CN106622636A - 一种硫化铜镍矿的选矿工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种硫化铜镍矿的选矿工艺，属于选矿技术领域。所述硫化铜镍矿的选矿工艺包括以下步骤：1)洗矿与筛分：对低品位硫化铜镍矿同时进行筛分和清洗工作；2)破碎：对清洗后的硫化铜镍矿筛上物进行破碎；3)磨矿：将破碎后的红土镍矿与筛分清洗后获得的筛下细矿物进行球磨；4)浮选：将磨矿后获得的细矿物加水调成矿浆，再往矿浆中加入调整剂、起泡剂和捕收剂，搅拌，进行浮选粗选和精选，精选得到的泡沫产品即为精矿。本发明选矿效率高，选矿得到的精矿产率、精矿品位和回收率较传统工艺也得到了提高。
Description
技术领域
本发明涉及选矿技术领域，具体涉及一种硫化铜镍矿的选矿工艺。
背景技术
硫化铜镍矿石的选矿工艺，最主要的是浮选，而磁选和重选通常为辅助选矿方法。浮选硫化铜镍矿石时，常采用浮选硫化铜矿物的捕收剂和起泡剂。铜镍矿石浮选具有下列几种基本流程：
1)混合浮选流程：用于选别含铜低于镍的矿石，所得铜镍混合精矿直接冶炼成高冰镍。
2)混合—优选浮选流程：从矿石中混合浮选铜镍，再从混合精矿中分选出含低镍的铜精矿和含铜的镍精矿。该镍精矿经冶炼后，获得高冰镍，对高冰镍再进行浮选分离。
3)混合—优先浮选并从混合浮选尾矿中再回收部分镍：当矿石中各种镍矿物的可浮性有很大差异时，铜镍混合浮选后，再从其尾矿中进一步回收可浮性差的含镍矿物。
起泡剂是矿石浮选的主要药剂之一。经研究表明，起泡剂的性能对浮选指标具有显著的影响。因此，是否选用优良的浮选用起泡剂进行矿物选矿，对获得高品位的精矿具有重要影响。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种硫化铜镍矿的选矿工艺，该工艺选矿效率高，选矿得到的精矿产率、精矿品位和回收率较传统方法也得到了提高。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种硫化铜镍矿的选矿工艺，包括以下步骤：
(1)洗矿与筛分：将低品位的硫化铜镍矿输送至振动筛中进行振动筛分，同时将水管通至振动筛的上方，对硫化铜镍矿同时进行筛分和清洗工作，将筛分后的筛上物和筛下细矿物烘干或晾干后，待用；
(2)破碎：对清洗后的筛上物硫化铜镍矿进行破碎，至粒度为8-15毫米；
(3)磨矿：将破碎后的硫化铜镍矿及筛分清洗后获得的筛下细矿物合并，送入球磨机中进行球磨，至矿物单体解离度为80-90％；
(4)浮选：在磨矿后获得的细矿物中加水调成矿浆，再往矿浆中加入调整剂和起泡剂，搅拌，进行浮选粗选；在粗选得到的尾矿中加入捕收剂进行2-5次的扫选，回收尾矿；在粗选得到的泡沫产品中再加入起泡剂进行精选，精选的中矿和扫选泡沫返回粗选，精选得到的泡沫产品即为精矿；
所述起泡剂包括如下重量份的组分：脂肪酸甲酯磺酸钠50-60份、十二烷基硫酸钠25-30份、α-烯基磺酸钠20-30份、聚乙烯醇10-15份、单硬脂酸甘油酯10-15份、N-月桂酰基谷氨酸二酯10-15份、月桂酰肌氨酸钾5-10份、月桂酰酯水解蚕丝钠盐5-10份、月桂酰二乙醇胺5-10份、瓜尔胶5-10份、海藻酸钠5-10份和聚醚改性硅油5-10份。
优选地，所述起泡剂包括如下重量份的组分：脂肪酸甲酯磺酸钠55份、十二烷基硫酸钠28份、α-烯基磺酸钠25份、聚乙烯醇12份、单硬脂酸甘油酯12份、N-月桂酰基谷氨酸二酯12份、月桂酰肌氨酸钾8份、月桂酰酯水解蚕丝钠盐8份、月桂酰二乙醇胺8份、瓜尔胶8份、海藻酸钠6份和聚醚改性硅油8份。
本发明中所述起泡剂的制备方法包括以下步骤：
(1)称取上述重量份原料；
