CN105413880B - 一种利用超声波生产低磷钼精矿的选矿方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用超声波生产低磷钼精矿的选矿方法，其步骤如下：（1）超声波处理：浮选所得的中、高品位高磷钼精矿在超声波清洗机内进行超声波分散清洗处理，超声波频率28~80KHz，超声波强度200~400W，处理时间3~20分钟，同时加入磷矿物抑制剂对含磷矿物进行分散抑制，用量为1500~7000g/t；（2）浮选粗选；（3）浮选扫选；（4）浮选精选。本发明借助于超声波手段与高效的磷抑制剂的添加，使浮选产生的钼精矿产品中含磷降至标准以下，得到合格的低磷钼精矿。该方法省去了选矿厂化学除磷工序，降低生产成本及废液的产生，经济效益及环境效益显著。

Description

一种利用超声波生产低磷钼精矿的选矿方法
技术领域
本发明涉及含磷较高的中、高品位钼精矿的脱磷浮选新工艺技术领域，尤其是指一种生产低磷钼精矿的选矿方法，本发明适用于各种含磷较高的中、高品位钼精矿在超声波预处理后通过选矿脱磷生产低磷合格钼精矿。
背景技术
我国钼矿资源十分丰富，截止2014年底，资源储量达到2826万吨，是我国六大优势矿产资源之一，但随着现代工业的高速发展，我国有限的易选钼矿石资源已逐渐枯竭，剩余可利用的钼矿石资源日益趋向于贫、细、杂。矿石资源中S、P、Si等被称作间隙元素的有害杂质与硫化钼矿物细粒嵌布，造成选矿分离难度大、效率低、产品质量差。
由于钼金属绝大部分用于钢铁行业，磷是钢铁冶炼过程中很有害的元素之一，而磷含量增加，钢材的塑性和韧性显著下降。特别是温度愈低，对塑性和韧性的影响愈大，从而显著加大钢材的冷脆性及可焊性，严重影响合金钢的产品质量，随着冶金工业的发展和新工艺的实施，对钼精矿的质量要求越来越高，对有害杂质磷的含量也有严格的限定，冶金行业标准（YS/T235-2007）要求KMo45~KMo49品级钼精矿产品中杂质P≤0.02%，KMo51及以上品级钼精矿产品中杂质P≤0.01%，因此钼精矿高效脱磷迫在眉睫。
钼矿石中的磷主要以磷灰石、氟磷灰石、碳氟磷灰石等形式存在，多以粒状和不规则状集合体，侵染于硫化钼矿物的颗粒边缘，或与方解石、辉石、石榴子石等脉石矿物紧密共生，少量赋存于硫化钼矿物的晶格中，不易与其选矿分离。
公开号为 CN101380609，公开日为 2009年3月11日的中国专利文献公开了一种钼精矿浮选工艺中抑制磷杂质的工艺方法，采用联合配药的药剂制度，综合使用水玻璃和氟硅酸钠作为抑磷剂，将水玻璃添加于钼精矿浮选一段磨矿球磨机内并以1.5-2公斤/吨原矿的比例加入；将氟硅酸钠按20-30g/T原矿添加于钼精矿浮选二段磨矿球磨机内，使钼精矿的杂质得到有效抑制。
以上述专利文献为代表的现有技术，由于钼选矿过程中通常使用极性油类捕收剂进行浮选，易造成硫化钼矿物产生油团聚现象，从而使得部分细粒级含磷矿物包裹于硫化钼矿物的聚团中，造成选矿产品含磷偏高。针对含磷超标的浮选钼精矿，选厂通常使其与含磷较低的钼精矿搭配使用，或采用化学选矿工艺脱磷来降低产品中磷含量，即在酸性环境中加入特殊的除磷化学药剂，在110℃左右条件下进行湿法浸出，以得到磷含量合格的钼精矿产品，但该工艺耗酸量大，成本较高，会产生有毒有害的浸出废液需要处理，同时会造成可溶性金属矿物溶解，随浸液一起损失。
