CN107597445B - 一种从石英中浮选提纯异极矿的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种从石英中浮选提纯异极矿的方法，具体涉及异极矿与石英的浮选分离方法，属于矿物加工工程领域矿物浮选分离技术领域。一种从石英中浮选提纯异极矿的方法，将待处理的异极矿和石英的混合矿样与去离子水混合，向搅拌均匀的矿浆中加入捕收剂，捕收剂用量为750～900g/t；将加入捕收剂的矿浆搅拌均匀后进行浮选，其中，所述捕收剂为N,N′‑双脂肪酰基乙二胺二丙酸钠。本发明提出的从石英中浮选提纯异极矿工艺流程简单，药剂制度简单，操作方便，具有较好的工业可行性前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种从石英中浮选提纯异极矿的方法，具体涉及异极矿与石英的浮选分离方法，属于矿物加工工程领域矿物浮选分离技术领域。
背景技术
锌是第四"常见"的金属，仅次于铁、铝及铜。因具有适宜的机械性能和抗腐蚀性能，锌广泛应用于汽车、建筑、船舶、轻工等行业，特别是在现代工业电池制造中具有不可取代的地位。进入二十一世纪以来，随着我国经济的快速增长，对锌资源的需求量也在不断增加。我国已成为世界第一大锌产量国和锌资源消费国，从2006年到2014年，我国锌金属产量增加了近85％。在2014年，我国锌精矿进口量达到219.82万吨，占锌总产量的37.72％。锌行业已出现整体性的巨额贸易逆差，锌矿产在我国的优势地位已不复存在。因此，强化锌资源的开发利用对支撑我国经济的可持续发展具有重要意义。
异极矿是锌资源中重要的矿种之一，但因其具有结构复杂、氧化率高且与硅酸盐脉石矿物性质相近等特点，造成异极矿在实际回收时较为困难。浮选是异极矿最主要的回收方法之一，在目前异极矿浮选中已进行研究的选别工艺包含：硫化-黄药法、硫化-胺法、螯合剂捕收剂法、脂肪酸盐类捕收剂法等，这其中硫化-胺法是最为常用的浮选方法。但矿泥和可溶性盐类矿物对硫化-胺法影响较大，并且在浮选过程中既需要加入活化剂也需要加入抑制剂所以工艺流程也较为复杂。因此对新的氧化锌浮选方法的探究，提高异极矿的回收率与品位对我国锌资源的高效利用具有重要意义。
发明内容
本发明提供一种从石英中浮选提纯异极矿的方法，主要目的是选取一种新型捕收剂，根据新型捕收剂对异极矿和脉石矿物石英的不同浮选行为，实现矿物的有效分选。该方法工艺流程简单，药剂制度简单，并且能实现高效脱硅的目的。
一种从石英中浮选提纯异极矿的方法，所述方法包括下述工艺步骤：
(1)将待处理的矿样与水按质量比为1：4～6混合，调浆1～3min；可选地，向矿浆内加入pH调整剂将矿浆pH值调整至6～10，然后再调浆1～3min；
(2)向步骤(1)所得矿浆中加入捕收剂N,N′-双脂肪酰基乙二胺二丙酸钠，搅拌2min，其中，所述捕收剂的用量为750～900g/t；后将加入捕收剂的矿浆搅拌均匀后进行浮选，浮选时间3～5min。
本发明所述从石英中浮选提纯异极矿的方法中，步骤(1)中，将待处理的矿样与水按质量比为1：4～6混合，调浆1～3min；随后测量所得矿浆的pH值，如矿浆测量pH值为所需矿浆pH值，则直接进行步骤(2)；如矿浆测量pH值不是所需矿浆的pH值，则利用pH调整剂将矿浆pH值调整至所需矿浆pH值，然后再调浆1～3min。
上述“所需矿浆pH值”可为6～10内的任意值，其可人为限定，目的是为了考察及获得不同pH条件下的浮选结果。
上述技术方案中，所述“捕收剂的用量为750～900g/t”是指每1t待处理的矿样所用捕收剂的量为750～900g。
