CN104384027A - 一种菱镁矿石的立式辊终粉磨浮选方法 - Google Patents

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李闯
印万忠
时杰
王守岩
王利召
陈欢
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Abstract

一种应用于矿物加工技术领域中的菱镁矿石的立式辊终粉磨浮选方法，所述方法按以下步骤进行：将低品级菱镁矿石经立式辊磨机磨矿至细度小于0.074mm的部分占全部物料总重量的70-90%，然后加水制成重量浓度30-40%的原矿浆；将原矿浆放入浮选设备中，在搅拌下加入抑制剂、捕收剂和起泡剂，进行反浮选粗选，获得的粗精矿进行0-2次反浮选精选，获得脱硅矿；在脱硅矿中加水制成矿浆，获得的脱钙精矿进行0-2次正浮选精选，获得菱镁矿精矿。本发明方法所使用的立式辊磨机相比传统破碎球磨设备，不仅节约能耗，而且该设备处理量大，产品粒度细且均匀，获得的最终菱镁矿精矿可达冶金工业特级标准。

Description

一种菱镁矿石的立式辊终粉磨浮选方法
技术领域
本发明涉及矿物加工技术领域中的一种菱镁矿石的立式辊终粉磨浮选方法。
背景技术
目前，菱镁矿是一种重要的非金属矿产资源，是生产高级耐火材料和镁质化工材料的重要原料。目前我国已探明的菱镁矿储量约为35.64亿t，约占世界总储量的28.7%。长期以来，由于企业片面追求经济效益，许多矿山选择性开采富矿，致使大量中、低档品位矿石被废弃，造成菱镁矿资源的极大浪费。随着优质菱镁矿资源的日渐枯竭和高级耐火材料市场的不断扩大，对低品级菱镁矿石进行开发利用的需求迫在眉睫，急需低能高效的菱镁矿利用方法。因此，研制开发一种菱镁矿石的立式辊终粉磨浮选方法一直是急待解决的新课题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种菱镁矿石的立式辊终粉磨浮选方法，使用立式辊磨机对菱镁矿石进行碎磨作业，取代传统选矿厂中的第三段破碎机和球磨机，从而降低碎磨能耗，减少选矿厂投资成本，并最终获得适用于生产高级耐火材料的高品级菱镁矿。
本发明的目的是这样实现的：一种菱镁矿石的立式辊终粉磨浮选方法，所述方法按以下步骤进行：
（1）将低品级菱镁矿石经立式辊磨机磨矿至细度小于0.074mm的部分占全部物料总重量的70-90%，然后加水制成重量浓度30-40%的原矿浆；
（2）将原矿浆放入浮选设备中，在搅拌速度1800-2000rpm条件下，先加入抑制剂六偏磷酸钠并搅拌3-4min，六偏磷酸钠的加入量为50-200g/t原矿浆，然后加入捕收剂十二胺并搅拌3-4min，十二胺的加入量为100-200g/t原矿浆，再加入起泡剂松醇油并搅拌2-3min，松醇油的加入量为10-20g/t原矿浆，最后进行4-5min反浮选粗选，分选出含SiO2的尾矿；反浮选粗选获得的粗精矿进行0-2次反浮选精选，获得脱硅精矿，每次反浮选精选时先加入捕收剂十二胺，十二胺加入量为25-50g/t原矿，在搅拌速度1800-2000rpm条件下搅拌3-4min，然后进行反浮选精选2-4min，获得脱硅精矿；