发明内容
针对钼选矿厂产生的中、高品位钼精矿含磷较高的技术难题，本发明提出了一种利用超声波生产低磷钼精矿的选矿方法，本方法可将钼精矿产品中的磷降至标准以下，提高钼选矿产品质量，大大降低钼精矿中有害杂质磷对后续金属材料的影响，提高金属材料的性能。
本发明是通过采用下述技术方案实现的：
一种利用超声波生产低磷钼精矿的选矿方法，其特征在于步骤如下：
（1）超声波处理：浮选所得的中、高品位高磷钼精矿（Mo品位40~50%）在超声波清洗机内进行超声波分散清洗处理，超声波频率28~80KHz，超声波强度200~400W，处理时间3~20分钟，同时加入磷矿物抑制剂对含磷矿物进行分散抑制，用量为1500~7000g/t（每吨高磷钼精矿原料添加药剂的克数，下同）；
（2）浮选粗选；
（3）浮选扫选；
（4）浮选精选。
所述的（2）浮选粗选具体是指：以经过处理后的钼精矿为原料，加入浮选设备中进行粗选作业，得到粗选精矿和粗选尾矿，粗选精矿作为进一步精选的原料，粗选尾矿作为扫选的原料。由于超声波处理作业前物料为钼浮选流程中的高磷钼精矿，本身带有捕收起泡剂，故粗选作业不加入任何药剂进行空白粗选。
所述的（3）浮选扫选具体是指：以粗选尾矿为扫选Ⅰ作业原料，首先搅拌调浆，并依次加入捕收剂20~80g/t、起泡剂5~25g/t，加入到扫选槽中进行扫选Ⅰ，得到扫选Ⅰ精矿和扫选Ⅰ尾矿，扫选Ⅰ精矿返回粗选作业，扫选Ⅰ尾矿作为扫选Ⅱ作业原料；扫选Ⅱ作业首先搅拌调浆，并依次加入捕收剂10~40g/t、起泡剂5~15g/t，然后浮选得到扫选Ⅱ精矿和扫选Ⅱ尾矿，扫选Ⅱ精矿返回扫选Ⅰ作业，扫选Ⅱ尾矿为最终含磷尾矿。
所述的（4）浮选精选具体是指：以粗选精矿为浮选精选Ⅰ作业原料，首先搅拌调浆，然后加入磷矿物抑制剂300~2500g/t进行精选，得到精选Ⅰ精矿和精选Ⅰ尾矿，精选Ⅰ尾矿返回浮选粗选作业，精选Ⅰ精矿作为精选Ⅱ作业原料；不加入任何药剂对精选Ⅰ精矿进行精选Ⅱ作业，得到精选Ⅱ精矿和精选Ⅱ尾矿，其中精选Ⅱ尾矿返回精选Ⅰ作业，精选Ⅱ精矿为最终低磷钼精矿产品。
所述的中、高品位钼精矿是指钼选厂浮选过程中产生的含磷较高的钼精矿产品及半成品，钼品位为40～50％。
所述的超声波清洗是用工业超声波清洗机对高磷钼精矿进行处理，使钼精矿油性聚团破碎，并与含磷矿物等脉石矿物充分分散。
所述的浮选设备是指各种工业机型的浮选机、浮选柱等浮选设备的一种或两种以上设备的组合。
所述的超声波清洗处理钼精矿矿浆浓度为20～40％质量百分浓度。
所述的浮选粗选的矿浆浓度为20～30％质量百分浓度。
所述的浮选精选的矿浆浓度为10～25％质量百分浓度。
所述的磷矿物抑制剂是指对磷灰石、氟磷灰石等含磷矿物具有较好抑制作用的有机或无机抑制剂，如六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、多聚磷酸钠、焦磷酸钠、氟硅酸钠、低分子量聚丙烯酸钠、低分子量丙烯酸与顺丁烯二酸酐等的二元或多元共聚物等药剂中的一种或多种药剂的组合。其粗选用量为1500~7000g/t，精选Ⅰ用量为300~2500g/t。