(2)按上述重量份将脂肪酸甲酯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、α-烯基磺酸钠、聚乙烯醇、单硬脂酸甘油酯、月桂酰二乙醇胺混合搅拌均匀，得混合液A；
(3)将N-月桂酰基谷氨酸二酯、月桂酰肌氨酸钾和月桂酰酯水解蚕丝钠盐混合搅拌均匀，得混合液B；
(4)最后将混合液B、瓜尔胶、海藻酸钠和聚醚改性硅油加入混合液A中，继续搅拌均匀即得到本发明所述的起泡剂。
优选地，所述调整剂为碳酸钠或硫酸。
优选地，所述捕收剂为黄药类50-80g/t、黑药类20-30g/t或硫胺酯类20-80g/t。
优选地，步骤(1)所述的破碎为首先用颚式破碎机破碎至30-100毫米，再采用圆锥破碎机破碎至8-15毫米。
优选地，所述步骤(3)的搅拌时间为20-30分钟，所述步骤(4)的搅拌时间为1-2小时。
优选地，所述步骤(3)中的球磨时间为15-20分钟。
优选地，所述步骤(4)的矿浆中细矿物与水的重量比为1:2-5。
以下对本发明中起泡剂的几种组成成分进行介绍：
脂肪酸甲酯磺酸钠：是国际上被公认的替代烷基磺酸钠(LAS)的第三代表面活性剂，由于其安全无毒，抗硬水能力强，可完全生物降解，被誉为真正绿色环保的表面活性剂。MES的主要原料脂肪酸甲酯来源于天然的植物油脂，油脂经甲酯化后得到脂肪酸甲酯。目前用于生产MES的甲酯主要来源于棕榈油及椰子油，属于可再生资源。MES具有原料可再生性、良好的环境相容性、生物降解性以及耐硬水性能好、去污力好、配伍性好刺激性低等一系列优良性能。
N-月桂酰基谷氨酸二酯和月桂酰肌氨酸钾：均为氨基酸型表面活性剂，产生的泡沫丰富稳定，性质温和，能降低配方整体的刺激性，且可促进本发明聚醚改性硅油的吸收，进一步提高泡沫的稳定性。
月桂酰酯水解蚕丝钠盐：由天然蚕丝活性小肽和月桂酸缩合而成，其发泡力强，稳泡性良好，在硬水和软水中均具有良好的性能，且与多种表面活性剂和多种添加剂的相容性良好，且安全，对环境友好。
瓜尔胶：溶解性在冷水和热水中有出众的分散能力，不会产生结团现象，提高了制造和生产操作的方便；与阴离子、两性离子和表面活性剂有良好的相容性，可用于各类表面活性剂的产品中。在配方中使用时与高分子硅油和去屑剂有携带和协同作用，并提高泡沫的丰满程度和稳定性。
海藻酸钠：可用作纺织品的上浆剂和印花浆，同时作为增稠剂、稳定剂、乳化剂大量应用于食品工业中；也可作乳化稳定剂和增稠剂，我国规定可用于各类食品，按生产需要适量使用。海藻酸钠是一种高粘性的高分子化合物，其具有羧基，是β-D-甘露糖醛酸的醛基以苷键形成的高聚糖醛酸。亲水性强，在冷水和温水中都能溶解，形成非常粘稠的均匀的溶液。
聚醚改性硅油：由于聚醚基团具有亲水性，所以聚醚硅油的亲水性增加，分子中同时具有疏水基团和亲水基团，以至于此类硅油表现出较好的水溶性，使用过程中不会出现破乳、漂油等问题，聚醚硅油的另一主要用途，是作为表面活性剂用于聚氨酯泡沫的稳定剂，也称作匀泡剂。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果为：
本发明首先进行洗矿与筛分，再进行破碎，充分利用筛上物与筛下物，可提高本发明获得的精矿的产率；采用清洗与筛分同时进行，可提高选矿效率，且清洗在筛上进行，可使矿石上的泥土、杂质等与矿物充分分离，提高清洗效果，进而提高经后续步骤后获得的精矿的品位。且本发明选矿中的浮选用起泡剂采用新型的复配起泡剂，该复配起泡剂通过将多种阴离子表面活性剂、氨基酸型表面活性剂和非离子表面活性剂合理配伍，利用多种表面活性剂优化复配，使本发明具有丰富的泡沫，且发泡力强，稳泡性良好，再配以瓜尔胶、海藻酸钠和聚醚改性硅油等助剂，进一步提高了本发明泡沫的丰满程度和稳定性，最终使该复配起泡剂发泡速度快，发泡力强，泡沫稳定，泌水量少，且具有良好的分散性和粘度，使泡沫不易开裂。选用该起泡剂进行浮选，不仅使本发明选矿过程中精矿的产率得以提高，且精矿品位和回收率也得到了提高。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