（3）在脱硅精矿中加水制成重量浓度为30-40%的脱硅矿浆，再加入Na2CO3调节脱硅矿浆pH值为10-11，在搅拌速度1800-2000rpm条件下，先加入抑制剂水玻璃并搅拌3-4min，水玻璃加入量为800-1200g/t脱硅矿浆，然后加入抑制剂六偏磷酸钠并搅拌3-4min，六偏磷酸钠加入量为200-300g/t脱硅矿浆，再加入捕收剂FL并搅拌3-4min，捕收剂FL的加入量为800-1200g/t脱硅矿浆，最后进行3-4min正浮选粗选，分选出含CaO的尾矿；对正浮选粗选获得的精矿进行0-2次正浮选精选，获得菱镁矿精矿，其中一次正浮选精选的时间为3-4min，二次正浮选精选的时间为2-3min，获得菱镁矿精矿；
所述方法中对粗精矿进行1次反浮选精选时，一次反浮选精选获得的尾矿与加入抑制剂、捕收剂和起泡剂的原矿浆混合，共同进行反浮选粗选；对粗精矿进行2次反浮选精选时，第一次反浮选精选获得的尾矿与加入抑制剂、捕收剂和起泡剂的原矿浆混合，共同进行反浮选粗选，二次反浮选精选获得的尾矿与加入捕收剂的反浮选粗选精矿混合，共同进行第一次反浮选精选；所述方法中对脱硅精矿进行1次正浮选精选时，一次正浮选精选获得的尾矿与加入抑制剂和捕收剂的脱硅矿浆混合，共同进行正浮选粗选；脱硅精矿进行2次正浮选精选时，第一次正浮选精选获得的尾矿与加入抑制剂和捕收剂的脱硅矿浆混合，共同进行正浮选粗选，第二次正浮选精选获得的尾矿与正浮选粗选的精矿混合，共同进行第一次正浮选精选；所述方法使用的设备是立式辊磨机，能取代传统选矿厂的第三段破碎机和球磨机，比传统破碎球磨设备节约能耗约30-50%，减少选矿厂运营成本；所述的低品级菱镁矿石主要成分按重量百分比含MgO41-45.5%，SiO2  2-5%，CaO 2-5%，余量为杂质47-53%；所述的菱镁矿精矿石的主要成分按重量百分比含MgO47-47.5%，SiO2≤0.4%，CaO≤0.8%，余量为杂质51.3-51.8%；所述方法中获得的菱镁矿精矿中的MgO回收率按重量百分比为65-80%；所述方法中对粗精矿和脱硅精矿分别进行反浮选精选和正浮选精选的次数取决于原料性质及最终产品要求。
本发明的要点在于菱镁矿石的立式辊终粉磨浮选方法及使用立式辊磨机替代传统选矿作业中的细碎和球磨机来碎磨菱镁矿石。其工作原理是，传统选矿厂中碎磨作业的投资占整个选矿厂总成本的60%左右，碎磨作业的能耗占整个选矿作业能耗的50-60%，选用低能高效的新型碎磨设备是降低选矿厂能耗行之有效的方法之一。立式辊磨机是基于料层粉碎原理设计的一种新型碎磨设备，料层粉碎的主要特征为：颗粒在被挤压过程中所受压力大且受力均匀，致使产品粒度较细且粒级较均匀，在鼓风机作用下使符合粒度要求的矿石得到分离。立式辊磨机其它优点可归纳为：处理量大，最高可达300t/h；单位能耗低，每吨矿石消耗电能约5.9kwh，比传统破碎球磨设备节约能耗约30-50%；设备自动化程度高，利于节省人力成本；产品粒度细且均匀、设备占地面积小。
一种菱镁矿石的立式辊终粉磨浮选方法与现有技术相比，具有菱镁矿立式辊终粉磨浮选技术较常规工艺不仅节省能耗，提高选矿效率，简化选矿流程，产品粒度细，设备作业率高，单位碎磨能耗低，能显著提高选矿厂的生产效率等优点，将广泛的应用于矿物加工技术领域中。
附图说明
下面结合附图对本发明进行详细说明。
图1是本发明实施例一的低品级菱镁矿的浮选方法工艺流程图。
图2是低品级菱镁矿的立式辊终粉磨浮选方法的流程示意图。
