CN106378263A - 一种低碱耗白钨矿捕收剂及其应用 - Google Patents

一种低碱耗白钨矿捕收剂及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种白钨矿捕收剂，其特征在于，所述白钨矿捕收剂主要通过以下步骤制备：1)将工业油脂副产品加热并搅拌，后加入所述工业油脂副产品质量10‑15％的硫酸，所述硫酸的浓度为25‑35％；2)继续搅拌反应，静置分层后去除下层杂质；3)向反应体系通入氯气并继续搅拌反应，加入无机强碱溶液中和反应体系；4)加入体系总质量3‑5％的表面活性剂，搅拌均匀后加入所述工业油脂副产品质量10‑15％的无机强碱溶液，搅拌；5)将反应加水稀释至质量分数1‑10％，得到捕收剂；其中，所述工业油脂副产品是食用油脂加工提取工业副产品，其主要成分包括油角、皂角、多聚酸、脱臭馏出物和葵二酸。本发明还提供了使用所述白钨矿捕收剂进行白钨矿选矿的方法。

Description

一种低碱耗白钨矿捕收剂及其应用
技术领域
本发明涉及选矿领域，具体而言，涉及一种低碱耗白钨矿捕收剂及其应用。
背景技术
钨作为一种不可再生资源，在工业生产领域具有广泛的用途。但经长期的开采，黑钨矿资源日趋枯竭，白钨矿逐步取代黑钨矿成为主要的钨矿开采矿种。目前，白钨矿分选主要采用浮选工艺，其中最典型的流程是以碳酸钠(或氢氧化钠+碳酸钠)做调整剂，硅酸钠作抑制剂，脂肪酸作捕收剂，采用一次粗选、两次扫选流程浮选出白钨粗精矿，再采用彼得洛夫法进行加温精选获得可以销售的白钨精矿，国内大部分白钨选厂都采用该类流程。但大多数脂肪酸类捕收剂不耐钙镁离子，特别是使用回水的白钨选厂，回水中钙镁离子含量更高，常规的脂肪酸类捕收剂与钙镁离子极易生产沉淀，不仅药剂消耗量大，而且会降低选择性，导致选别指标较差，选厂通常加入大量的碳酸钠来降低这些影响。碳酸钠不但可以调节矿浆pH值，还能沉淀矿浆中钙镁离子和各种重金属离子，克服水中这些离子对浮选的不良影响。因此白钨浮选过程需添加大量碳酸钠，一般为用量约500-3000g/t。
亢建华(提高河南某钨钼矿石白钨粗精矿品位试验，金属矿山，2016.3:91-94)对河南栾川某钼钨矿石中的白钨进行了提高粗精矿品位研究，采用碳酸钠2000g/t，配合含钙脉石ATM抑制剂，捕收剂FX-6，提高了白钨粗精矿品位，为后续降本提质创造了条件。
李静(甘肃某白钨矿浮选捕收剂试验研究，中国矿业，2015.8:123-127)对甘肃某地区的白钨矿进行了研究，采用碳酸2000g/t，水玻璃2500g/t，配合新型捕收剂获得良好的指标。
李俊萌(江西某低品位复杂铜钨多金属矿石浮选工艺研究，金属矿山，2015.12:58-63)对浮选铜硫的尾矿浮钨，最终闭路流程粗选作业采用碳酸1500g/t，水玻璃5000g/t，捕收剂W-1205 400g/t，粗精矿再加温精选获得了较好的白钨选别指标。
李茂林(新型浮选剂FX－6提高某白钨矿回收率试验研究，矿业开发与研究，2015.8:49-51)采用的药剂制度为粗选：碳酸钠2000g/t，水玻璃1800g/t，捕收剂FX-61000g/t，从原矿含WO3 0.43％，获得粗精矿含WO3 2.35％，进一步脱药精选可获得较好的选别指标。
吴鑫等(ZL捕收剂浮选湖南某低品位白钨矿的试验研究，有色金属(选矿部分色金属(选)矿部分)2015.2:34-38)对湖南某低品位白钨矿含WO3 0.36％，粗选添加碳酸钠1200g/t，水玻璃1800g/t，捕收剂ZL180ZL，进行了试验研究，获得良好指标。
倪章元等(某低品位白钨矿选矿试验研究，中国钨业，2014.10:21-24)对非洲某夕卡岩型白钨矿进行了试验研究，确定粗选作业采用药剂制度为碳酸钠2000g/t，氢氧化钠200g/t，水玻璃1400g/t，捕收剂400g/t，获得粗精矿再加温精选，获得了满意指标。
林日孝等(云南某白钨矿选矿试验研究，金属矿山，2011.3:74-77)根据云南某白钨矿呈细粒嵌布的特点，采用碳酸钠1200g/t水玻璃2000g/t，捕收剂320g/t的药剂制度，获得了交较好的指标。
