CN105413853A - 一种锰方硼石的富集方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锰方硼石的富集方法，所述方法包括破碎，筛分为0.5mm,-0.5mm～+0.15mm,-0.15mm三个粒级产品；+0.5mm粒级产品擦洗磨矿脱泥得到精矿一，-0.15mm粒级产品浮选得精矿二，精矿一和精矿二混合得到混合精矿。本发明的有益效果是：只有粗粒级擦洗磨矿，大大减少入磨量，减少能耗，擦洗磨矿环节不用磨矿介质；利用本发明的富集方法可以将锰方硼石含量为50％左右的锰方硼石精矿仅通过筛分与一次粗选即可将精矿中锰方硼石的品位提高到90％以上，且回收率在75％以上；浮选环节无需精选和扫选，极大的节约了时间，降低了成本，本发明的方法简单便于操作和推广。

Description

一种锰方硼石的富集方法
技术领域
本发明涉及非金属矿选矿技术领域，特别涉及一种锰方硼石矿的富集方法。
背景技术
锰方硼石是一种罕见的锰氯硼酸盐，1957在美国油田回收的卤水中首次发现锰方硼石矿物，随后R.M.Honea等对锰方硼石化学成分、晶体结构、形态物理性质等进行了系统研究，1962年以产地命名为“Chambersite”。其后又在墨西哥、美国路易斯安那等地发现该矿物。2005年报道加拿大的newbrunswick硼酸盐矿床中在岩盐一个样品中发现锰方硼石，与水方硼石、水氯硼钙石、硬石膏、云母族矿物、菱镁矿及石英共生。我国于1971年在天津市蓟县东水厂对锰矿勘查时发现锰方硼石，是目前世界上发现的唯一具有开发利用价值的锰方硼石矿矿床,经勘查确定为和锰矿伴生的由锰方硼石组成的硼矿床。
目前，针对锰方硼石开展的矿物学、人工合成纳米级锰方硼石以及光学、磁选、电学、力学、摩擦性能及灭菌作用等应用性能的初步研究表明，锰方硼石矿在制作摩擦材料、隐身材料、防核辐射材料等领域具有良好的应用前景。
目前，锰方硼石相关的文献和报道很少，主要是锰方硼石矿的地质成因，矿床学，工艺矿物学，化验检测方法，以及人工合成锰方硼石方法和锰方硼石材料方面的应用研究。由于锰方硼石矿矿床少，针对锰方硼石开展选矿提纯工作尚未见报道。
发明内容
为了提高锰方硼石矿品位的需求，本发明实施例提供了一种锰方硼石矿的富集方法。
为了实现上述发明目的，本发明提供了一种锰方硼石的富集方法，包括以下步骤：
步骤一：将原矿破碎至-2mm，然后筛分为+0.5mm,-0.5mm～+0.15mm,-0.15mm三个粒级产品；
步骤二：将步骤一中得到的-0.5mm～+0.15mm粒级产品作为尾矿直接抛尾；
步骤三：将步骤一中筛分后得到的+0.5mm粒级产品调浆得到矿浆一，将矿浆一进行擦洗磨矿，然后过筛，筛除+0.15mm粒级部分后再进行脱泥，得到精矿一；
步骤四：将步骤一中筛分后得到的-0.15mm粒级产品配成矿浆二，搅拌均匀，依次加入抑制剂、捕收剂、起泡剂进行浮选，浮选后刮泡沫，收集泡沫为精矿二。
步骤五：将所述步骤三得到的精矿一和步骤四得到的精矿二混合得到混合精矿。
所述步骤一中的破碎采用二段破碎。
所述二段破碎中第一段破碎采用颚式破碎机，第二段破碎采用长腔破碎机。
所述步骤三中矿浆一的矿浆浓度为60-70％，擦洗磨矿设备选用立式搅拌磨，搅拌速度为100-200r/min，搅拌磨擦洗时间为10-30min，搅拌磨擦洗介质填充料率为0％。
所述步骤三中所述脱泥是指脱除-0.044mm的粒级。
所述矿浆二的浓度为60-70％，所述步骤四中的搅拌的时间为2-5min。
所述抑制剂为柠檬酸，用量为200-300g/t；所述捕收剂为氧化石蜡皂，用量为900-1200g/t；所述起泡剂为松醇油，用量为45-75g/t。
