CN109046746A - 低品位石英砂提纯工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低品位石英砂提纯工艺，其特征在于，包括以下步骤：1)破碎筛分；2)磨矿筛分；3)脱泥；4)磁选‑电选：5)分级；6)分级后的粗粒进浮选机浮选，分级后的细粒与步骤3)中脱泥处理后的矿泥一同进浮选柱浮选。本发明通过采用分级浮选，粗粒进浮选机浮选、细粒和矿泥进浮选柱浮选，能充分利用浮选机和浮选柱各自的特点，从而能显著提高浮选效果，提高石英砂精矿的回收率和品位；通过预先脱泥，能显著提高磁选和电选的分选效果；通过选择合适的组合捕收剂对杂质进行捕收，大大提高了石英砂精矿的品位。本发明能对低品位石英砂进行高效提纯，本发明药剂消耗低、工艺稳定，具有很好的应用价值。

Description

低品位石英砂提纯工艺
技术领域
本发明涉及石英砂提纯技术领域，特别涉及一种低品位石英砂提纯工艺。
背景技术
石英砂是一种坚硬、耐磨、化学性质稳定的硅酸盐矿物，主要化学成分是SiO2。石英砂岩是玻璃、陶瓷、铸造和其它工业用石英砂硅质矿物原料的主要来源。由于石英砂岩含伴生矿物和胶结物等杂质，一般须经过选矿提纯方能工业利用。近年来，玻璃工业和新能源产业发展很快，石英砂用量不断增加，玻璃工业用石英砂存在很大缺口，远不能满足经济社会发展及战略性新兴产业的需要。石英砂所具有的独特的物理、化学性质，使得其不仅在铸造、冶金、橡胶、磨料、陶瓷、建筑等传统行业中有着广泛的应用，而且在航空航天、IT、通讯、太阳能电池等高新技术领域中发挥着不可替代的作用。对应用于尖端科技的石英砂制品而言，不仅要求其二氧化硅含量达到一定标准，而且对铁、铝等杂质金属有着严格的控制。
由于石英在成岩成矿时，伴生多种杂质矿物，如长石、云母、黏土矿等，杂质矿物中铁、铝等金属元素严重影响了石英砂的品质。随矿产的不断开发，优质的矿床逐渐减少，低品位的石英砂矿床的开发逐渐增多，对于低品位石英砂的提纯工艺中，现有的生产技术普遍存在石英砂纯度不够、分选效率低、产品质量不稳定等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种低品位石英砂提纯工艺。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种低品位石英砂提纯工艺，包括以下步骤：
1)破碎筛分；
2)磨矿筛分；
3)脱泥；
4)磁选-电选：
5)分级；
6)分级后的粗粒进浮选机浮选，分级后的细粒与步骤3)中脱泥处理后的矿泥一同进浮选柱浮选。
优选的是，所述步骤1)中采用破碎机和筛分设备将原矿加工至0.35mm以下，得到物料A；所述步骤2)中采用磨矿机和筛分设备将物料A加工至0.125mm以下，得到物料B。
优选的是，所述步骤3中采用筛孔尺寸为0.074mm的弧形振动筛进行水洗脱泥，得到粒度为0.125mm-0.074mm的物料C和粒度在0.074mm以下的矿泥D。
优选的是，所述步骤4中，采用磁选机在5000～15000GS的磁场强度下对物料C进行磁选，以除去部分磁性杂质；然后再采用电压为25～35千伏静电分选机进行分选，以除去部分非磁性杂质，得到物料E。
优选的是，所述步骤5中采用振动筛或水力分级机将物料E分级为粒度为0.125mm-0.09mm的粗粒物料F和0.09mm-0.074mm的细粒物料G。
优选的是，将分级后的粗粒物料F泵入浮选机调浆桶中，加入浮选药剂后再导入浮选机中进行浮选；将分级后的细粒物料G和矿泥D一同泵入浮选柱调浆桶中，加入浮选药剂后再泵入浮选柱中进行浮选。
优选的是，浮选药剂包括pH调节剂、捕收剂和起泡剂，所述起泡剂为松醇油、柴油、2#油中的一种或多种。
优选的是，所述捕收剂为丁基黄药、二乙胺甲醇钠黄药和黄原酸丙烯酯中的两种或三种的混合物。
优选的是，所述浮选机调浆桶中捕收剂的添加量为100-240g/t，起泡剂的添加量为50-180g/t。
优选的是，所述浮选柱选用旋流静态微泡浮选柱，所述浮选柱调浆桶中捕收剂的添加量为180-350g/t，起泡剂的添加量为80-200g/t。
本发明的有益效果是：本发明通过采用分级浮选，粗粒进浮选机浮选、细粒和矿泥进浮选柱浮选，能充分利用浮选机和浮选柱各自的特点，从而能显著提高浮选效果，提高石英砂精矿的回收率和品位；通过预先脱泥，能显著提高磁选和电选的分选效果；通过选择合适的组合捕收剂对杂质进行捕收，大大提高了石英砂精矿的品位。本发明能对低品位石英砂进行高效提纯，本发明药剂消耗低、工艺稳定，具有很好的应用价值。