目前存在的问题是，碳酸钠是粉状物，直接添加较难实现，配置添加粉尘太大，且碳酸钠的溶解度和温度相关，环境温度较高时，溶解度较高，可配置浓度10-25％，选矿厂一般配置浓度为20％，环境温度较低时，即使采用热水配置浓度降低至10％左右，通过管道流入矿浆，由于环境温度降低，碳酸钠晶体析出，导致堵塞管道，矿浆中碳酸钠用量减少，白钨常用捕收剂受钙镁离子影响，选别指标极度不稳定。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种白钨矿捕收剂，所述白钨矿捕收剂采用油脂化工副产品为原料制备，其应用在选矿时，用碱量低，特别适宜高硬水地区矽卡岩型白钨矿的浮选。
本发明的第二目的在于提供一种使用所述的白钨矿捕收剂进行白钨矿选矿的方法，该方法用碱量低，选矿效果好，生产成本低。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
本发明的一个方面涉及一种白钨矿捕收剂，所述白钨矿捕收剂主要通过以下步骤制备：
1)将工业油脂副产品加热并搅拌，后加入25-35％的硫酸；
2)继续搅拌反应，静置分层后去除下层杂质；
3)向反应体系通入氯气并继续搅拌反应，加入无机强碱溶液中和反应体系至体系pH＝7-8；
4)加入体系总质量3-5％的表面活性剂，搅拌均匀后再次加入无机强碱溶液，搅拌；
其中，所述工业油脂副产品是食用油脂加工提取工业副产品，其主要要成分包括油角、皂角、多聚酸、脱臭馏出物和葵二酸。
本发明的方法采用工业油脂副产品作为原料，一方面可以降低成本，一方面又解决了工业废料的处理问题，达到了废料再利用的效果。
本发明采用浓度25-35％的硫酸溶解油脂副产品，经实验发现，硫酸浓度过低时，耗水量较大，产生大量废水，成本也较高，不利于进行绿色环保的生产；硫酸浓度过高时则会使得原料局部碳化，并带来一系列副反应，影响反应的最终收率。
本发明还加入了表面活性剂与起到捕收作用的组分进行配伍，表面活性剂可以起到起泡，帮助浮选的作用，然而表面活性剂的加入量需要控制在3-5％的范围内，否则泡沫过多同样不利于浮选。
优选地，所述步骤1)中加热的温度为50-70℃，搅拌时间为25-35min。
由于原料粘度较高，为了提高反应效率，需要对原料进行加温以降低其粘度，加热温度以50-70℃为宜，在实验室条件下，加热温度可以高于70℃，然而在工业应用中，为了保证生产安全并降低成本，加热温度应控制在70℃以下。加热温度低于50℃时，原料粘度降低不明显，需要大幅延长反应时间方可达到同样的制备效果。
优选地，所述步骤2)中继续搅拌时间为45-60min。
优选地，所述步骤3)中通入氯气的量为，反应体系总质量的10-15％，通入氯气后搅拌反应的时间为60-80min。
通入氯气的用量应控制在本发明提及的10-15％之内，通入量过高时，会造成原料的过度氯化，极性增强，泡沫过大，因而选别过程不易控制，通入量过低时，氯化反应不充分。
优选地，所述无机强碱溶液为10-30％的氢氧化钠溶液。
无机强碱溶液可以增强捕收剂的水溶性，改善浮选效果。
优选地，所述表面活性剂包括烷基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的一种或多种。
本发明的另一方面涉及使用所述捕收剂进行白钨矿选矿的方法，所述方法包括以下步骤：
步骤一，将原料进行磨矿，浮选硫化矿；
步骤二，对硫化矿浮选尾矿进行粗选，后进行2-3次扫选；
步骤三，对粗选后的粗精矿进行脱药精选；
其中，所述粗选过程为，向硫化矿浮选尾矿添加抑制剂并可选地添加调整剂，搅拌后加入所述捕收剂并继续搅拌。
优选地，所述粗选进行两次，其中，第一次粗选的具体过程包括，向硫化矿浮选尾矿即白钨浮选给矿加入调整剂0-300g/t，抑制剂水玻璃1500-2000g/t，搅拌3-5min后加入捕收剂150-200g/t并继续搅拌3-5min；
第二次粗选的具体过程包括，加入抑制剂500-1000g/t搅拌3-5min，后加入捕收剂50-100g/t并继续搅拌3-5min。
本发明在粗选过程中加入的调整剂相对于使用其它捕收剂进行粗选时，大幅减少，根据选矿需要，有时也可不加调整剂，因此，其抗钙镁离子的能力强。捕收剂的加入量视选矿需要而定，本发明中确定的捕收剂添加量是根据综合选矿回收率和白钨精矿品位确定的，捕收剂加入量过大时，白钨精矿的品位会受到影响，而加入量不足时，回收率过低，影响选矿效率。
优选地，所述调整剂是碳酸钠，所述抑制剂为水玻璃。