所述抑制剂为柠檬酸：六偏磷酸钠：CMC按重量比为3-4：0.5-1：0.5-1混合的混合物，用量为200-250g/t；所述捕收剂为氧化石蜡皂731：十八胺：十二胺按重量比为2-4：1-2：0.5-1混合的混合物，用量为800-1000g/t；所述起泡剂为松醇油，用量为60-75g/t。g/t注：克每吨，选矿专用术语，每吨原矿消耗的药剂量；即矿浆中所含每吨原矿消耗的药剂量。
所述精矿一为-0.15mm～+0.044mm粒级的锰方硼石，所述精矿一的品位≥90.0％。
所述步骤四中刮泡沫的时间为3-6min。
所述的矿浆浓度是指矿浆中含原矿量的质量百分比。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
本发明通过破碎和筛分实现锰方硼石矿和脉石矿物的分离，通过预先分级，分粒级处理，只有粗粒级擦洗磨矿，大大减少入磨量，减少能耗，将-0.15mm粒级的直接进入浮选，省去传统方法中的磨矿环节，这样大大减低分选的能耗，而且避免锰方硼石和脉石矿物的过粉碎。通过预先分级可以分离不适合浮选的一部分锰方硼石矿。
本发明中粗颗粒的解离是通过擦洗磨矿，是利用锰方硼石集合体较为松散的特性，擦洗磨矿环节不用磨矿介质，其优点有两点：一、可以避免锰方硼石和脉石矿物的过粉碎，提高筛析-脱泥后精矿的品位；二是可以减少铁介质对原矿的污染；并且其能耗也较传统磨矿能耗低的多。
利用本发明的富集方法可以将原矿中锰方硼石品位从50％左右提高到90％以上，且回收率达到75％以上。通过筛分与一次粗选即可将锰方硼石的精矿品位提高到90％以上，浮选环节无需精选和扫选，极大的节约了时间，降低了成本，本发明的方法简单便于操作和推广。
附图说明
图1.锰方硼石富集工艺流程图。
具体实施方式
针对锰方硼石矿目前没有有效富集方法的问题，本发明提供一种锰方硼石矿的富集方法。
实施例1
原矿为天津蓟县穿芳峪锰方硼石矿，锰方硼石矿是海相沉积型，锰方硼石含量为54.31％，白云石含量为14.61,％，石英为13.37％；其他为钾长石、绿泥石、伊利石等。矿石中主要有价组分为锰方硼石，分子式为Mn3B7O13Cl，主要为半自形粒状颗粒，多呈集合体形态产出，且集合体粒度较粗，结合较为松散，与脉石矿物集合体接触界线清晰，脉石矿物主要为黑灰色微晶白云岩以及黑色有机胶结物，脉石矿物硬度较高。对天津蓟县锰方硼石矿原矿样品进行化学多样分析以及X衍射分析，结果如表1。通过B2O3和Cl含量计算和相互验证得到锰方硼石含量。原矿矿石中锰方硼石含量为54.31％。
表1原矿组成
MnO B2O3 Cl Fe2O3 SiO2 Al2O3 CaO
27.29 27.71 3.97 1.67 16.10 2.76 4.74
参见图1，锰方硼石选矿工艺流程图。原矿经过二段破碎至粒径-2mm，用35目、100目筛分为+0.5mm；-0.5mm～+0.15mm；-0.15mm三个粒级，二段破碎中第一段破碎采用颚式破碎机，第二段破碎采用长腔破碎机。
筛分后，+0.5mm粒级的产率为33.40％，锰方硼石品位为32.15％，回收率为17.33％；
-0.5mm～+0.15mm粒级的产率为11.86％，锰方硼石品位为41.72％，回收率为7.99；作为尾矿直接抛尾。
-0.15mm粒级的产率为54.74％，锰方硼石品位为84.54％，回收率为74.68％。
将+0.5mm粒级的原矿调浆至矿浆浓度为62.5％，加入立式搅拌磨搅拌擦洗磨矿，搅拌速率为150r/min，擦洗20min后，搅拌磨擦洗介质填充料率为0％，即不需要擦洗介质，将矿浆过100目筛，抛除筛上部分后再进行脱泥，得到-0.15mm～+0.044mm粒级的锰方硼石，为精矿一品位为91.79％，擦洗作业回收率为20.68％。
将-0.15mm粒级的原矿调浆浓度至矿浆为66.67％，搅拌2分钟，搅拌均匀，依次加入抑制剂柠檬酸按照250g/t加入，捕收剂731(氧化石蜡皂)，按照1000g/t加入，起泡剂2#油(松醇油)，按照75g/t加入，然后进行浮选作业，浮选后刮泡沫，刮泡沫时间为4min,收集泡沫得到锰方硼石精矿，为精矿二，精矿品位90.42％，浮选作业回收率为96.35％。
