CN105032598A - 一种从高钙云母型含钒石煤中浮选预富集钒的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种从高钙云母型含钒石煤中浮选预富集钒的方法,包括有以下步骤:1)将高钙云母型含钒石煤破碎;2)将破碎后的高钙云母型含钒石煤置于焙烧炉中焙烧脱碳;3)将焙烧脱碳后的高钙云母型含钒石煤湿式棒磨;4)对磨细后的高钙云母型含钒石煤进行筛分;5)用脱泥设备进行脱泥;6)将脱泥后的产品进行反浮选,反浮选的精矿进行钒粗选,钒扫选,返回钒粗选,浮选均在浮选设备中进行;7)将反浮选的尾矿和钒扫选的尾矿合并作为最终尾矿,粗粒级产品、细泥和钒粗选的精矿合并作为最终精矿。本发明具有焙烧脱碳温度低、工艺流程简单,分选效果好,药剂用量少,尾矿钒品位低,抛尾率高,钒损失少,能显著降低后续化学提钒成本的特点。
Description
技术领域
本发明属于石煤选矿技术领域,具体涉及一种高钙云母型含钒石煤中浮选预富集钒的方法。
背景技术
含钒石煤是我国独有的一种重要的钒矿资源,储量极为丰富,占我国钒总储量的87wt%,从石煤中提取五氧化二钒是获得钒的重要途径。我国石煤中的钒主要以V3+、V4+形式赋存于云母等(铝)硅酸盐矿物中(其中伊利石是钒赋存的最主要矿物),呈类质同象形式部分取代四次配位的硅氧四面体“复网层”和六次配位的铝氧八面体“单网层”中的Al3+、Fe3+等而进入矿物晶格,直接提取难度很大(叶国华,张爽,何伟,童雄,吴宁.石煤的工艺矿物学特性及其与提钒的关系[J].稀有金属,2014,38(1):151.)。当前石煤提钒的常见工艺有加盐焙烧-水浸、空白焙烧-酸浸、直接酸浸等,由于石煤钒品位较低、化学成分复杂、钒赋存状态多样,导致石煤提钒工艺普遍存在处理量大、酸耗高、钒回收率低、成本高等问题,因而对含钒石煤进行选矿预富集,提高钒品位,降低处理量,具有重要意义。
“高碳石煤中钒的赋存状态与优先选煤”(吴惠玲,魏昶,樊刚,等.昆明理工大学学报(理工版),2008,33(6):17-21.)的结果表明,由于矿物表面被碳质深度浸染,矿物表面性质差异较小,对于优先浮煤,碳和钒均会在碳质中富集,但富集比很低,固定碳富集比小于2,精煤的钒品位只有0.6%,用常规浮选工艺很难实现碳质与含钒矿物的分离。
专利“一种从高钙型石煤中浮选预富集钒的方法”(CN103706465A)在600~750℃焙烧脱碳,通过一粗一扫反浮选方解石,钙扫选尾矿再一粗一扫正浮选云母的工艺来浮选预富集钒。该方法在600~750℃焙烧脱碳,焙烧脱碳温度较高,对后续云母的浮选非常不利。不仅云母会脱除羟基,结构发生调整,而且方解石会部分分解生成的游离CaO(何东升.石煤型钒矿焙烧-浸出过程的理论研究[D].长沙:中南大学,2011.52.),使矿浆pH非常高(pH>12),钙离子含量高,水的硬度大,从而使矿浆分散性差,药剂用量大,尾矿钒损失率较高(20%~30%),分选效果不理想,工艺流程较为复杂,生产成本较高。
发明内容
本发明旨在克服现有技术缺陷,目的是提供一种焙烧脱碳温度低,不仅能消除碳质对矿物表面浸染的影响,而且使方解石不分解生成游离CaO,矿浆pH为中性,水硬度小,分散性好,药剂用量少,抛尾率高,钒损失少,工艺流程简单,能显著降低石煤提钒生产成本,适用于高钙云母型含钒石煤中浮选预富集钒的方法。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案的步骤是:一种从高钙云母型含钒石煤中浮选预富集钒的方法,包括以下步骤:
1)破碎:将高钙云母型含钒石煤原矿破碎至粒径小于3mm;
2)焙烧脱碳:将破碎后的高钙云母型含钒石煤置于焙烧炉中焙烧脱碳1~2h,焙烧脱碳温度为500~600℃,脱碳率为80~98wt%;
3)一段磨矿:将焙烧脱碳后的高钙云母型含钒石煤湿式棒磨,磨至细度为-0.074mm的质量占总质量的50%~85%;
