相比，本发明的特点和有益效果是：
针对低品位硅藻土中目的矿物硅藻含量偏低，脉石矿物长石、石英及有机质等含量较高，且矿物整体粒度细的问题，本发明的技术方案采用多段浮选流程。由于原土中目的矿物与脉石矿物相互夹杂，需要加入分散剂使目的矿物与脉石矿物分散，有利于进一步浮选。由于胺类捕收剂对长石、石英捕收能力强，而对硅藻的捕收能力差，因此在整个浮选过程中选用胺类捕收剂，目的是使矿物（硅藻）与脉石矿物（长石、石英）得到良好的分离
与现有技术相比，本发明的有益效果是具有低成本、高效、短流程、环保等特点。
附图说明
图1是本发明的低品位硅藻土的提纯方法的工艺流程图。
具体实施方式
下面通过实施例详细描述本发明，但本发明不限于这些实施例。
取低品位硅藻土，呈灰色、粉状、质轻，硅藻土中主要成分为硅藻、碎屑矿物（钠长石、石英、白云母等）及有机质，硅藻主要以圆盘藻为主，含有少量的直链藻。原土粒度较细，0.074mm的筛下产品大于90%，其主要化学成分和矿物组成如表1所示：
表1 硅藻土化学分析结果（%）
| 化学组分 | SiO2 | Al2O3 | Fe2O3 | MgO | K2O | Na2O | CaO | 烧失量 |
| 质量百分含量 | 71.85 | 8.40 | 3.22 | 1.47 | 1.48 | 1.28 | 0.98 | 11.32 |
对上述低品位硅藻土进行提纯。
实施例1
（1）硅藻土浮选：将硅藻土矿与蒸馏水混合形成浓度为10mL/g的矿浆，控制矿浆温度为40℃，加入pH调整剂碳酸钠，控制矿浆的pH为6，置于浮选机中进行浮选，控制浮选机转速为1998r/min，依次加入分散剂焦磷酸钠2×10-4 mol/L，调浆时间为10min，加入捕收剂十二胺4.84×10-4 mol/L，调浆时间为5min，加入起泡剂2#油0.4mg/g，调浆5min，然后进行浮选，时间为5min，得到尾矿和一次浮选精矿；
向一次浮选精矿加入pH调整剂碳酸钠，控制pH为6，然后依次加入捕收剂十二胺2.38×10-4 mol/L，调浆时间为5min， 加入起泡剂2#油0.4mg/g，调浆时间为5min，浮选时间为5min，得到中矿和二次浮选精矿；
向二次浮选精矿加入pH调整剂碳酸钠，控制pH为6，然后依次加入捕收剂十二胺1.26×10-4 mol/L，调浆时间为5min，加入起泡剂2#油0.11mg/g，调浆时间为5min，浮选时间为5min，得到中矿和浮选精矿。
（2）焙烧：对浮选精选矿浆进行焙烧，焙烧温度为600℃条件下，焙烧1.5h，得到提纯硅藻土产品，所得提纯硅藻土中SiO2的品位为82%，其回收率为45%；Al2O3的品位分别为和5.5%，其回收率为20%，达到了二级土的标准。
实施例2
（1）硅藻土浮选：将硅藻土矿与蒸馏水混合形成浓度为5mL/g的矿浆，控制矿浆温度为60℃，加入pH调整剂氧化钙，控制矿浆的pH为9，置于浮选机中进行浮选，控制浮选机转速为1000r/min，依次加入分散剂六偏磷酸钠5×10-3 mol/L，调浆时间为30min，加入捕收剂癸胺1.056×10-3 mol/L，调浆时间为8min，加入起泡剂2#油0.5mg/g，调浆5min，然后进行浮选，时间为5min，得到尾矿和一次浮选精矿；
向一次浮选精矿加入pH调整剂氧化钙，控制pH为9，然后依次加入捕收剂癸胺5.28×10-4 mol/L，调浆时间为8min，加入起泡剂2#油0.5mg/g，调浆时间为5min，浮选时间为3min，得到中矿和二次浮选精矿；
向二次浮选精矿加入pH调整剂氧化钙，控制pH为9，然后依次加入捕收剂癸胺2.64×10-4 mol/L，调浆时间为8min，加入起泡剂2#油0.5mg/g，调浆时间为5min，浮选时间为3min，得到中矿和浮选精矿。