进一步地，浮选结束后将浮选泡沫产品即精矿和槽内产品即尾矿分别烘干、称量、计算回收率并化验品位。
上述技术方案中，优选所述待处理的矿样为异极矿与石英的人工混合矿，且异极矿与石英的质量比为3:17。
上述技术方案中，优选所述调浆为：以1600～1992r/min的搅拌速率对矿浆进行搅拌。
上述技术方案中，优选所述pH值调整剂为NaOH溶液。本发明所述方法对所述NaOH溶液并无特殊要求。
与传统的浮选方法相比，本方法的有益效果是：本发明提出的从石英中浮选提纯异极矿的方法工艺流程简单，药剂制度简单(无需加入任何活化剂和起泡剂)，操作方便，具有良好的工业可行性。在低温条件下依然可以实现浮选分离，新型捕收剂的水溶性好。
附图说明
图1为实施例3所述从石英中浮选提纯异极矿的方法的工艺流程图。
具体实施方式
下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
下述实施例中所述试验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
下述实施例中的异极矿、石英制备的样品粒度为-0.074mm(即指样品粒度在0.074mm以下)，异极矿、石英纯度分别为97.62％、99.36％。
下述实施例中采用的XFGII-5型挂槽浮选机，购自吉林省探矿机械厂。
下述实施例中采用的捕收剂N,N′-双脂肪酰基乙二胺二丙酸钠按下述方法制得，具体步骤为：
在反应温度50℃的条件下，向装有乙二胺的三口瓶中滴加丙烯酸甲酯，当乙二胺与丙烯酸甲酯摩尔比为1:2时停止滴加。待滴加完全后恒温回流，反应4h。反应结束后，对产物进行减压蒸馏，蒸出未反应产物，得到中间产物。
在反应温度45℃的条件下，向装有月桂酸的三口烧瓶中滴加氯化亚砜至月桂酸与氯化亚砜摩尔比为1：1.02。滴加完全后反应5h，然后对产物进行减压蒸馏得到脂肪酰氯。
向中间产物滴加脂肪酰氯，同时控制反应体系的pH为10(通过滴加氢氧化钠溶液控制反应体系的pH为10)，当中间产物与脂肪酰氯摩尔比为1:2后结束滴加，得到N,N′-双脂肪酰基乙二胺二丙酸甲脂。于水中，90℃条件下，N,N′-双脂肪酰基乙二胺二丙酸甲脂与氢氧化钠进行皂化反应得到最终产物N,N′-双脂肪酰基乙二胺二丙酸钠，其中，氢氧化钠与N,N′-双脂肪酰基乙二胺二丙酸甲脂的摩尔比为2:1。
实施例1
(1)将异极矿和石英按照质量比为3:17配置成混合矿矿样，称取5g矿样放入浮选槽中并加入去离子水，其中，去离子水与矿样质量比为5：1；采用挂槽浮选机，在1992r/min的条件下，搅拌调浆2min；
(2)调浆后，在室温13℃，矿浆自然pH(pH＝6.63)条件下，加入捕收剂N,N′-双脂肪酰基乙二胺二丙酸钠750g/t，搅拌2min后进行浮选，浮选时间为3min。浮选结束后，对泡沫产品即精矿和槽内产品即尾矿分别烘干、称量，并取样化验品位，计算回收率，其中浮选精矿中Zn品位为51.90％、回收率可达84.76％。
实施例2
(1)将异极矿和石英按照质量比为3:17配置成混合矿矿样，称取5g矿样放入浮选槽中并加入去离子水，其中去离子水与矿样质量比为5：1；采用挂槽浮选机，在1992r/min的条件下，搅拌调浆2min；
(2)调浆后，在室温13℃，矿浆自然pH(pH＝6.63)条件下，加入捕收剂N,N′-双脂肪酰基乙二胺二丙酸钠900g/t，搅拌2min后进行浮选，浮选时间为3min。浮选结束后，对泡沫产品即精矿和槽内产品即尾矿分别烘干、称量，并取样化验品位，计算回收率，其中浮选精矿中Zn品位为49.45％、回收率可达88.03％。