4)筛分:用筛分设备对磨细后的高钙云母型含钒石煤进行筛分,筛孔尺寸为0.1~0.2mm,获得粗粒级产品和细粒级产品,其中粗粒级产品为精矿;
5)脱泥:用脱泥设备对细粒级产品进行脱泥,脱泥粒度上限为0.010~0.035mm,获得细泥产品和脱泥后产品,其中细泥产品为精矿;
6)反浮选:将脱泥后产品采用浮选设备进行反浮选;反浮选时选用的阴离子捕收剂用量为100~500g/t,泡沫产品为反浮选的尾矿,槽内产品为反浮选的精矿;
7)钒粗选:将反浮选的精矿采用浮选设备进行钒粗选;钒粗选中矿浆的pH控制为2~4,粗选采用的组合抑制剂用量为300~1100g/t,胺类捕收剂用量为100~500g/t,泡沫产品为钒粗选的精矿,槽内产品为钒粗选的尾矿;
8)二段磨矿:将钒粗选的尾矿湿式棒磨,磨至细度为-0.074mm的质量占总质量的70%~95%;
9)钒扫选:将二段磨矿磨细的尾矿采用浮选设备进行钒扫选,钒扫选精矿返回到钒粗选;钒扫选中矿浆的pH控制为2~4,扫选采用的组合抑制剂用量为150~550g/t,胺类捕收剂用量为50~250g/t;
将反浮选的尾矿和钒扫选的尾矿合并作为最终尾矿,粗粒级产品、细泥和钒粗选的精矿合并作为最终精矿。
按上述方案,所述的高钙云母型含钒石煤中V2O5品位为0.5%~1.0%,CaO含量为5~15wt%,C的含量大于8wt%。
按上述方案,所述的筛分设备为固定筛、振动筛、旋转筛中的一种。
按上述方案,所述的脱泥设备为水力旋流器、螺旋分级机、脱泥斗、浓密机中的一种。
按上述方案,所述的浮选设备为机械搅拌式浮选机、充气式浮选机、充气搅拌式浮选机中的一种。
按上述方案,所述的阴离子捕收剂为十二烷基磺酸钠、油酸钠、塔尔油和氧化石蜡皂中的至少一种。
按上述方案,所述的胺类捕收剂为椰油胺、十二胺、十八胺和醚胺中的至少一种。
按上述方案,所述的组合抑制剂为氟硅酸钠和酸性水玻璃的混合,其中氟硅酸钠与酸性水玻璃用量之比为0.5~2。
由于采用上述技术方案,本发明与现有技术相比具有以下几方面的优点:1)在较低温度下焙烧脱碳,不仅消除了碳质对矿物表面深度浸染的不利影响,扩大了表面性质差异,而且使方解石不分解生成游离CaO,矿浆pH为中性,水硬度小,分散性好,显著降低生产成本并改善了浮选分离效果;2)采用棒磨方式进行选择性磨矿,保护云母片状结构,提高磨矿效率,在含钒矿物部分单体解离条件下,粗粒级和细粒级钒品位较高,使适于浮选的0.038-0.104mm粒级产率较高,粒度组成更集中,减少了矿泥的产生,提高矿泥的钒品位;3)筛分工序将钒品位较高的粗粒级产品预先分离出来,减少了后续选矿的处理量;4)脱泥工序一方面将钒品位较高的细粒级产品分离出来,另一方面消除了矿泥对后续浮选的不利影响;5)反浮选无须添加抑制剂,就能将不含钒的方解石和赤铁矿抛除,减少正浮选调pH时的酸耗量;6)钒浮选中氟硅酸钠选择性抑制石英活化云母,提高分选效果;酸性水玻璃也可以选择性抑制石英,同时具有脆性消泡作用,能有效改善浮选泡沫特性,强化泡沫的二次富集作用,从而强化除硅效果,并且氟硅酸钠和酸性水玻璃组合使用,可以进一步增强分选效果;7)阶段磨矿、阶段选别工艺流程体现了“能收早收,能丢早丢”的原则,能显著降低能耗,提高钒回收率;8)通过浮选预富集,能显著降低方解石、赤铁矿等耗酸矿物的含量,降低后续化学提钒的处理量和杂质含量,具有很高的经济效益。
因此,本发明与已有技术相比,在较低温度下焙烧脱碳,不仅能消除碳质对矿物表面浸染的影响,而且使方解石不分解生成游离CaO,矿浆pH为中性,水硬度小,具有工艺流程简单、矿浆分散性好、药剂用量少、分选效果好、尾矿钒品位低、抛尾率高(>33%)、钒损失少(<15%)的特点,显著降低石煤提钒生产成本。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明,下面结合具体实施方式进一步阐明本发明的内容,但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1:
一种从高钙云母型含钒石煤中浮选预富集钒的方法。用该方法处理湖北某地含钒石煤,原矿中V2O5品位为0.50%~0.75%,CaO含量为5~10wt%,C的含量大于8wt%。本实施例的具体步骤如图1所示:
1)破碎:将高钙云母型含钒石煤原矿破碎至粒径小于3mm;
2)焙烧脱碳:将破碎后的高钙云母型含钒石煤置于焙烧炉中焙烧脱碳1~2h,焙烧脱碳温度为500~550℃;
3)一段磨矿:将焙烧脱碳后的高钙云母型含钒石煤湿式棒磨,磨至细度为-0.074mm的质量占总质量的50%~85%;
4)筛分:用振动筛对磨细后的高钙云母型含钒石煤进行筛分,筛孔尺寸为0.104mm,获得粗粒级产品和细粒级产品,其中粗粒级产品为精矿;
5)脱泥:用脱泥斗对细粒级产品进行脱泥,脱泥粒度上限为0.030mm,获得细泥产品和脱泥后产品,其中细泥产品为精矿;
6)反浮选:将脱泥后产品采用机械搅拌式浮选机进行反浮选;反浮选时选用的油酸钠用量为100~300g/t,泡沫产品为反浮选的尾矿,槽内产品为反浮选的精矿;
7)钒粗选:将反浮选的精矿采用机械搅拌式浮选机进行钒粗选;钒粗选中矿浆的pH控制为2~4,粗选采用的抑制剂氟硅酸钠用量为100~300g/t,酸性水玻璃用量为200~400g/t,其中氟硅酸钠与酸性水玻璃用量之比为1.5,十二胺用量为100~300g/t,泡沫产品为钒粗选的精矿,槽内产品为钒粗选的尾矿;
8)二段磨矿:将钒粗选的尾矿湿式棒磨,磨至细度为-0.074mm的质量占总质量的70%~95%;
9)钒扫选:将二段磨矿磨细的尾矿采用机械搅拌式浮选机进行钒扫选,钒扫选精矿返回到钒粗选;钒扫选中矿浆的pH控制为2~4,扫选采用的抑制剂氟硅酸钠用量为50~150g/t,酸性水玻璃用量为100~200g/t,其中氟硅酸钠与酸性水玻璃用量之比为1.5,十二胺用量为50~150g/t;
将反浮选的尾矿和钒扫选的尾矿合并作为最终尾矿,粗粒级产品、细泥和钒粗选的精矿合并作为最终精矿。具体浮选预富集钒的指标见表1。
表1湖北某地高钙云母型含钒石煤浮选预富集钒指标
实施例2:
一种从高钙云母型含钒石煤中浮选预富集钒的方法。用该方法处理江西某地含钒石煤,原矿中V2O5品位为0.75%~1.0%,CaO含量为10~15wt%,C的含量大于8wt%。本实施例的具体步骤如图1所示:
1)破碎:将高钙云母型含钒石煤原矿破碎至粒径小于3mm;
2)焙烧脱碳:将破碎后的高钙云母型含钒石煤置于焙烧炉中焙烧脱碳1~2h,焙烧脱碳温度为550~600℃;
3)一段磨矿:将焙烧脱碳后的高钙云母型含钒石煤湿式棒磨,磨至细度为-0.074mm的质量占总质量的50%~85%;
4)筛分:用固定筛对磨细后的高钙云母型含钒石煤进行筛分,筛孔尺寸为0.2mm,获得粗粒级产品和细粒级产品,其中粗粒级产品为精矿;
5)脱泥:用水力旋流器对细粒级产品进行脱泥,脱泥粒度上限为0.020mm,获得细泥产品和脱泥后产品,其中细泥产品为精矿;
6)反浮选:将脱泥后产品采用充气搅拌式浮选机进行反浮选;反浮选时选用的塔尔油用量为200~500g/t,泡沫产品为反浮选的尾矿,槽内产品为反浮选的精矿;
7)钒粗选:将反浮选的精矿采用充气搅拌式浮选机进行钒粗选;钒粗选中矿浆的pH控制为2~4,粗选采用的抑制剂氟硅酸钠用量为200~500g/t,酸性水玻璃用量为300~600g/t,其中氟硅酸钠与酸性水玻璃用量之比为1,椰油胺用量为200~500g/t,泡沫产品为钒粗选的精矿,槽内产品为钒粗选的尾矿;
8)二段磨矿:将钒粗选的尾矿湿式棒磨,磨至细度为-0.074mm的质量占总质量的70%~95%;
9)钒扫选:将二段磨矿磨细的尾矿采用充气搅拌式浮选机进行钒扫选,钒扫选精矿返回到钒粗选;钒扫选中矿浆的pH控制为2~4,扫选采用的抑制剂氟硅酸钠用量为100~250g/t,酸性水玻璃用量为150~300g/t,其中氟硅酸钠与酸性水玻璃用量之比为1,椰油胺用量为100~250g/t;