（2）焙烧：对浮选精选矿浆进行焙烧，焙烧温度为200℃条件下，焙烧5h，得到提纯硅藻土产品，所得提纯硅藻土中SiO2的品位为85%，其回收率为50%；Al2O3的品位为4%，其回收率为25%，达到了二级土的标准。
实施例3
（1）硅藻土浮选：将硅藻土矿与蒸馏水混合形成浓度为30mL/g的矿浆，控制矿浆温度为95℃，加入pH调整剂磷酸，控制矿浆的pH为4，置于浮选机中进行浮选，控制浮选机转速为400r/min，依次加入分散剂三聚磷酸钠0.5×10-4mol/L，调浆时间为20min，加入捕收剂十八胺0.22×10-4 mol/L，调浆时间为8min，加入起泡剂2#油0.1mg/g，调浆4min，然后进行浮选，时间为5min，得到尾矿和一次浮选精矿；
向一次浮选精矿加入pH调整剂磷酸，控制pH为4，然后依次加入捕收剂十八胺0.11×10-4 mol/L，调浆时间为8min，加入起泡剂2#油0.1mg/g，调浆时间为4min，浮选时间为5min，得到中矿和二次浮选精矿；
向二次浮选精矿加入pH调整剂磷酸，控制pH为4，然后依次加入捕收剂十八胺0.05×10-4 mol/L，调浆时间为8min，加入起泡剂2#油0.1mg/g，调浆时间为4min，浮选时间为2min，得到中矿和浮选精矿；
（2）焙烧：对浮选精选矿浆进行焙烧，焙烧温度为1000℃条件下，焙烧0.5h，得到提纯硅藻土产品，所得提纯硅藻土中SiO2的品位为83%，其回收率为40%；Al2O3的品位为5.0%，其回收率为15%，达到了二级土的标准。
Claims (5)
1.一种低品位硅藻土的提纯方法，其特征在于按照以下步骤进行：
（1）硅藻土浮选：将硅藻土原矿与蒸馏水混合形成浓度为（5~30）mL/g的矿浆，控制矿浆温度为15~95℃，加入pH调整剂，控制矿浆的pH为4~11，置于浮选机中进行浮选，控制浮选机转速为（400~1998）r/min，依次加入分散剂（0.5~50）×10-4 mol/L，调浆时间为1~30min，加入胺类捕收剂（0.22~10.56）×10-4 mol/L，调浆时间为1~30min，再加入起泡剂（0.1~5.5）mg/g，调浆1~30min，然后进行浮选，时间为1~6min，得到尾矿和一次浮选精矿；
向一次浮选精矿加入pH调整剂，控制pH为4~11，然后依次加入胺类捕收剂（0.11~5.28）×10-4 mol/L，调浆时间为1~30min，加入起泡剂（0.1~5.5）mg/g，调浆时间为1~30min，浮选时间为1~6min，得到中矿和二次浮选精矿；
向二次浮选精矿加入pH调整剂，控制pH为4~11，然后依次加入胺类捕收剂（0.05~2.64）×10-4 mol/L，调浆时间为1~30min，加入起泡剂（0.11~5.5）mg/g，调浆时间为1~30min，浮选时间为1~6min，得到中矿和浮选精矿；
（2）焙烧：对浮选精选矿浆进行焙烧，焙烧温度为200~1000℃条件下，焙烧0.5~5h，得到提纯硅藻土产品，其中SiO2的品位为80~90%，回收率为40~60%，Al2O3的品位为2~6%，回收率为10~30%。
2.根据权利要求1所述的一种低品位硅藻土的提纯方法，其特征在于所述的pH调整剂是硫酸、磷酸、硝酸、盐酸、氢氧化钠、氧化钙或碳酸钠。
3.根据权利要求1所述的一种低品位硅藻土的提纯方法，其特征在于所述的分散剂是六偏磷酸钠、焦磷酸钠或三聚磷酸钠。
4.根据权利要求1所述的一种低品位硅藻土的提纯方法，其特征在于所述的胺类捕收剂是十二胺、癸胺、十六胺、十八胺或醚胺。
5.根据权利要求1所述的一种低品位硅藻土的提纯方法，其特征在于所述的起泡剂是2#油。
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