CN105964413A - 一种浮选钛铁矿的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及矿物回收领域，公开了一种浮选钛铁矿的方法，该方法包括以下步骤：(1)将浮选原矿浆料进行浮选得到精矿浆料和尾矿浆料，所述浮选原矿浆料的固含量为30‑45重量％；(2)将所述精矿浆料固液分离后对所得的固相进行酸洗脱药，并收集脱药滤液；(3)将脱药滤液部分或全部回用于步骤(1)中的浮选过程。本发明利用钛铁矿浮选中药剂成分简单的优势，对带药钛精矿进行酸洗脱药，洗下的钛铁矿捕收剂可以进行再次利用，对于目前药剂用量较大的情况下，采用本发明的方法能够大幅度降低药剂用量，既降低了药剂成本又减少了环境污染。
Description
技术领域
本发明涉及矿物回收领域，具体地，涉及一种浮选钛铁矿的方法。
背景技术
目前浮选法主要应用在有色金属矿物的回收中，很多有色金属都属于多金属伴生矿床，且其中的多金属都是采用浮选法进行回收，在一种有色金属的回收过程中常需要抑制另一种有色金属矿物，因此尾矿回收的药剂成分比较复杂，其回水利用比较困难且成本较高。但在钛铁矿的浮选中采用浮选回收的只有钛铁矿，浮选回水的单独利用就比多金属有色金属浮选回水利用的难度小很多。
目前攀钢密地选钛厂浮选尾矿与其它尾矿都是一并通过尾矿地沟送至尾矿库再进行回水利用，这种方式由于浮选尾矿的矿浆体积较小，多种尾矿矿浆混合后对浮选尾矿药剂的稀释作用较大，再加上进入尾矿库后矿浆面积较大、稀释作用更大，导致回水中的药剂浓度大幅度降低，难以回收利用。
曾有人用碱对钛精矿进行脱药，它的原理是让氢氧根离子去与浮选药剂竞争吸附矿物的表面使浮选药剂脱药。采用碱稀释后的药剂要用大量的酸来进行中和，因为浮选环境需要弱酸性，因此用碱脱药，脱药后的药剂并不可用。而且，该方法需要加入大量的酸液和碱液，成本高，过程复杂，污染环境。
发明内容
本发明的目的是克服现有工艺中药剂用量高、过程复杂和污染环境等缺陷，提供一种步骤简短，操作简便，药剂用量低，环境友好的(从原矿中)浮选钛铁矿的方法。
为了实现上述目的，本发明提供了一种浮选钛铁矿的方法，该方法包括以下步骤：
(1)将浮选原矿浆料进行浮选得到精矿浆料和尾矿浆料，所述浮选原矿浆料的固含量为30-45重量％；
(2)将所述精矿浆料固液分离后对所得的固相进行酸洗脱药，并收集脱药滤液；
(3)将脱药滤液部分或全部回用于步骤(1)中的浮选过程。
优选地，本发明的浮选钛铁矿的方法包括以下步骤：
(1)将浮选原矿浆料进行浮选得到精矿浆料和尾矿浆料，所述浮选原矿浆料的固含量为30-45重量％，其中，所述浮选原矿浆料中矿料的粒度为0.045-0.1mm，浮选过程中除硫捕收剂的用量为0.3-0.8g/L，钛铁矿捕收剂的用量为1.5-2.5g/L且pH值为5.5-6，所述除硫捕收剂为乙基黄原酸钠
(2)将所述精矿浆料固液分离后对所得的固相进行酸洗脱药，并收集脱药滤液，其中，酸洗过程中使用的酸为硫酸，相对于每千克的固相，以氢离子计，酸的用量为0.04-0.2mol，所述酸洗的方式为喷淋；
(3)将脱药滤液部分或全部回用于步骤(1)中的浮选过程；
(4)将所述尾矿浆料进行浓缩，将得到的浓缩液固液分离后收集液相作为浮选回水，其中，浓缩后尾矿浆料的固含量为40-45重量％；
(5)将浮选回水部分或全部回用于步骤(1)中的浮选过程。
本发明利用钛铁矿浮选中药剂成分简单的优势，对带药钛精矿进行酸洗脱药，洗下的钛铁矿捕收剂可以进行再次利用，对于目前钛铁矿捕收剂成本较高且用量较大的情况下，采用本发明的方法能够大幅度降低药剂用量，既降低了药剂成本又减少了环境污染。另外在一种优选的实施方式中，对尾矿浆料进行单独浓缩并将浮选回水单独利用，进一步降低了药剂用量和成本。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供的浮选钛铁矿的方法包括以下步骤：
(1)将浮选原矿浆料进行浮选得到精矿浆料和尾矿浆料，所述浮选原矿浆料的固含量为30-45重量％；