所述的捕收剂是指常见的煤油、柴油、变压器油、芳烃等烃油类等工业捕收剂。
所述的起泡剂是指2＃油、松醇油、混合脂肪醇、甲基异丁基甲醇（MIBC）、醚醇类、酚类等工业起泡剂。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果如下：
1、本发明提出了一种适用于含磷较高的中、高品位不合格钼精矿的利用超声波生产低磷钼精矿的选矿方法，借助于超声波手段与高效的磷矿物抑制剂的添加，通过外加的超声波能量，使钼精矿矿浆中的矿物颗粒、辉钼矿油聚团和水产生剧烈的受迫振动，辉钼矿油聚团因剧烈的振动而破碎，使包裹于其中的杂质脉石矿物脱离出来，并被添加的磷矿物抑制剂作用，增加其亲水性，使其处于分散和抑制状态，再通过浮选工艺选出高品质的钼精矿产品，钼含量很低的含磷矿物等杂质矿物和其它脉石矿物作为尾矿排出。该方法工艺简单、易与选钼厂浮选工艺结合实施，生产成本较低，在高效脱除杂质磷的同时，可提高钼精矿的钼品位4～9个百分点，经济效益和环境效益显著。
2、由于本发明为物理选矿新工艺技术，所产出的钼含量很低的尾矿还可以返回钼选厂原矿粗选作业进一步回收钼资源，其中所含的磷矿物抑制剂在钼矿原矿粗选作业中也会发挥好的作用，所以本发明提出的新工艺方法不会产生额外的废水和废渣，属于清洁生产新工艺。
附图说明
下面将结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，其中：
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
以Mo含量为41.87%、P含量0.11%的不合格钼精矿为原料，利用本发明的工艺技术，进行如下步骤，如图1：
（1）超声波处理：该高磷钼精矿在超声波清洗机内进行超声波分散清洗处理，超声波频率40KHz，超声波强度350W，处理时间10分钟。同时加入低分子量丙烯酸与顺丁烯二酸酐的二元共聚物对含磷矿物进行分散抑制，用量为4000g/t。
（2）浮选粗选：以经过处理后的钼精矿为原料，加入浮选机中进行粗选作业，得到粗选精矿和粗选尾矿，粗选精矿作为进一步精选的原料，粗选尾矿作为扫选的原料。粗选作业不加入任何药剂进行空白粗选。
（3）浮选扫选：以粗选尾矿为扫选Ⅰ作业原料，首先搅拌调浆，并依次添加煤油60g/t、2#油15g/t，加入到扫选槽中进行扫选Ⅰ，得到扫选Ⅰ精矿和扫选Ⅰ尾矿，扫选Ⅰ精矿返回粗选作业，扫选Ⅰ尾矿作为扫选Ⅱ作业原料；扫选Ⅱ作业首先搅拌调浆，并依次加入煤油30g/t、2#油5g/t，然后浮选得到扫选Ⅱ精矿和扫选Ⅱ尾矿，扫选Ⅱ精矿返回扫选Ⅰ作业，扫选Ⅱ尾矿为最终含磷尾矿。
（4）浮选精选：以粗选精矿为浮选精选Ⅰ作业原料，首先搅拌调浆，然后加入低分子量丙烯酸与顺丁烯二酸酐的二元共聚物1200g/t进行精选，得到精选Ⅰ精矿和精选Ⅰ尾矿，精选Ⅰ尾矿返回浮选粗选作业，精选Ⅰ精矿作为精选Ⅱ作业原料；不加入任何药剂对精选Ⅰ精矿进行精选Ⅱ作业，得到精选Ⅱ精矿和精选Ⅱ尾矿，其中精选Ⅱ尾矿返回精选Ⅰ作业，精选Ⅱ精矿为最终低磷钼精矿产品。低磷钼精矿最终指标：Mo品位50.13%，Mo回收率98.23%，含P0.0084%。