图3是传统的低品级菱镁矿破碎-磨矿工艺流程示意图。
具体实施方式
参照附图，本发明实施例中采用的捕收剂FL为一种阴离子捕收剂，其结构式为：
R1—— R—— R2
   │     │    │
   Cl    COOH    M2   。
本发明实施例中采用的捕收剂十二胺、抑制剂水玻璃和六偏磷酸钠、起泡剂松醇油和PH调节剂Na2CO3均为工业级产品。
本发明实施例中反浮选采用的设备为XFDⅣ型单槽式浮选机，正浮选采用的设备为XFLB型微型闭路连续浮选机。
本发明实施例中选用的低品级菱镁矿为辽宁丹东地区矿产，主要脉石矿物为石英及滑石、蛇纹石、白云石等含镁矿物；菱镁矿嵌布粒度较粗，呈不均匀嵌布，有用矿物和脉石矿物均易单体解离；其主要成分按重量百分比含MgO41~45%，含SiO2 2~5%，含CaO 2~5%；余量为杂质。
本发明实施例中选用的矿石均经过粗碎—中碎作业，其中粗碎产品粒度≦12mm，中碎产品粒度≦8mm。
实施例一
低品级菱镁矿原料主要成分按重量百分比含MgO42.78%， SiO2 3.16%，CaO 4.57%，Al2O3 0.09%，，FeO 0.15%。
将低品级菱镁矿加入立式辊磨机磨矿至细度小于0.074mm的部分占全部物料总重量的70%，然后加水制成重量浓度30%的原矿浆。
将原矿浆加入浮选设备中，在搅拌速度1800rpm条件下，加入抑制剂六偏磷酸钠搅拌3min，六偏磷酸钠的加入量为50g/t原矿浆，再加入捕收剂十二胺搅拌3min，十二胺的加入量为100g/t原矿浆，再加入起泡剂松醇油搅拌2min，松醇油的加入量为10g/t原矿浆，然后进行4min反浮选粗选，分选出含SiO2的尾矿；反浮选粗选获得的粗精矿进行2次反浮选精选，获得脱硅精矿，第一次反浮选精选时先加入捕收剂十二胺，在搅拌速度1800rpm条件下搅拌3min，然后反浮选精选2min，第二次反浮选精选时先加入捕收剂十二胺，在搅拌速度1800rpm条件下搅拌3min，然后反浮选精选2min，其中每次反浮选精选时十二胺加入量为25g/t粗精矿。
在脱硅矿中加水制成重量浓度为30%的脱硅矿浆，然后加入Na2CO3调节脱硅矿浆pH值为10，在搅拌速度1800rpm条件下，先加入抑制剂水玻璃搅拌3min，水玻璃加入量为800g/t脱硅矿浆，然后加入抑制剂六偏磷酸钠搅拌3min，六偏磷酸钠加入量为200g/t脱硅矿浆，再加入捕收剂FL搅拌3min，捕收剂FL的加入量为800g/t脱硅矿浆，然后进行3min正浮选粗选，分选出含CaO的尾矿；正浮选粗选获得的脱钙精矿进行2次正浮选精选，其中第一次正浮选精选的时间为3min，二次正浮选精选的时间为2min，获得菱镁矿精矿，其主要成分按重量百分比含MgO47.18%，SiO20.32%，CaO0.72%。
一次反浮选精选获得的尾矿与加入抑制剂、捕收剂和起泡剂的原矿浆混合共同进行反浮选粗选，二次反浮选精选获得的尾矿与加入捕收剂的反浮选粗选的精矿混合共同进行一次反浮选精选。
一次正浮选精选获得的尾矿与加入抑制剂和捕收剂的脱硅矿浆混合共同进行正浮选粗选，二次正浮选精选获得的尾矿与正浮选粗选的精矿混合共同进行一次正浮选精选。
获得的菱镁矿精矿中的MgO占原料中MgO总重量的70.25%。
实施例二
本实施例所使用的低品级菱镁矿原料同实施例一。