精矿一和精矿二混合，得到混合精矿，锰方硼石矿的富集方法最终得到锰方硼石品位为90.48％，回收率为75.53％。
实施例2
步骤一：将原矿破碎至粒径小于2mm，然后筛分为+0.5mm,-0.5mm～+0.15mm,-0.15mm三个粒级产品；破碎采用二段破碎，二段破碎中第一段破碎采用颚式破碎机，第二段破碎采用长腔破碎机。
步骤二：将步骤一中得到的-0.5mm～+0.15mm粒级产品作为尾矿直接抛尾；
步骤三：将步骤一中筛分后得到的+0.5mm粒级产品调浆得到矿浆一，将矿浆一进行擦洗磨矿，然后过筛，筛除+0.15mm粒级部分后再进行脱泥，得到精矿一；
所述步骤三中矿浆一的矿浆浓度为70％，擦洗磨矿设备选用立式搅拌磨，搅拌速度为200r/min，搅拌磨擦洗时间为10min,搅拌磨擦洗介质填充料率为0％。
步骤三中所述脱泥是指脱除-0.044mm的粒级。
精矿一为-0.15mm～+0.044mm粒级的锰方硼石，锰方硼石品位为91.73％，擦洗作业回收率为20.50％。
步骤四：将步骤一中筛分后得到的-0.15mm粒级产品配成矿浆二，矿浆二的浓度为60％，搅拌均匀，搅拌的时间为2min，依次加入抑制剂、捕收剂、起泡剂进行浮选，浮选后刮泡沫，刮泡沫时间为3min，收集泡沫为精矿二。
抑制剂为柠檬酸，用量按照200g/t加入；捕收剂为氧化石蜡皂731，用量按照900g/t加入；起泡剂为2#油(松醇油)，用量按照45g/t加入。
精矿二品位90.40％，浮选作业回收率为96.01％。
步骤五：将步骤三得到的精矿一和步骤四得到的精矿二混合得到混合精矿。
锰方硼石矿的富集方法最终得到锰方硼石混合精矿品位为90.45％，回收率为75.26％。
实施例3
步骤一：将原矿破碎至粒径小于2mm，然后筛分为+0.5mm,-0.5mm～+0.15mm,-0.15mm三个粒级产品；破碎采用二段破碎，二段破碎中第一段破碎采用颚式破碎机，第二段破碎采用长腔破碎机。
步骤二：将步骤一中得到的-0.5mm～+0.15mm粒级产品作为尾矿直接抛尾；
步骤三：将步骤一中筛分后得到的+0.5mm粒级产品调浆得到矿浆一，将矿浆一进行擦洗磨矿，然后过筛，筛除+0.15mm粒级部分后再进行脱泥，得到精矿一；矿浆一的矿浆浓度为60％，擦洗磨矿设备选用立式搅拌磨，搅拌速度为100r/min，搅拌磨擦洗时间为30min,搅拌磨擦洗介质填充料率为0％。
脱泥是指脱除-0.044mm的粒级。
精矿一为-0.15mm～+0.044mm粒级的锰方硼石，锰方硼石品位为91.77％，擦洗作业回收率为20.63％。
步骤四：将步骤一中筛分后得到的-0.15mm粒级产品配成矿浆二，矿浆二的浓度为70％。搅拌均匀，搅拌的时间为5min；依次加入抑制剂、捕收剂、起泡剂进行浮选，浮选后刮泡沫，刮泡沫时间为6min，收集泡沫为精矿二。
抑制剂为柠檬酸，用量按照300g/t加入；捕收剂为氧化石蜡皂，用量按照1200g/t加入；起泡剂为松醇油，用量按照65g/t加入。
精矿二品位90.50％，浮选作业回收率为96.31％。
步骤五：将步骤三得到的精矿一和步骤四得到的精矿二混合得到精矿。
锰方硼石矿的富集方法最终得到锰方硼石混合精矿品位为90.54％，回收率为75.49％。
实施例4
重复实施例1的操作，区别在，浮选作业中抑制剂为柠檬酸：六偏磷酸钠：CMC按重量比为4：0.5：1混合的混合物，用量为250g/t；捕收剂为氧化石蜡皂731：十八胺：十二胺按重量比为4：1：0.5混合的混合物，用量按照900g/t加入；起泡剂为松醇油，用量按照75g/t加入。
最后测得浮选锰方硼石精矿品位92.95％，浮选作业回收率为98.83％。
锰方硼石矿的富集方法最终得到锰方硼石混合精矿品位为92.91％，回收率为77.28％。
实施例5