实施例2
以Mo含量为45.27%、P含量0.065%的含磷超标钼精矿为原料，利用本发明的工艺技术，进行如下步骤，如图1：
（1）超声波处理：该高磷钼精矿在超声波清洗机内进行超声波分散清洗处理，超声波频率30KHz，超声波强度200W，处理时间8分钟。同时加入低分子量丙烯酸与顺丁烯二酸酐的二元共聚物对含磷矿物进行分散抑制，用量为3000g/t。
（2）浮选粗选：以经过处理后的钼精矿为原料，加入浮选机中进行粗选作业，得到粗选精矿和粗选尾矿，粗选精矿作为进一步精选的原料，粗选尾矿作为扫选的原料。故粗选作业不加入任何药剂进行空白粗选。
（3）浮选扫选：以粗选尾矿为扫选Ⅰ作业原料，首先搅拌调浆，并依次添加煤油50g/t、2#油10g/t，加入到扫选槽中进行扫选Ⅰ，得到扫选Ⅰ精矿和扫选Ⅰ尾矿，扫选Ⅰ精矿返回粗选作业，扫选Ⅰ尾矿作为扫选Ⅱ作业原料；扫选Ⅱ作业首先搅拌调浆，并依次加入煤油25g/t、2#油5g/t，然后浮选得到扫选Ⅱ精矿和扫选Ⅱ尾矿，扫选Ⅱ精矿返回扫选Ⅰ作业，扫选Ⅱ尾矿为最终含磷尾矿。
（4）浮选精选：以粗选精矿为浮选精选Ⅰ作业原料，首先搅拌调浆，然后加入低分子量丙烯酸与顺丁烯二酸酐的二元共聚物900g/t进行精选，得到精选Ⅰ精矿和精选Ⅰ尾矿，精选Ⅰ尾矿返回浮选粗选作业，精选Ⅰ精矿作为精选Ⅱ作业原料；不加入任何药剂对精选Ⅰ精矿进行精选Ⅱ作业，得到精选Ⅱ精矿和精选Ⅱ尾矿，其中精选Ⅱ尾矿返回精选Ⅰ作业，精选Ⅱ精矿为最终低磷钼精矿产品。低磷钼精矿最终指标：Mo品位51.67%，Mo回收率98.61%，含P0.0039%。
实施例3
以Mo含量为48.45%、P含量0.092%的含磷超标钼精矿为原料，利用本发明的工艺技术，进行如下步骤，如图1：
（1）超声波处理：该高磷钼精矿在超声波清洗机内进行超声波分散清洗处理，超声波频率80KHz，超声波强度250W，处理时间6分钟。同时加入低分子量聚丙烯酸钠对含磷矿物进行分散抑制，用量为3000g/t。
（2）浮选粗选：以经过处理后的钼精矿为原料，加入浮选机中进行粗选作业，得到粗选精矿和粗选尾矿，粗选精矿作为进一步精选的原料，粗选尾矿作为扫选的原料。故粗选作业不加入任何药剂进行空白粗选。
（3）浮选扫选：以粗选尾矿为扫选Ⅰ作业原料，首先搅拌调浆，并依次添加煤油60g/t、2#油15g/t，加入到扫选槽中进行扫选Ⅰ，得到扫选Ⅰ精矿和扫选Ⅰ尾矿，扫选Ⅰ精矿返回粗选作业，扫选Ⅰ尾矿作为扫选Ⅱ作业原料；扫选Ⅱ作业首先搅拌调浆，并依次加入捕收剂煤油30g/t、2#油10g/t，然后浮选得到扫选Ⅱ精矿和扫选Ⅱ尾矿，扫选Ⅱ精矿返回扫选Ⅰ作业，扫选Ⅱ尾矿为最终含磷尾矿。