优选地，所述脱药精选在90-92℃下进行4-6次。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明的白钨矿捕收剂，采用工业副产品作为主要原料，通过加工，得到一种特别适合高硬水地区、抗钙镁离子能力较强的白钨矿浮选捕收剂，其用碱量低，选矿效果好；
(2)本发明的白钨矿捕收剂在应用中，由于用碱量低，降低了选矿药剂配制量，减少了碳酸钠结晶造成管道堵塞，稳定选别指标，实际操作中节约了生产成本，提高了生产效率；
(3)本发明的白钨矿捕收剂使用方法，通过两次粗选后进行精选的方法，能够以较低的成本得到产品级的白钨精矿。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1
按照以下步骤制备白钨矿捕收剂
1)将工业油脂副产品加热至50℃并搅拌25min，后加入稀释浓度为25％的硫酸，用量为油脂副产品质量的15％；
2)继续搅拌反应45-60min，静置，分层后去除下层杂质；
3)向反应体系通入工业油脂副产品质量的10％氯气并继续搅拌反应80min，加入碱液溶液中和反应体系；
4)加入体系总质量3％的表面活性剂十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠，搅拌均匀后再次加入30％氢氧化钠10％，搅拌；
5)将反应体系加水稀释至质量分数10％，得到捕收剂。
其中，所述工业油脂副产品是食用油脂加工提取工业副产品，其主要成分包括油角、皂角、多聚酸、脱臭馏出物和葵二酸。
实施例2
按照以下步骤制备白钨矿捕收剂
1)将工业油脂副产品加热至70℃并搅拌35min，后加入稀释浓度为35％的硫酸，用量为15％；
2)继续搅拌反应60min，静置，分层后去除下层杂质；
3)向反应体系通入工业油脂副产品质量的15％氯气并继续搅拌反应60min，加入碱液溶液中和反应体系；
4)加入体系总质量5％的表面活性剂烷基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚，搅拌均匀后再次加入30％氢氧化钠15％，搅拌；
5)将反应体系加水稀释至质量分数1％，得到捕收剂。
其中，所述工业油脂副产品是食用油脂加工提取工业副产品，其主要成分包括油角、皂角、多聚酸、脱臭馏出物和葵二酸。
实施例3
按照以下步骤制备白钨矿捕收剂
1)将工业油脂副产品加热至60℃并搅拌30min，后加入稀释浓度为30％的硫酸，用量为12％；
2)继续搅拌反应50min，静置，分层后去除下层杂质；
3)向反应体系通入工业油脂副产品质量的13％氯气并继续搅拌反应70min，加入碱液溶液中和反应体系；
4)加入体系总质量4％的表面活性剂烷基酚聚氧乙烯醚，搅拌均匀后再次加入25％氢氧化钠14％，搅拌；
5)将反应体系加水稀释至质量分数5％，得到捕收剂。
其中，所述工业油脂副产品是食用油脂加工提取工业副产品，其主要成分包括油角、皂角、多聚酸、脱臭馏出物和葵二酸。
实施例4
按照以下步骤进行选矿实验
我国北方某硬水地区钼钨矿，有用矿物为辉钼矿和白钨矿，原矿含WO30.085％，钼主要为辉钼矿，钨主要为白钨矿。对原矿磨矿至细度为-0.074mm占65％，进行一粗三扫流程浮选硫化矿，硫化矿尾矿浮选白钨。
浮选白钨流程为两次粗选，两次扫选，浮选药剂用量为：粗选一加入碳酸钠300g/t，水玻璃1500g/t，捕收剂150g/t，粗选二加水玻璃500g/t，捕收剂50g/t，扫选一加捕收剂15g/t，扫选二加捕收剂10g/t；
两次粗选的粗精矿合并进行脱药后四次精选，得到白钨精矿，试验进行了常规白钨捕收剂和本发明研制的捕收剂对比试验，具体结果见表1：
结果看出，本发明捕收剂明显由于常规白钨捕收剂。
表1捕收剂种类对比试验结果
实施例5
某矽卡岩型钼钨矿，原矿含WO3 0.105％，钼主要为辉钼矿中，钨主要为白钨矿。对原矿磨矿至细度为-0.074mm占70％，目的矿物基本解离，采用一粗三扫流程优先浮选硫化矿，硫化矿尾矿浮选白钨。选白钨流程为两次粗选，两次扫选，药剂制度为：粗选一加入碳酸钠0g/t，水玻璃2000g/t，捕收剂180g/t，粗选二加水玻璃500g/t，捕收剂60g/t，扫选一加捕收剂20g/t,，扫选二加捕收剂10g/t；两次粗选的粗精矿合并进行脱药后四次精选，得到可销售的白钨精矿，试验进行了常规药剂和本发明药剂的对比试验，具体结果见表2。