将低品级菱镁矿加入立式辊磨机磨矿至细度小于0.074mm的部分占全部物料总重量的80%，然后加水制成重量浓度30%的原矿浆。
将原矿浆加入浮选设备中，在搅拌速度1900rpm条件下，先加入抑制剂六偏磷酸钠搅拌3min，六偏磷酸钠的加入量为100g/t原矿浆，然后加入捕收剂十二胺搅拌3min，十二胺加入量为150g/t原矿浆，再加入松醇油搅拌3min，松醇油加入量为10g/t原矿浆，然后进行5min反浮选粗选，分选出含SiO2的尾矿；反浮选粗选获得的粗精矿进行1次反浮选精选，获得脱硅精矿，反浮选精选时先加入捕收剂十二胺，在搅拌速度1900rpm条件下搅拌3min，然后反浮选精选3min，其中反浮选精选时十二胺加入量为50g/t原精矿。
在脱硅矿中加水制成重量浓度为30%的脱硅矿浆，然后加入Na2CO3调节脱硅矿浆pH值为10.5，在搅拌速度1900rpm条件下，先加入抑制剂水玻璃搅拌3min，水玻璃加入量为1000g/t脱硅矿浆，然后加入抑制剂六偏磷酸钠搅拌3min，六偏磷酸钠加入量为200g/t脱硅矿浆，再加入捕收剂FL搅拌3min，捕收剂FL加入量为1000g/t脱硅矿浆，然后进行3min正浮选粗选，分选出含CaO尾矿；正浮选粗选获得的脱硅精矿进行1次正浮选精选，正浮选精选时间为3min，获得菱镁矿精矿，其成分按重量百分比含MgO47.47%，SiO20.23%，CaO 0.61%。
反浮选精选获得的尾矿与加入抑制剂、捕收剂和起泡剂原矿浆混合共同进行反浮选粗选。
正浮选精选获得的尾矿与加入抑制剂和捕收剂的脱硅矿浆混合共同进行正浮选粗选。
菱镁矿精矿中的MgO占原料中MgO总重量的78.63%。
实施例三
本实施例所使用的低品级菱镁矿原料同实施例一。
将高硅高钙低品级菱镁矿球磨至细度小于0.074mm的部分占全部物料总重量的90%，然后加水制成重量浓度40%的原矿浆。
将原矿浆放入浮选设备中，在搅拌速度2000rpm条件下，先加入抑制剂六偏磷酸钠搅拌4min，六偏磷酸钠的加入量为200g/t原矿浆，然后加入捕收剂十二胺搅拌4min，十二胺的加入量为200g/t原矿浆，再加入松醇油搅拌3min，松醇油的加入量为20g/t原矿浆，然后进行4min反浮选粗选，分选出含SiO2的尾矿；反浮选粗选获得的粗精矿作为脱硅精矿。
在脱硅矿中加水制成重量浓度为40%的脱硅矿浆，然后加入Na2CO3调节脱硅矿浆pH值为11，在搅拌速度2000rpm条件下，先加入抑制剂水玻璃搅拌4min，水玻璃加入量为1200g/t脱硅矿浆，然后加入抑制剂六偏磷酸钠搅拌4min，六偏磷酸钠加入量为300g/t脱硅矿浆，再加入捕收剂FL搅拌4min，捕收剂FL加入量为1200g/t脱硅矿浆，然后进行4min正浮选粗选，分选出含CaO的尾矿；正浮选粗选获得的脱硅精矿即为菱镁矿精矿；其主要成分按重量百分比含MgO47.06%， SiO20.24%，含CaO0.78%。
菱镁矿精矿中的MgO占原料中MgO总重量的67.62%。
实施例四
低品级菱镁矿原料主要成分按重量百分比含MgO44.52%，SiO22.41%，CaO 3.77%，Al2O3 0.05%，FeO 0.11%。
将高硅高钙低品级菱镁矿球磨至细度小于0.074mm的部分占全部物料总重量的75%，然后加水制成重量浓度40%的原矿浆。