一种硫化铜镍矿的选矿工艺，包括以下步骤：
(1)洗矿与筛分：将低品位的硫化铜镍矿输送至振动筛中进行振动筛分，同时将水管通至振动筛的上方，对硫化铜镍矿同时进行筛分和清洗工作，由于筛分后的筛下物为筛下细矿物和泥土、杂质等，故筛下细矿物再经进一步清洗，将筛分清洗后的筛上物和筛下细矿物烘干或晾干后，待用；洗矿与筛分同时进行，可以提高选矿效率；
(2)破碎：对清洗后的筛上物硫化铜镍矿进行破碎，首先对低品位硫化铜镍矿采用颚式破碎机破碎至30毫米，再采用圆锥破碎机破碎至8毫米；先进行洗矿与筛分，后进行破碎，可提高本发明获得的精矿的产率；
(3)磨矿：将破碎后的硫化铜镍矿及筛分清洗后获得的筛下细矿物合并，送入球磨机中进行球磨15分钟，至矿物单体解离度为80-90％；
(4)浮选：在磨矿后获得的细矿物中加水调成矿浆，所述矿浆中细矿物与水的重量比为1:2，再往矿浆中加入碳酸钠调整剂和起泡剂，搅拌，进行浮选粗选；在粗选得到的尾矿中加入黄药类50-60g/t的捕收剂进行2次的扫选，回收尾矿；在粗选得到的泡沫产品中再加入起泡剂进行精选，精选的中矿和扫选泡沫返回粗选，精选得到的泡沫产品即为精矿。
其中，所述起泡剂包括如下重量份的组分：脂肪酸甲酯磺酸钠50份、十二烷基硫酸钠25份、α-烯基磺酸钠20份、聚乙烯醇10份、单硬脂酸甘油酯10份、N-月桂酰基谷氨酸二酯10份、月桂酰肌氨酸钾5份、月桂酰酯水解蚕丝钠盐5份、月桂酰二乙醇胺5份、瓜尔胶5份、海藻酸钠5份和聚醚改性硅油5份。
本实施例中所述起泡剂的制备方法包括以下步骤：
(1)称取上述重量份原料；
(2)将脂肪酸甲酯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、α-烯基磺酸钠、聚乙烯醇、单硬脂酸甘油酯、月桂酰二乙醇胺依次加入烧杯中混合，搅拌均匀，得混合液A；
(3)将N-月桂酰基谷氨酸二酯、月桂酰肌氨酸钾和月桂酰酯水解蚕丝钠盐混合搅拌20分钟至搅拌均匀，得混合液B；
(4)最后将混合液B、瓜尔胶、海藻酸钠和聚醚改性硅油加入混合液A中，继续搅拌1小时，即得到本实施例所述的起泡剂。
实施例2
一种硫化铜镍矿的选矿工艺，包括以下步骤：
(1)洗矿与筛分：将低品位的硫化铜镍矿输送至振动筛中进行振动筛分，同时将水管通至振动筛的上方，对硫化铜镍矿同时进行筛分和清洗工作，由于筛分后的筛下物为筛下细矿物和泥土、杂质等，故筛下细矿物再经进一步清洗，将筛分清洗后的筛上物和筛下细矿物烘干或晾干后，待用；洗矿与筛分同时进行，可以提高选矿效率；
(2)破碎：对清洗后的筛上物硫化铜镍矿进行破碎，首先对低品位硫化铜镍矿采用颚式破碎机破碎至100毫米，再采用圆锥破碎机破碎至15毫米；先进行洗矿与筛分，后进行破碎，可提高本发明获得的精矿的产率；
(3)磨矿：将破碎后的硫化铜镍矿及筛分清洗后获得的筛下细矿物合并，送入球磨机中进行球磨20分钟，至矿物单体解离度为80-90％；
(4)浮选：在磨矿后获得的细矿物中加水调成矿浆，所述矿浆中细矿物与水的重量比为1:5，再往矿浆中加入碳酸钠调整剂和起泡剂，搅拌，进行浮选粗选；在粗选得到的尾矿中加入黑药类20-30g/t的捕收剂进行5次的扫选，回收尾矿；在粗选得到的泡沫产品中再加入起泡剂进行精选，精选的中矿和扫选泡沫返回粗选，精选得到的泡沫产品即为精矿。
其中，脂肪酸甲酯磺酸钠60份、十二烷基硫酸钠30份、α-烯基磺酸钠30份、聚乙烯醇15份、单硬脂酸甘油酯15份、N-月桂酰基谷氨酸二酯15份、月桂酰肌氨酸钾10份、月桂酰酯水解蚕丝钠盐10份、月桂酰二乙醇胺10份、瓜尔胶10份、海藻酸钠10份和聚醚改性硅油10份。