（4）浮选精选：以粗选精矿为浮选精选Ⅰ作业原料，首先搅拌调浆，然后加入低分子量聚丙烯酸钠900g/t进行精选，得到精选Ⅰ精矿和精选Ⅰ尾矿，精选Ⅰ尾矿返回浮选粗选作业，精选Ⅰ精矿作为精选Ⅱ作业原料；不加入任何药剂对精选Ⅰ精矿进行精选Ⅱ作业，得到精选Ⅱ精矿和精选Ⅱ尾矿，其中精选Ⅱ尾矿返回精选Ⅰ作业，精选Ⅱ精矿为最终低磷钼精矿产品。低磷钼精矿最终指标：Mo品位53.24%，Mo回收率98.84%，含P 0.0056%。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种利用超声波生产低磷钼精矿的选矿方法，其特征在于步骤如下：
（1）超声波处理：浮选所得的中、高品位高磷钼精矿在超声波清洗机内进行超声波分散清洗处理，超声波频率28~80KHz，超声波强度200~400W，处理时间3~20分钟，同时加入磷矿物抑制剂对含磷矿物进行分散抑制，用量为1500~7000g/t；
（2）浮选粗选；
（3）浮选扫选；
（4）浮选精选；
所述的（2）浮选粗选具体是指：以经过处理后的钼精矿为原料，加入浮选设备中进行粗选作业，得到粗选精矿和粗选尾矿，粗选精矿作为进一步精选的原料，粗选尾矿作为扫选的原料；
所述的（3）浮选扫选具体是指：以粗选尾矿为扫选Ⅰ作业原料，首先搅拌调浆，并依次加入捕收剂20~80g/t、起泡剂5~25g/t，加入到扫选槽中进行扫选Ⅰ，得到扫选Ⅰ精矿和扫选Ⅰ尾矿，扫选Ⅰ精矿返回粗选作业，扫选Ⅰ尾矿作为扫选Ⅱ作业原料；扫选Ⅱ作业首先搅拌调浆，并依次加入捕收剂10~40g/t、起泡剂5~15g/t，然后浮选得到扫选Ⅱ精矿和扫选Ⅱ尾矿，扫选Ⅱ精矿返回扫选Ⅰ作业，扫选Ⅱ尾矿为最终含磷尾矿；
所述的（4）浮选精选具体是指：以粗选精矿为浮选精选Ⅰ作业原料，首先搅拌调浆，然后加入磷矿物抑制剂300~2500g/t进行精选，得到精选Ⅰ精矿和精选Ⅰ尾矿，精选Ⅰ尾矿返回浮选粗选作业，精选Ⅰ精矿作为精选Ⅱ作业原料；不加入任何药剂对精选Ⅰ精矿进行精选Ⅱ作业，得到精选Ⅱ精矿和精选Ⅱ尾矿，其中精选Ⅱ尾矿返回精选Ⅰ作业，精选Ⅱ精矿为最终低磷钼精矿产品；
所述的磷矿物抑制剂是指六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、多聚磷酸钠、焦磷酸钠、氟硅酸钠、低分子量聚丙烯酸钠、低分子量丙烯酸与顺丁烯二酸酐的二元或多元共聚物药剂中的一种或多种药剂的组合。
2.根据权利要求1所述的一种利用超声波生产低磷钼精矿的选矿方法，其特征在于：所述的中、高品位钼精矿是指钼选厂浮选过程中产生的含磷较高的钼精矿产品及半成品，钼品位为40～50％。
3.根据权利要求1所述的一种利用超声波生产低磷钼精矿的选矿方法，其特征在于：所述的超声波清洗是用工业超声波清洗机对高磷钼精矿进行处理。
4.根据权利要求1所述的一种利用超声波生产低磷钼精矿的选矿方法，其特征在于：所述的超声波清洗处理钼精矿矿浆浓度为20～40％质量百分浓度。
5.根据权利要求1所述的一种利用超声波生产低磷钼精矿的选矿方法，其特征在于：所述的浮选粗选的矿浆浓度为20～30％质量百分浓度。
6.根据权利要求1所述的一种利用超声波生产低磷钼精矿的选矿方法，其特征在于：所述的浮选精选的矿浆浓度为10～25％质量百分浓度。
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