将原矿浆放入浮选设备中，在搅拌速度2000rpm条件下，先加入抑制剂六偏磷酸钠搅拌3min，六偏磷酸钠的加入量为150g/t原矿浆，然后加入捕收剂十二胺搅拌4min，十二胺的加入量为150g/t原矿浆，再加入松醇油搅拌2min，松醇油的加入量为15g/t原矿浆，然后进行5min反浮选粗选，分选出含SiO2的尾矿；反浮选粗选获得的粗精矿进行1次反浮选精选，获得脱硅精矿，反浮选精选时先加入捕收剂十二胺，在搅拌速度2000rpm条件下搅拌3min，然后反浮选精选4min，其中反浮选精选时十二胺加入量为40g/t原精矿。
在脱硅精矿中加水制成重量浓度为35%的脱硅矿浆，然后加入Na2CO3调节脱硅矿浆pH值为10.5，在搅拌速度2000rpm条件下，先加入抑制剂水玻璃搅拌4min，水玻璃加入量为900g/t脱硅矿浆，然后加入抑制剂六偏磷酸钠搅拌4min，六偏磷酸钠加入量为260g/t脱硅矿浆，再加入捕收剂FL搅拌3min，捕收剂FL的加入量为1200g/t脱硅矿浆，然后进行3min正浮选粗选，分选出含CaO的尾矿；正浮选粗选获得的脱硅精矿即为菱镁矿精矿；其主要成分按重量百分比含MgO47.26%， SiO20.17%， CaO0.61%。
菱镁矿精矿中的MgO占原料中MgO总重量的71.25%。
实施例五
高硅高钙低品级菱镁矿原料主要成分按重量百分比含MgO41.36%，SiO2 3.26%，CaO 3.98%，Al2O3 0.12%，FeO 0.23%。
将高硅高钙低品级菱镁矿球磨至细度小于0.074mm的部分占全部物料总重量的85%，然后加水制成重量浓度30%的原矿浆。
将原矿浆放入浮选设备中，在搅拌速度1900rpm条件下，先加入抑制剂六偏磷酸钠搅拌3min，六偏磷酸钠的加入量为200g/t原矿浆，然后加入捕收剂十二胺搅拌3min，十二胺的加入量为100g/t原矿浆，再加入松醇油搅拌2min，松醇油的加入量为10g/t原矿浆，然后进行4min反浮选粗选，分选出含SiO2的尾矿；反浮选粗选获得的粗精矿作为脱硅矿。
在脱硅矿中加水制成重量浓度为30%的脱硅矿浆，然后加入Na2CO3调节脱硅矿浆pH值为11，在搅拌速度1900rpm条件下，先加入抑制剂水玻璃搅拌3min，水玻璃加入量为1100g/t脱硅矿浆，然后加入抑制剂六偏磷酸钠搅拌3min，六偏磷酸钠加入量为260g/t脱硅矿浆，再加入捕收剂FL搅拌4min，捕收剂FL的加入量为1000g/t脱硅矿浆，然后进行3min正浮选粗选，分选出含CaO的尾矿；正浮选粗选获得的脱硅精矿进行1次正浮选精选，正浮选精选的时间为3min，获得菱镁矿精矿，其成分按按重量百分比含MgO47.28%，SiO20.16%，CaO 0.58%。
正浮选精选获得的尾矿与加入抑制剂和捕收剂的脱硅矿浆混合共同进行正浮选粗选。
菱镁矿精矿中的MgO占原料中MgO总重量的72.66%。

Claims (8)

1.一种菱镁矿石的立式辊终粉磨浮选方法，其特征在于：所述方法按以下步骤进行：
（1）将低品级菱镁矿石经立式辊磨机磨矿至细度小于0.074mm的部分占全部物料总重量的70-90%，然后加水制成重量浓度30-40%的原矿浆；