重复实施例2的操作，区别在，浮选作业中抑制剂为柠檬酸、六偏磷酸钠、CMC按重量比为3：1：0.5混合的混合物，用量为220g/t；捕收剂为氧化石蜡皂731、十八胺和十二胺按重量比为2：2：1混合的混合物，用量按照800g/t加入；起泡剂为松醇油，用量为60g/t。
最后测得浮选锰方硼石精矿品位92.65％，浮选作业回收率为98.09％。
锰方硼石矿的富集方法最终得到锰方硼石混合精矿品位为92.59％，回收率为76.83％。
实施例6
重复实施例3的操作，区别在，浮选作业中抑制剂为柠檬酸、六偏磷酸钠、CMC按重量比为3：1：1混合的混合物，用量为200g/t；捕收剂为氧化石蜡皂731、十八胺和十二胺按重量比为4：2：0.5混合的混合物，用量按照1000g/t加入1000g/t；起泡剂为松醇油，用量为75g/t。
最后测得浮选锰方硼石精矿品位92.93％，浮选作业回收率为98.43％。
锰方硼石矿的富集方法最终得到锰方硼石混合精矿品位为92.87％，回收率为76.86％。
对比例
采取常规的先磨矿再浮选的方法分选锰方硼石矿，磨矿时间较长，需要10min，矿浆的-0.074mm才达到65％；且矿浆中还存在大量较粗颗粒，但锰方硼石和脉石矿物中的白云石均出现过粉碎泥化现象。在采用与本专利相同的药剂制度:柠檬酸250g/t，731(氧化石蜡皂)1000g/t，2#油(松醇油)75g/t；产率低，根本无法分选(即精矿与原矿品位相同)。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种锰方硼石的富集方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将原矿破碎至-2mm，然后筛分为+0.5mm,-0.5mm～+0.15mm,-0.15mm三个粒级产品；
步骤二：将步骤一中得到的-0.5mm～+0.15mm粒级产品作为尾矿直接抛尾；
步骤三：将步骤一筛分后得到的+0.5mm粒级产品调浆得到矿浆一，将矿浆一进行擦洗磨矿，然后过筛，筛除+0.15mm粒级部分后再进行脱泥，得到精矿一；
步骤四：将步骤一中筛分后得到的-0.15mm粒级产品配成矿浆二，搅拌均匀，依次加入抑制剂、捕收剂、起泡剂进行浮选，浮选后刮泡沫，收集泡沫为精矿二。
步骤五：将所述步骤三得到的精矿一和步骤四得到的精矿二混合得到混合精矿。
2.根据权利要求1所述的锰方硼石的富集方法，其特征在于，所述步骤一中的破碎采用二段破碎。
3.根据权利要求2所述的锰方硼石的富集方法，其特征在于，所述二段破碎中第一段破碎采用颚式破碎机，第二段破碎采用长腔破碎机。
4.根据权利要求1-3任一所述的锰方硼石的富集方法，其特征在于，所述步骤三中擦洗磨矿设备选用立式搅拌磨，搅拌速度为100-200r/min，搅拌磨擦洗时间为10-30min；搅拌磨擦洗介质填充料率为0％。
5.根据权利要求1-4任一所述的锰方硼石的富集方法，其特征在于，所述步骤三中所述脱泥是指脱除-0.044mm的粒级。
6.根据权利要求1—5任一所述的锰方硼石的富集方法，其特征在于，所述步骤四中所述搅拌的时间为2-5min。
7.根据权利要求1—6任一所述的锰方硼石的富集方法，其特征在于，所述抑制剂为柠檬酸，用量为200-300g/t；所述捕收剂为氧化石蜡皂，用量为900-1200g/t；所述起泡剂为松醇油，用量为45-75g/t。
8.根据权利要求1—7任一所述的锰方硼石的富集方法，其特征在于，所述抑制剂为柠檬酸、六偏磷酸钠、CMC按重量比为3-4：0.5-1：0.5-1混合的混合物，所述抑制剂的用量为200-250g/t；所述捕收剂为氧化石蜡皂731：十八胺：十二胺按重量比为2-4：1-2：0.5-1混合的混合物，所述捕收剂的用量为800-1000g/t；所述起泡剂为松醇油，所述起泡剂的用量为60-75g/t。
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