本实施例中所述起泡剂的制备方法包括以下步骤：
(1)称取上述重量份原料；
(2)将脂肪酸甲酯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、α-烯基磺酸钠、聚乙烯醇、单硬脂酸甘油酯、月桂酰二乙醇胺依次加入烧杯中，搅拌均匀，得混合液A；
(3)将N-月桂酰基谷氨酸二酯、月桂酰肌氨酸钾和月桂酰酯水解蚕丝钠盐混合搅拌30分钟至搅拌均匀，得混合液B；
(4)最后将混合液B、瓜尔胶、海藻酸钠和聚醚改性硅油加入混合液A中，继续搅拌2小时，即得到本实施例所述的起泡剂。
实施例3
一种硫化铜镍矿的选矿工艺，包括以下步骤：
(1)洗矿与筛分：将低品位的硫化铜镍矿输送至振动筛中进行振动筛分，同时将水管通至振动筛的上方，对硫化铜镍矿同时进行筛分和清洗工作，由于筛分后的筛下物为筛下细矿物和泥土、杂质等，故筛下细矿物再经进一步清洗，将筛分清洗后的筛上物和筛下细矿物烘干或晾干后，待用；洗矿与筛分同时进行，可以提高选矿效率；
(2)破碎：对清洗后的筛上物硫化铜镍矿进行破碎，首先对低品位硫化铜镍矿采用颚式破碎机破碎至50毫米，再采用圆锥破碎机破碎至10毫米；先进行洗矿与筛分，后进行破碎，可提高本发明获得的精矿的产率；
(3)磨矿：将破碎后的硫化铜镍矿及筛分清洗后获得的筛下细矿物合并，送入球磨机中进行球磨18分钟，至矿物单体解离度为80-90％；
(4)浮选：在磨矿后获得的细矿物中加水调成矿浆，所述矿浆中细矿物与水的重量比为1:3，再往矿浆中加入碳酸钠调整剂和起泡剂，搅拌，进行浮选粗选；在粗选得到的尾矿中加入硫胺酯类40-50g/t的捕收剂进行3次的扫选，回收尾矿；在粗选得到的泡沫产品中再加入起泡剂进行精选，精选的中矿和扫选泡沫返回粗选，精选得到的泡沫产品即为精矿。
其中，所述起泡剂包括如下重量份的组分：脂肪酸甲酯磺酸钠55份、十二烷基硫酸钠28份、α-烯基磺酸钠25份、聚乙烯醇12份、单硬脂酸甘油酯12份、N-月桂酰基谷氨酸二酯12份、月桂酰肌氨酸钾8份、月桂酰酯水解蚕丝钠盐8份、月桂酰二乙醇胺8份、瓜尔胶8份、海藻酸钠6份和聚醚改性硅油8份。
本实施例中所述起泡剂的制备方法包括以下步骤：
(1)称取上述重量份原料；
(2)将脂肪酸甲酯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、α-烯基磺酸钠、聚乙烯醇、单硬脂酸甘油酯、月桂酰二乙醇胺依次加入烧杯中混合，搅拌均匀，得混合液A；
(3)将N-月桂酰基谷氨酸二酯、月桂酰肌氨酸钾和月桂酰酯水解蚕丝钠盐混合搅拌25分钟至搅拌均匀，得混合液B；
(4)最后将混合液B、瓜尔胶、海藻酸钠和聚醚改性硅油加入混合液A中，继续搅拌1.5小时，即得到本实施例所述的起泡剂。
对比例
一种硫化铜镍矿的选矿工艺，包括以下步骤：
(1)破碎：首先对低品位硫化铜镍矿采用颚式破碎机破碎至50毫米，再采用圆锥破碎机破碎至10毫米；
(2)洗矿：将破碎后的硫化铜镍矿输送至洗矿池中清洗矿石表面的泥土、杂质，烘干；
(3)筛分：将清洗后的硫化铜镍矿输送至振动筛中进行振动筛分，进行筛分工作；
(4)磨矿：将筛分后的筛上物送入球磨机中球磨18分钟，至矿物单体解离度为80-90％；
(5)浮选：将磨矿后获得的细矿物加水调成矿浆，再往矿浆中加入调整剂硫酸和起泡剂松醇油，搅拌，进行浮选粗选；在粗选得到的尾矿中加入黑药类20-30g/t捕收剂进行3次的扫选，回收尾矿；在粗选得到的泡沫产品中再加入起泡剂松醇油进行精选，精选的中矿和扫选泡沫返回粗选，精选得到的泡沫产品即为精矿。