（2）将原矿浆放入浮选设备中，在搅拌速度1800-2000rpm条件下，先加入抑制剂六偏磷酸钠并搅拌3-4min，六偏磷酸钠的加入量为50-200g/t原矿浆，然后加入捕收剂十二胺并搅拌3-4min，十二胺的加入量为100-200g/t原矿浆，再加入起泡剂松醇油并搅拌2-3min，松醇油的加入量为10-20g/t原矿浆，最后进行4-5min反浮选粗选，分选出含SiO2的尾矿；反浮选粗选获得的粗精矿进行0-2次反浮选精选，获得脱硅精矿，每次反浮选精选时先加入捕收剂十二胺，十二胺加入量为25-50g/t原矿，在搅拌速度1800-2000rpm条件下搅拌3-4min，然后进行反浮选精选2-4min，获得脱硅精矿；
（3）在脱硅精矿中加水制成重量浓度为30-40%的脱硅矿浆，再加入Na2CO3调节脱硅矿浆pH值为10-11，在搅拌速度1800-2000rpm条件下，先加入抑制剂水玻璃并搅拌3-4min，水玻璃加入量为800-1200g/t脱硅矿浆，然后加入抑制剂六偏磷酸钠并搅拌3-4min，六偏磷酸钠加入量为200-300g/t脱硅矿浆，再加入捕收剂FL并搅拌3-4min，捕收剂FL的加入量为800-1200g/t脱硅矿浆，最后进行3-4min正浮选粗选，分选出含CaO的尾矿；对正浮选粗选获得的精矿进行0-2次正浮选精选，获得菱镁矿精矿，其中一次正浮选精选的时间为3-4min，二次正浮选精选的时间为2-3min，获得菱镁矿精矿。
2.根据权利要求1所述的一种菱镁矿石的立式辊终粉磨浮选方法，其特征在于：所述方法中对粗精矿进行1次反浮选精选时，一次反浮选精选获得的尾矿与加入抑制剂、捕收剂和起泡剂的原矿浆混合，共同进行反浮选粗选；对粗精矿进行2次反浮选精选时，第一次反浮选精选获得的尾矿与加入抑制剂、捕收剂和起泡剂的原矿浆混合，共同进行反浮选粗选，二次反浮选精选获得的尾矿与加入捕收剂的反浮选粗选精矿混合，共同进行第一次反浮选精选。
3.根据权利要求1所述的一种菱镁矿石的立式辊终粉磨浮选方法，其特征在于：所述方法中对脱硅精矿进行1次正浮选精选时，一次正浮选精选获得的尾矿与加入抑制剂和捕收剂的脱硅矿浆混合，共同进行正浮选粗选；脱硅精矿进行2次正浮选精选时，第一次正浮选精选获得的尾矿与加入抑制剂和捕收剂的脱硅矿浆混合，共同进行正浮选粗选，第二次正浮选精选获得的尾矿与正浮选粗选的精矿混合，共同进行第一次正浮选精选。
4.根据权利要求1所述的一种菱镁矿石的立式辊终粉磨浮选方法，其特征在于：所述方法使用的设备是立式辊磨机，能取代传统选矿厂的第三段破碎机和球磨机，比传统破碎球磨设备节约能耗约30-50%，减少选矿厂运营成本。
5.根据权利要求1所述的一种菱镁矿石的立式辊终粉磨浮选方法，其特征在于：所述的低品级菱镁矿石主要成分按重量百分比含MgO41-45.5%，SiO2  2-5%，CaO 2-5%，余量为杂质47-53%。
6.根据权利要求1所述的一种菱镁矿石的立式辊终粉磨浮选方法，其特征在于：所述的菱镁矿精矿石的主要成分按重量百分比含MgO47-47.5%，SiO2≤0.4%，CaO≤0.8%，余量为杂质51.3-51.8%。
7.根据权利要求1所述的一种菱镁矿石的立式辊终粉磨浮选方法，其特征在于：所述方法中获得的菱镁矿精矿中的MgO回收率按重量百分比为65-80%。
8.根据权利要求1所述的一种菱镁矿石的立式辊终粉磨浮选方法，其特征在于：所述方法中对粗精矿和脱硅精矿分别进行反浮选精选和正浮选精选的次数取决于原料性质及最终产品要求。
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