(2)将所述精矿浆料固液分离后对所得的固相进行酸洗脱药，并收集脱药滤液；
(3)将脱药滤液部分或全部回用于(对新批次的浮选原矿浆料进行浮选)步骤(1)中的浮选过程(代替部分浮选过程所需要的水)。
其中，固含量指的是物料中干基所占的质量百分数，即烘干(如300℃下2h)后剩余部分的质量占物料总质量的百分比。
根据本发明，对浮选原矿浆料中矿料的粒度没有特别的限制，只要能够顺利地进行浮选即可。优选地，所述浮选原矿浆料中矿料的粒度为0.02-0.15mm，更优选为0.045-0.1mm。
根据本发明，步骤(1)中对原矿浆料的浮选方法可以为本领域常用的浮选方法，可以包括：先向原矿浆料中加入除硫捕收剂和硫酸(调节pH)进行除硫，5-20min后，除去上层泡沫，再加入钛铁矿捕收剂。对浮选过程中的pH值以及除硫捕收剂和钛铁矿捕收剂的用量没有特别的限制，只要在该pH下除硫捕收剂和钛铁矿捕收剂能够分别正常发挥除硫和捕收钛铁矿的作用即可。优选地，浮选过程中除硫捕收剂的用量为0.05-1g/L，钛铁矿捕收剂的用量为0.5-3g/L且pH值为5-6。更优选地，浮选过程中除硫捕收剂的用量为0.3-0.8g/L，钛铁矿捕收剂的用量为1.5-2.5g/L且pH值为5.5-6。
根据本发明，对除硫捕收剂的种类没有特别的限制，只要能够除去给矿浆料中的硫化物即可。优选地，所述除硫捕收剂为烃基黄原酸盐(也称为黄药)，其通式为优选地，R为C2-C5烷基中的至少一种，更优选为CH3CH2-。M可以为各种常规的碱金属元素。优选地，M为Na和/或K，更优选为Na。
根据本发明，所述钛铁矿捕收剂可以为各种常用的钛铁矿捕收剂，可以商购获得，例如，湖北荆江选矿药剂有限公司生产的钛铁矿捕收剂(型号为MOH-2)，主要成分为脂肪酸、羟肟酸、磷酸和砷酸，该钛铁矿捕收剂的价格十分昂贵，因此在浮选过程中回收钛铁矿捕收剂的意义重大。
根据本发明，对酸洗脱药过程中使用的酸的种类和用量没有特别的限制，只要能够使精矿表面的药剂充分转入酸中即可。酸洗脱药过程中使用的酸可以为硫酸，所述酸的浓度可以为0.1-10重量％。优选地，酸洗脱药过程中，相对于每千克的固相，以氢离子计，所述酸的用量为0.02-0.4mol，更优选为0.04-0.2mol。
根据本发明，酸洗的方式可以采用本领域常规的酸洗方式。优选地，所述酸洗的方式为喷淋。
根据本发明一种优选的实施方式，浮选钛铁矿的方法还包括以下步骤：
(4)将所述尾矿浆料进行浓缩，将得到的浓缩液固液分离后收集液相作为浮选回水；
(5)将浮选回水部分或全部回用于步骤(1)中的浮选过程(代替部分浮选过程所需要的水)。
根据本发明，对浓缩的条件没有特别的限制，只要能够顺利浓缩尾矿浆料即可。优选地，浓缩后尾矿浆料的固含量为30-50重量％(固含量的定义如前所述)，更优选为40-45重量％。
根据本发明一种优选的实施方式，浮选钛铁矿的方法包括以下步骤：
(1)将浮选原矿浆料进行浮选得到精矿浆料和尾矿浆料，所述浮选原矿浆料的固含量为30-45重量％，其中，所述浮选原矿浆料中矿料的粒度为0.045-0.10mm，浮选过程中除硫捕收剂的用量为0.3-0.8g/L，钛铁矿捕收剂的用量为1.5-2.5g/L且pH值为5.5-6，所述除硫捕收剂为乙基黄原酸钠
(2)将所述精矿浆料固液分离后对所得的固相进行酸洗脱药，并收集脱药滤液，其中，酸洗过程中使用的酸为硫酸，相对于每千克的固相，以氢离子计，酸的用量为0.04-0.2mol，所述酸洗的方式为喷淋；
(3)将脱药滤液部分或全部回用于步骤(1)中的浮选过程；
(4)将所述尾矿浆料进行浓缩，将得到的浓缩液固液分离后并收集液相作为浮选回水，其中，浓缩后尾矿浆料的固含量为40-45重量％；
(5)将浮选回水部分或全部回用于步骤(1)中的浮选过程。