表2捕收剂对比试验结果
实施例6
按照以下步骤进行选矿实验
我国某钨矿，原矿含WO3 0.217％，主要以白钨矿为主，原矿磨矿至细度为-0.074mm占60％，采用两次粗选，两次扫选流程，药剂制度为：粗选一加入碳酸钠100g/t，水玻璃1800g/t，本发明研制的捕收剂200g/t，粗选二加水玻璃1000g/t，捕收剂100g/t，扫选一加捕收剂20g/t,，扫选二加捕收剂10g/t；两次粗选的粗精矿合并进行脱药后四次精选，得到可销售的白钨精矿，具体结果见表3。
表3
实施例7
按照以下步骤进行选矿实验
某钼钨矿，原矿含WO3 0.095％，磨矿细度为-0.074mm占70％，目的矿物基本解离，采用一粗三扫流程优先浮选硫化矿，硫化矿尾矿浮选白钨。选白钨流程为两次粗选，两次扫选，药剂制度为：粗选一加入碳酸钠200g/t，水玻璃1600g/t，本发明研制的捕收剂150g/t，粗选二加水玻璃800g/t，捕收剂50g/t，扫选一加捕收剂20g/t,，扫选二加捕收剂10g/t；两次粗选的粗精矿合并进行脱药后四次精选，得到可销售的白钨精矿，具体结果见表4
表4
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。

Claims (10)

1.一种白钨矿捕收剂，其特征在于，所述白钨矿捕收剂主要通过以下步骤制备：
1)将工业油脂副产品加热并搅拌，后加入所述工业油脂副产品质量10-15％的硫酸，所述硫酸的浓度为25-35％；
2)继续搅拌反应，静置分层后去除下层杂质；
3)向反应体系通入氯气并继续搅拌反应，加入无机强碱溶液中和反应体系至体系pH＝7-8；
4)加入体系总质量3-5％的表面活性剂，搅拌均匀后加入所述工业油脂副产品质量10-15％的无机强碱溶液，搅拌；
5)将反应加水稀释至质量分数1-10％，得到捕收剂；
其中，所述工业油脂副产品是食用油脂加工提取工业副产品，其主要成分包括油角、皂角、多聚酸、脱臭馏出物和葵二酸等。
2.根据权利要求1所述的白钨矿捕收剂，其特征在于，所述步骤1)中加热的温度为50-70℃，搅拌时间为25-35min。
3.根据权利要求1所述的白钨矿捕收剂，其特征在于，所述步骤2)中继续搅拌时间为45-60min。
4.根据权利要求1所述的白钨矿捕收剂，其特征在于，所述步骤3)中通入氯气的量为工业油脂副产品质量的10-15％，通入氯气后搅拌反应的时间为60-80min。
5.根据权利要求1所述的白钨矿捕收剂，其特征在于，所述无机强碱溶液为10-30％的氢氧化钠溶液。
6.根据权利要求1所述的白钨矿捕收剂，其特征在于，所述表面活性剂包括烷基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的一种或多种。
7.使用权利要求1所述的捕收剂进行白钨矿选矿的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤一，将原料矿进行磨矿，浮选硫化矿；
步骤二，对硫化矿浮选尾矿进行粗选，后进行2-3次扫选；
步骤三，对粗选后的粗精矿进行脱药精选；
其中，所述粗选过程为，向硫化矿浮选尾矿添加抑制剂并可选地添加调整剂，搅拌后加入所述捕收剂并继续搅拌。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述粗选进行两次，其中，第一次粗选的具体过程包括，向硫化矿浮选尾矿加入调整剂0-300g/t，抑制剂水玻璃1500-2000g/t，搅拌3-5min后加入捕收剂150-200g/t并继续搅拌3-5min；
第二次粗选的具体过程包括，加入抑制剂500-1000g/t搅拌3-5min，后加入捕收剂50-100g/t并继续搅拌3-5min。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述调整剂是碳酸钠，所述抑制剂为水玻璃。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述脱药精选在90-92℃下进行4-6次。
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