实施例3
(1)将异极矿和石英按照质量比为3:17配置成混合矿矿样，称取5g矿样放入浮选槽中并加入去离子水，其中去离子水与矿样质量比为5：1；采用挂槽浮选机，在1992r/min的条件下，搅拌调浆2min；向矿浆内加入浓度为1mol/L的NaOH溶液将矿浆pH值调整至7.71，然后再调浆2min；
(2)调浆后，在室温13℃，矿浆pH为7.71条件下，加入捕收剂N,N′-双脂肪酰基乙二胺二丙酸钠900g/t，搅拌2min后进行浮选，浮选时间为3min。浮选结束后，对泡沫产品即精矿和槽内产品即尾矿分别烘干、称量，并取样化验品位，计算回收率，其中浮选精矿中Zn品位为52％、回收率可达98.21％。
实施例4
(1)将异极矿和石英按照质量比为3:17配置成混合矿矿样，称取5g矿样放入浮选槽中并加入去离子水，其中去离子水与矿样质量比为5：1；采用挂槽浮选机，在1992r/min的条件下，搅拌调浆2min；向矿浆内加入浓度为1mol/L的NaOH溶液将矿浆pH值调整至8.56，然后再调浆2min；
(2)调浆后，在室温13℃，矿浆pH为8.56条件下，加入捕收剂N,N′-双脂肪酰基乙二胺二丙酸钠900g/t，搅拌2min后进行浮选，浮选时间为3min。浮选结束后，对泡沫产品即精矿和槽内产品即尾矿分别烘干、称量，并取样化验品位，计算回收率，其中浮选精矿中Zn品位为49.4％、回收率可达99.60％。
实施例5
(1)将异极矿和石英按照质量比为3:17配置成混合矿矿样，称取5g矿样放入浮选槽中并加入去离子水，其中去离子水与矿样质量比为5：1；采用挂槽浮选机，在1992r/min的条件下，搅拌调浆2min；向矿浆内加入浓度为1mol/L的NaOH溶液将矿浆pH值调整至9.12，然后再调浆2min；
(2)调浆后，在室温13℃，矿浆pH为9.12条件下，加入捕收剂N,N′-双脂肪酰基乙二胺二丙酸钠900g/t，搅拌2min后进行浮选，浮选时间为3min。浮选结束后，对泡沫产品即精矿和槽内产品即尾矿分别烘干、称量，并取样化验品位，计算回收率，其中浮选精矿中Zn品位为50.7％、回收率可达96.66％。
Claims (3)
1.一种从石英中浮选提纯异极矿的方法，其特征在于：所述方法包括下述工艺步骤：
(1)将待处理的矿样与水按质量比为1：4～6混合，调浆1～3min；随后测量所得矿浆的pH值，如矿浆测量pH值为所需矿浆pH值，则直接进行步骤(2)；如矿浆测量pH值不是所需矿浆的pH值，则利用pH调整剂将矿浆pH值调整至所需矿浆pH值，然后再调浆1～3min，所需矿浆pH值为6～10内的任意值；pH值调整剂为NaOH溶液；
(2)向步骤(1)所得矿浆中加入捕收剂N,N′-双脂肪酰基乙二胺二丙酸钠，搅拌2min，其中，所述捕收剂的用量为750～900g/t；后将加入捕收剂的矿浆搅拌均匀后进行浮选，浮选时间3～5min。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：待处理的矿样为异极矿与石英的人工混合矿，且异极矿与石英的质量比为3:17。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：浮选结束后将浮选泡沫产品即精矿和槽内产品即尾矿分别烘干、称量、计算回收率并化验品位。
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