本发明中，述及的“回用”是指将前一批次浮选原矿的脱药滤液或浮选回水用于后一批次的浮选原矿的浮选过程中。而且，在各个批次浮选原矿浮选过程中，可以通过补加除硫捕收剂、钛铁矿捕收剂(如每批次补加0.1-0.2g/L)和酸使得浮选过程中除硫捕收剂、钛铁矿捕收剂的量及pH值基本维持在上述范围内。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
在以下实施例中，浮选原矿中TiO2的含量为20.18重量％，全铁含量为17.84重量％，来自攀枝花西昌地区；钛铁矿捕收剂(型号为MOH-2)购自湖北荆江选矿药剂有限公司；乙基黄原酸钠购自青岛晶海华矿业助剂有限公司；充分浮选的时间为5min；酸洗的时间为1min；TiO2含量的测定方法为酸溶法(国家标准YB/T159.1-1999)。
实施例1
(1)将1kg浮选原矿(粒度为0.05mm)加入2L水得到浮选原矿浆料，然后向得到的浮选原矿浆料中先加入1g乙基黄原酸钠和硫酸(调节pH至5.5)，5min后除去上层泡沫，然后加入3g钛铁矿捕收剂，充分浮选，得到精矿浆料和尾矿浆料；
(2)精矿浆料部分(固相为346.6g)进行固液分离并用350mL硫酸(1重量％)对固相进行酸洗，收集脱药滤液代替部分水而回用于步骤(1)的浮选过程中；
(3)尾矿浆料部分在浓缩至固含量为45重量％，过滤后收集液相作为浮选回水代替部分水而回用于步骤(1)的浮选过程中；
(4)按照步骤(1)-(3)的方式循环处理五批次等量的浮选原矿，其中，通过补加乙基黄原酸钠、钛铁矿捕收剂和硫酸使得浮选体系中乙基黄原酸钠和钛铁矿捕收剂的含量以及pH值与初始值保持基本相同(每批次中钛铁矿捕收剂的补加量为0.3g)，合并每一批所得精矿，测得合并后的精矿(即钛铁矿，1743.5g)中TiO2的含量为47.2％；钛铁矿捕收剂的总使用量为4.2g。
实施例2
(1)将1kg浮选原矿(粒度为0.08mm)加入1.5L水得到浮选原矿浆料，然后向得到的浮选原矿浆料中先加入0.6g乙基黄原酸钠和硫酸(调节pH至5.5)，5min后除去上层泡沫，然后加入4g钛铁矿捕收剂，充分浮选，得到精矿浆料和尾矿浆料；
(2)精矿浆料部分(固相为349.5g)进行固液分离并用100mL硫酸(5重量％)对固相进行酸洗，收集脱药滤液代替部分水而回用于步骤(1)的浮选过程中；
(3)尾矿浆料部分在浓缩至固含量为40重量％，过滤后收集液相作为浮选回水代替部分水而回用于步骤(1)的浮选过程中；
(4)按照步骤(1)-(3)的方式循环处理五批次等量的浮选原矿，其中，通过补加乙基黄原酸钠、钛铁矿捕收剂和硫酸使得浮选体系中乙基黄原酸钠和钛铁矿捕收剂的含量以及pH值与初始值保持基本相同(每批次中钛铁矿捕收剂的补加量为0.275g)，合并每一批所得精矿，测得合并后的精矿(1761.8g)中TiO2的含量为47.5％；钛铁矿捕收剂的总使用量为5.1g。
实施例3
(1)将1kg浮选原矿(粒度为0.1mm)加入2L水得到浮选原矿浆料，然后向得到的浮选原矿浆料中先加入1.6g乙基黄原酸钠和硫酸(调节pH至6)，5min后除去上层泡沫，然后加入5g钛铁矿捕收剂，充分浮选，得到精矿浆料和尾矿浆料；
(2)精矿浆料部分(固相为351.4g)进行固液分离并用200mL硫酸(1重量％)对固相进行酸洗，收集脱药滤液代替部分水而回用于步骤(1)的浮选过程中；
(3)尾矿浆料部分在浓缩至固含量为45重量％，过滤后收集液相作为浮选回水代替部分水而回用于步骤(1)的浮选过程中；
(4)按照步骤(1)-(3)的方式循环处理五批次等量的浮选原矿，其中，通过补加乙基黄原酸钠、钛铁矿捕收剂和硫酸使得浮选体系中乙基黄原酸钠和钛铁矿捕收剂的含量以及pH值与初始值保持基本相同(每批次中钛铁矿捕收剂的补加量为0.225g)，合并每一批所得精矿，测得合并后的精矿(1754.2g)中TiO2的含量为47.8％；钛铁矿捕收剂的总使用量为5.9g。
对比例1
按照实施例1的方法浮选钛铁矿，不同的是，未对浮选过程中使用的药剂进行回收，合并每一批所得精矿，测得合并后的精矿(1742.3g)中TiO2的含量为47.3％；钛铁矿捕收剂的总使用量为15g(每批次中钛铁矿捕收剂的添加量为3g)。
