CN108043589A - 聚天冬氨酸在萤石矿浮选中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种聚天冬氨酸在萤石矿浮选中的应用；将聚天冬氨酸作为脉石矿物抑制剂应用于萤石与脉石矿物的浮选分离；聚天冬氨酸具有无毒、溶于水、可完全生物降解等优良特性，可以有效实现萤石与脉石矿物的浮选分离。与传统的水玻璃及改性水玻璃等相比较，在萤石浮选过程中将聚天冬氨酸作为脉石矿物抑制剂表现出用量低，选别效率高，易于操作，环保等特点，尤其适用于高钙萤石矿(碳酸钙含量>5％)的浮选分离。

Description

聚天冬氨酸在萤石矿浮选中的应用
技术领域
本发明涉及一种聚天冬氨酸的新用途，具体涉及聚天冬氨酸作为脉石矿物抑制剂在萤石矿浮选过程中的应用，特别涉及聚天冬氨酸作为脉石矿物抑制剂用于萤石粗精矿的浮选分离，属于萤石矿选矿技术领域。
背景技术
萤石是最重要的含氟工业原料，广泛应用于化工、冶金、建材、机械、航空等工业部门，而且还被用作原子能、火箭等尖端科学和新兴工业的重要高能材料。我国萤石资源丰富，但单一型萤石矿床储量小，伴生(或共生)萤石矿床储量丰富，且低品位难选萤石矿多，高品位易选矿石少，尤其是当矿石中方解石含量高(>5％)时，萤石的分选更加困难。浮选是富集萤石的最常用方法，大量浮选实践表明采用油酸等脂肪酸类捕收剂，水玻璃(或改性水玻璃)作抑制剂，可以有效实现萤石与脉石矿物的浮选分离，获得合格的萤石精矿产品。然而，在浮选过程中，水玻璃(或改性水玻璃)用量很大，且矿浆的强碱性使得后续水处理困难。因此，为了适应越来越复杂的矿石性质以及越来越高的环保要求，开发新型绿色高效抑制剂是实现萤石矿富集的必然趋势。
聚天冬氨酸是一种可溶于水，无毒，可完全生物降解的绿色表面活性剂，广泛应用于工业水处理、农药、医药、日用化学品等行业。其应用最多的方面为作为水处理剂，它的主要作用是阻垢和/或分散，兼有缓蚀作用。作为阻垢剂，特别适合于抑制冷却水、锅炉水及反渗透处理中的碳酸钙垢、硫酸钙垢、硫酸钡垢和磷酸钙垢的形成。对碳酸钙的阻垢率可达100％。聚天冬氨酸同时具有分散作用并可有效防止金属设备的腐蚀。聚天冬氨酸与有机磷系缓蚀阻垢剂存在协同作用，常与乙烯基聚合物分散剂(如聚丙烯酸、水解聚马来酸酐、丙烯酸-丙烯酸乙酯-衣康酸共聚物等)、膦系化合物缓蚀阻垢剂(如HEDP、ATMP、PBTCA等)等复配成高效的、多功能的缓蚀阻垢剂。但是到目前为止，还没有聚天冬氨酸在浮选领域的研究报道。
发明内容
针对现有技术中萤石矿物的矿石性质越来越复杂，而现有的萤石浮选过程中脉石矿物抑制药剂存在用量大、抑制效果差及对环境污染等缺点，本发明的目的旨在提供一种聚天冬氨酸用于萤石与脉石矿物高效浮选分离的方法，聚天冬氨酸无毒，可溶于水，可完全生物降解，是一种绿色环保抑制剂，且具有用量少、对脉石矿物的选择性抑制效果明显的优点，特别适用于高钙脉石矿物的抑制，以获得高品位萤石精矿。
为了实现上述技术目的，本发明提供了一种聚天冬氨酸在萤石矿浮选中的应用，将聚天冬氨酸作为脉石矿物抑制剂应用于萤石与脉石矿物的浮选分离。
本发明的技术方案中聚天冬氨酸在萤石浮选过程中主要利用其分子结构中包含的大量羧基等基团对石英和方解石等脉石矿物表面具有较强的选择性吸附作用，增强脉石矿物表面的亲水性，从而达到抑制脉石矿物进入浮选泡沫的目的，实现萤石与脉石矿物高效浮选分离。
优选的方案，所述脉石矿物包括石英、重晶石和方解石中至少一种。
优选的方案，所述脉石矿物中碳酸钙含量高于萤石原矿质量的5％。
优选的方案，聚天冬氨酸作为脉石矿物抑制剂用于萤石矿浮选中的精选过程。
本发明的萤石原矿粗选过程可以借用现有的方法获得萤石粗选精矿。优选的方案为：先以碳酸钠作为pH调整剂、水玻璃作为抑制剂以及油酸作为捕收剂，对萤石原矿进行粗选和扫选，得到萤石粗精矿；再以聚天冬氨酸作为抑制剂，对萤石粗精矿进行精选，得到萤石精矿。
较优选的方案，所述精选的次数为6～8次。
较优选的方案，所述精选的过程中聚天冬氨酸的总用量为30～100g/t；优选为50～80g/t。在聚天冬氨酸的用量达到30g/t，就能对脉石矿物表现出优异的抑制效果，能够很好地实现萤石与脉石矿物的分离，而适当增加聚天冬氨酸的用量，能够进一步提高萤石精矿的品位。此外，聚天冬氨酸的用量与原矿中方解石含量有很大关系，随方解石含量增加，聚天冬氨酸的总用量增大。
优选的方案，萤石原矿磨细至-0.074mm颗粒占原矿总质量的60％以上。
优选的方案，粗选过程中碳酸钠调节矿浆pH至7～8。
优选的方案，聚天冬氨酸在使用时配置成5～15％的水溶液。
本发明聚天冬氨酸，分子式如下，简称PASP，是一种公知的常规化学试剂。
本发明的聚天冬氨酸作为萤石浮选抑制剂与传统水玻璃类抑制剂相比，其有益效果是：
1)本发明首次提出了将聚天冬氨酸作为脉石矿物抑制剂应用于萤石矿的浮选过程中，旨在实现萤石与脉石矿物(尤其是方解石)的高效分离，对于解决我国复杂萤石矿的高效分选，全面提高该类型矿产资源的浮选技术水平和资源综合利用率，具有重要的理论意义和实际价值。
2)本发明采用聚天冬氨酸作为脉石矿物抑制剂，具有用量小、选择性强等特点，可以提高萤石精矿的品位和回收率。
3)本发明采用聚天冬氨酸作为脉石矿物抑制剂，其水溶性好，可根据加药量配置成不同浓度的水溶液，可生物降解，无毒、无污染，有利于环保。
附图说明
【图1】为萤石原矿浮选工艺流程图。
具体实施方式
以下实施例旨在进一步说明本发明内容，而不是限制本发明权利要求的保护范围。
实施例1
本实施例中所用的萤石矿中含35.89％CaF2，2.88％CaCO3和51.33％SiO2，主要有用矿物为萤石，脉石矿物为石英和方解石。
具体操作步骤为：将原矿磨细至-0.074mm占60％，采用碳酸钠将矿浆pH调整7～8，加入400g/t水玻璃作抑制剂，1000g/t油酸作捕收剂，经过一次粗选两次扫选得到萤石粗精矿，再加入聚天冬氨酸(配置成10％左右的水溶液)，总用量为30g/t，经过6次精选得到萤石精矿产品，浮选流程见图1。在浮选流程及其它药剂制度不变的前提下，对比精选中采用水玻璃作抑制剂的试验结果见表1。结果表明本发明能有效实现萤石与脉石矿物的分离，所得萤石精矿中CaF2品位为97.51％，回收率为90.55％，与传统的水玻璃相比，用量大大降低，且提高了精矿的回收率。
表1萤石矿浮选试验结果/％
实施例2
本实施例以某钨矿浮选尾矿伴生萤石矿为原料，样品中主要含20.12％CaF2，6.71％CaCO3和40.69％SiO2。XRD分析结果表明脉石矿物主要是石榴子石、石英、云母、和方解石等，其中方解石含量较高，选别困难。
具体操作步骤为：因所用原料为钨矿浮选尾矿，粒度较细，无需磨矿直接进入浮选作业。待矿浆搅拌均匀后，依次加入800g/t碳酸钠，500g/t水玻璃，200g/t油酸，经过一次粗选两次扫选的流程得到萤石粗精矿后，再加入聚天冬氨酸(配置成10％左右的水溶液)，总用量为80g/t，经过8次精选得到萤石精矿产品，浮选流程见图1。在浮选流程及其它药剂制度不变的前提下，对比精选中采用酸化水玻璃作抑制剂的试验结果见表2。结果表明本发明能有效实现萤石与脉石矿物的分离，所得萤石精矿中CaF2品位为93.56％，回收率为58.82％，与传统的酸化水玻璃相比，用量大大降低，且提高了精矿产品的品位和回收率。
表2萤石矿浮选试验结果/％