通过对利用本发明实施例和对比例获得的精矿的产率、品位和金属回收率进行对比，对比结果如表1所示：
表1
通过表中数据发现，本发明与对比例所采用的工艺和传统起泡剂相比，本发明所获得的精矿产率较高，且获得的镍铜精矿品位和金属回收率也较高。
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。
Claims (9)
1.一种硫化铜镍矿的选矿工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)洗矿与筛分：将低品位的硫化铜镍矿输送至振动筛中进行振动筛分，同时将水管通至振动筛的上方，对硫化铜镍矿同时进行筛分和清洗工作，将筛分后的筛上物和筛下细矿物烘干或晾干后，待用；
(2)破碎：对清洗后的筛上物硫化铜镍矿进行破碎，至粒度为8-15毫米；
(3)磨矿：将破碎后的硫化铜镍矿及筛分清洗后获得的筛下细矿物合并，送入球磨机中进行球磨，至矿物单体解离度为80-90％；
(4)浮选：在磨矿后获得的细矿物中加水调成矿浆，再往矿浆中加入调整剂和起泡剂，搅拌，进行浮选粗选；在粗选得到的尾矿中加入捕收剂进行2-5次的扫选，回收尾矿；在粗选得到的泡沫产品中再加入起泡剂进行精选，精选的中矿和扫选泡沫返回粗选，精选得到的泡沫产品即为精矿；
所述起泡剂包括如下重量份的组分：脂肪酸甲酯磺酸钠50-60份、十二烷基硫酸钠25-30份、α-烯基磺酸钠20-30份、聚乙烯醇10-15份、单硬脂酸甘油酯10-15份、N-月桂酰基谷氨酸二酯10-15份、月桂酰肌氨酸钾5-10份、月桂酰酯水解蚕丝钠盐5-10份、月桂酰二乙醇胺5-10份、瓜尔胶5-10份、海藻酸钠5-10份和聚醚改性硅油5-10份。
2.根据权利要求1所述的硫化铜镍矿的选矿工艺，其特征在于，所述起泡剂包括如下重量份的组分：脂肪酸甲酯磺酸钠55份、十二烷基硫酸钠28份、α-烯基磺酸钠25份、聚乙烯醇12份、单硬脂酸甘油酯12份、N-月桂酰基谷氨酸二酯12份、月桂酰肌氨酸钾8份、月桂酰酯水解蚕丝钠盐8份、月桂酰二乙醇胺8份、瓜尔胶8份、海藻酸钠6份和聚醚改性硅油8份。
3.根据权利要求1或2所述的硫化铜镍矿的选矿工艺，其特征在于，所述起泡剂的制备方法包括以下步骤：
(1)称取上述重量份原料；
(2)将脂肪酸甲酯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、α-烯基磺酸钠、聚乙烯醇、单硬脂酸甘油酯、月桂酰二乙醇胺混合搅拌均匀，得混合液A；
(3)将N-月桂酰基谷氨酸二酯、月桂酰肌氨酸钾和月桂酰酯水解蚕丝钠盐混合搅拌均匀，得混合液B；
(4)最后将混合液B、瓜尔胶、海藻酸钠和聚醚改性硅油加入混合液A中，继续搅拌均匀即得到本发明所述的起泡剂。
4.根据权利要求1所述的硫化铜镍矿的选矿工艺，其特征在于，所述调整剂为碳酸钠或硫酸。
5.根据权利要求1所述的硫化铜镍矿的选矿工艺，其特征在于，所述捕收剂为黄药类50-80g/t、黑药类20-30g/t或硫胺酯类20-80g/t。
6.根据权利要求1所述的硫化铜镍矿的选矿工艺，其特征在于，步骤(1)所述的破碎为首先用颚式破碎机破碎至30-100毫米，再采用圆锥破碎机破碎至8-15毫米。
7.根据权利要求3所述的硫化铜镍矿的选矿工艺，其特征在于，所述步骤(3)的搅拌时间为20-30分钟，所述步骤(4)的搅拌时间为1-2小时。
8.根据权利要求1所述的硫化铜镍矿的选矿工艺，其特征在于，所述步骤(3)中的球磨时间为15-20分钟。
9.根据权利要求1所述的硫化铜镍矿的选矿工艺，其特征在于，所述步骤(4)的矿浆中细矿物与水的重量比为1:2-5。
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