由实施例1-3和对比例1可以看出，使用本发明的方法浮选钛铁矿在保证了精矿质量和TiO2含量的前提下，大幅降低了钛铁矿捕收剂的药剂用量，节约了成本且减少了对环境的污染。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (10)
1.一种浮选钛铁矿的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)将浮选原矿浆料进行浮选得到精矿浆料和尾矿浆料，所述浮选原矿浆料的固含量为30-45重量％；
(2)将所述精矿浆料固液分离后对所得的固相进行酸洗脱药，并收集脱药滤液；
(3)将脱药滤液部分或全部回用于步骤(1)中的浮选过程。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述浮选原矿浆料中矿料的粒度为0.02-0.15mm，优选为0.045-0.1mm。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，浮选过程中除硫捕收剂的用量为0.05-1g/L，钛铁矿捕收剂的用量为0.5-3g/L且pH值为5-6；优选地，浮选过程中除硫捕收剂的用量为0.3-0.8g/L，钛铁矿捕收剂的用量为1.5-2.5g/L且pH值为5.5-6。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述除硫捕收剂为烃基黄原酸盐，其通式为R为C2-C5烷基中的至少一种，优选为CH3CH2-，M为Na和/或K，优选为Na。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，酸洗脱药过程中使用的酸为硫酸。
6.根据权利要求1或5所述的方法，酸洗脱药过程中，相对于每千克的固相，以氢离子计，所述酸的用量为0.02-0.4mol，优选为0.04-0.2mol。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述酸洗的方式为喷淋。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，该方法还包括以下步骤：
(4)将所述尾矿浆料进行浓缩，将得到的浓缩液固液分离后收集液相作为浮选回水；
(5)将浮选回水部分或全部回用于步骤(1)中的浮选过程。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，浓缩后尾矿浆料的固含量为30-50重量％，优选为40-45重量％。
10.一种浮选钛铁矿的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)将浮选原矿浆料进行浮选得到精矿浆料和尾矿浆料，所述浮选原矿浆料的固含量为30-45重量％，其中，所述浮选原矿浆料中矿料的粒度为0.045-0.1mm，浮选过程中除硫捕收剂的用量为0.3-0.8g/L，钛铁矿捕收剂的用量为1.5-2.5g/L且pH值为5.5-6，所述除硫捕收剂为乙基黄原酸钠
(2)将所述精矿浆料固液分离后对所得的固相进行酸洗脱药，并收集脱药滤液，其中，酸洗过程中使用的酸为硫酸，相对于每千克的固相，以氢离子计，酸的用量为0.04-0.2mol，所述酸洗的方式为喷淋；
(3)将脱药滤液部分或全部回用于步骤(1)中的浮选过程；
(4)将所述尾矿浆料进行浓缩，将得到的浓缩液固液分离后收集液相作为浮选回水，其中，浓缩后尾矿浆料的固含量为40-45重量％；
(5)将浮选回水部分或全部回用于步骤(1)中的浮选过程。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 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: 20160928 |