将反浮选的尾矿和钒扫选的尾矿合并作为最终尾矿,粗粒级产品、细泥和钒粗选的精矿合并作为最终精矿。具体浮选预富集钒的指标见表2。
表2江西某地高钙云母型含钒石煤浮选预富集钒指标
上述实施例详细说明了本发明的技术方案和实施要点,并非是对本发明的保护范围进行限制,凡根据本发明精神实质所作的任何简单修改或修饰,均应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种从高钙云母型含钒石煤中浮选预富集钒的方法,包括以下步骤:
1)破碎:将高钙云母型含钒石煤原矿破碎至粒径小于3mm;
2)焙烧脱碳:将破碎后的高钙云母型含钒石煤置于焙烧炉中焙烧脱碳1~2h,焙烧脱碳温度为500~600℃,脱碳率为80~98wt%;
3)一段磨矿:将焙烧脱碳后的高钙云母型含钒石煤湿式棒磨,磨至细度为-0.074mm的质量占总质量的50%~85%;
4)筛分:用筛分设备对磨细后的高钙云母型含钒石煤进行筛分,筛孔尺寸为0.1~0.2mm,获得粗粒级产品和细粒级产品,其中粗粒级产品为精矿;
5)脱泥:用脱泥设备对细粒级产品进行脱泥,脱泥粒度上限为0.010~0.035mm,获得细泥产品和脱泥后产品,其中细泥产品为精矿;
6)反浮选:将脱泥后产品采用浮选设备进行反浮选;反浮选时选用的阴离子捕收剂用量为100~500g/t,泡沫产品为反浮选的尾矿,槽内产品为反浮选的精矿;
7)钒粗选:将反浮选的精矿采用浮选设备进行钒粗选;钒粗选中矿浆的pH控制为2~4,粗选采用的组合抑制剂用量为300~1100g/t,胺类捕收剂用量为100~500g/t,泡沫产品为钒粗选的精矿,槽内产品为钒粗选的尾矿;
8)二段磨矿:将钒粗选的尾矿湿式棒磨,磨至细度为-0.074mm的质量占总质量的70%~95%;
9)钒扫选:将二段磨矿磨细的尾矿采用浮选设备进行钒扫选,钒扫选精矿返回到钒粗选;钒扫选中矿浆的pH控制为2~4,扫选采用的组合抑制剂用量为150~550g/t,胺类捕收剂用量为50~250g/t;
将反浮选的尾矿和钒扫选的尾矿合并作为最终尾矿,粗粒级产品、细泥和钒粗选的精矿合并作为最终精矿。
2.根据权利要求1所述的从高钙云母型含钒石煤中浮选预富集钒的方法,其特征在于所述的高钙云母型含钒石煤中V2O5品位为0.5%~1.0%,CaO含量为5~15wt%,C的含量大于8wt%。
3.根据权利要求1所述的从高钙云母型含钒石煤中浮选预富集钒的方法,其特征在于所述的筛分设备为固定筛、振动筛、旋转筛中的一种。
4.根据权利要求1所述的从高钙云母型含钒石煤中浮选预富集钒的方法,其特征在于所述的脱泥设备为水力旋流器、螺旋分级机、脱泥斗、浓密机中的一种。
5.根据权利要求1所述的从高钙云母型含钒石煤中浮选预富集钒的方法,其特征在于所述的浮选设备为机械搅拌式浮选机、充气式浮选机、充气搅拌式浮选机中的一种。
6.根据权利要求1所述的从高钙云母型含钒石煤中浮选预富集钒的方法,其特征在于所述的阴离子捕收剂为十二烷基磺酸钠、油酸钠、塔尔油和氧化石蜡皂中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的从高钙云母型含钒石煤中浮选预富集钒的方法,其特征在于所述的胺类捕收剂为椰油胺、十二胺、十八胺和醚胺中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的从高钙云母型含钒石煤中浮选预富集钒的方法,其特征在于所述的组合抑制剂为氟硅酸钠和酸性水玻璃的混合,其中氟硅酸钠与酸性水玻璃用量之比为0.5~2。
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Legal Events
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20151111 |