Claims (7)

1.聚天冬氨酸在萤石矿浮选中的应用，其特征在于：作为脉石矿物抑制剂应用于萤石与脉石矿物的浮选分离。
2.根据权利要求1所述的聚天冬氨酸在萤石矿浮选中的应用，其特征在于：所述脉石矿物包括石英、重晶石和方解石中至少一种。
3.根据权利要求2所述的聚天冬氨酸在萤石矿浮选中的应用，其特征在于：所述脉石矿物中碳酸钙含量高于萤石原矿质量的5％。
4.根据权利要求1～3任一项所述的聚天冬氨酸在萤石矿浮选中的应用，其特征在于：聚天冬氨酸作为脉石矿物抑制剂用于萤石矿浮选中的精选过程。
5.根据权利要求4所述的聚天冬氨酸在萤石矿浮选中的应用，其特征在于：先以碳酸钠作为pH调整剂、水玻璃作为抑制剂以及油酸作为捕收剂，对萤石原矿进行粗选和扫选，得到萤石粗精矿；再以聚天冬氨酸作为抑制剂，对萤石粗精矿进行精选，得到萤石精矿。
6.根据权利要求5所述的聚天冬氨酸在萤石矿浮选中的应用，其特征在于：所述精选的次数为6～8次。
7.根据权利要求6所述的聚天冬氨酸在萤石矿浮选中的应用，其特征在于：所述精选的过程中聚天冬氨酸的总用量为30～100g/t。
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