附图说明
图1为本发明的一种实施例中的低品位石英砂提纯工艺的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
参照图1，本实施例的一种低品位石英砂提纯工艺，包括以下步骤：
1)破碎筛分；采用破碎机和筛分设备将原矿加工至0.35mm以下，得到物料A。
2)磨矿筛分；采用磨矿机和筛分设备将物料A加工至0.125mm以下，得到物料B。
3)脱泥；采用筛孔尺寸为0.074mm的弧形振动筛进行水洗脱泥，得到粒度为0.125mm-0.074mm的物料C和粒度在0.074mm以下的矿泥D。
4)磁选-电选：采用磁选机在5000～15000GS的磁场强度下对物料C进行磁选，以除去部分磁性杂质；然后再采用电压为25～35千伏静电分选机进行分选，以除去部分非磁性杂质，得到物料E。
5)分级；采用振动筛或水力分级机将物料E分级为粒度为0.125mm-0.09mm的粗粒物料F和0.09mm-0.074mm的细粒物料G。
6)分级后的粗粒进浮选机浮选，分级后的细粒与步骤3)中脱泥处理后的矿泥一同进浮选柱浮选。
具体为：将分级后的粗粒物料F泵入浮选机调浆桶中，加入pH调节剂调节矿浆pH后，加入捕收剂100-240g/t，搅拌3-10分钟，再加入起泡剂50-180g/t，搅拌2-7分钟，导入浮选机中进行浮选，刮泡5-20分钟，丢弃泡沫，收集浮选槽中的石英砂精矿；
将分级后的细粒物料G和矿泥D一同泵入浮选柱调浆桶中，加入pH调节剂调节矿浆pH后，加入捕收剂180-350g/t，搅拌5-15分钟，再加入起泡剂80-200g/t，搅拌3-10分钟，再泵入浮选柱中进行浮选，浮选5-25分钟，丢弃泡沫，收集浮选柱底部排出的石英砂精矿；
其中，起泡剂为松醇油、柴油、2#油中的一种或多种。捕收剂为丁基黄药、二乙胺甲醇钠黄药和黄原酸丙烯酯中的两种或三种的混合物。浮选柱选用旋流静态微泡浮选柱。pH调节剂可选择硫酸、盐酸等。
最后将浮选机浮选得到的石英砂精矿和浮选柱浮选得到的石英砂精矿合并，清洗后得到产品。
本发明的低品位石英砂提纯工艺中，原矿破碎、磨矿后先脱泥，然后磁选和电选，细泥(0.074mm以下的物料)会影响磁选和电选效果，杂质矿物被细泥包覆后易混入到目标矿物中，磁选和电选设备对细泥的分选效果较差，同时细泥的存在还容易增大设备的耗损和功耗，脱除细泥后再进行磁选和电选能大大提高磁选和电选的分选效果。)弧形振动筛具有很好的脱泥效果，效率高、功耗低。
磁选-电选后的物料先进行分级，粗粒进浮选机浮选，细粒和矿泥D一同进浮选柱浮选。浮选机对于粗粒矿物具有更好的分选效果，浮选柱对于细粒矿物具有更好的分选效果，分级浮选能充分利用浮选机和浮选柱各自的特点，从而能显著提高浮选效果，提高石英砂精矿的回收率和品位。矿泥D进行浮选柱浮选回收能提高石英砂精矿的回收率，且浮选柱对微细矿泥中的目标矿物也能具有很好的浮选回收效果，通过浮选柱对矿泥回收能减少原料浪费。
浮选段通过反浮选工艺对石英砂进行提纯，即捕收剂捕收黄铁矿等杂质，并通过浮选泡沫浮出，石英砂精矿则不被捕收，从而分离石英砂和黄铁矿等杂质。
旋流静态微泡浮选柱的泡沫(捕收剂捕收的杂质矿物)从顶端溢出，作为尾矿丢弃，浮选柱内的底部的物料(石英砂精矿)由泵泵出，作为产品。旋流静态微泡浮选柱浮选效果好，获得的精矿纯度高、回收率高，特别适合于细粒含量高的矿物的分选。
丁基黄药捕收性能强，二乙胺甲醇钠黄药的选择性强，黄原酸丙烯酯多种金属矿物(黄铁矿等)具有很好的捕收效果。通过将丁基黄药、二乙胺甲醇钠黄药、黄原酸丙烯酯中的多种组合使用，能显著提高捕收剂对杂质矿物的捕收效果，提高目标矿物石英砂的纯度。
以下提供具体实施例，以对本发明做进一步说明。
实施例1
一种低品位石英砂提纯工艺，包括以下步骤：
1)破碎筛分；将SiO2含量为91.2％的低品位石英砂原矿采用破碎机和筛分设备将原矿加工至0.35mm以下，得到物料A。
2)磨矿筛分；采用磨矿机和筛分设备将物料A加工至0.125mm以下，得到物料B。
3)脱泥；采用筛孔尺寸为0.074mm的弧形振动筛进行水洗脱泥，得到粒度为0.125mm-0.074mm的物料C和粒度在0.074mm以下的矿泥D。
4)磁选-电选：采用磁选机在10000GS的磁场强度下对物料C进行磁选，以除去部分磁性杂质；然后再采用电压为28千伏静电分选机进行分选，以除去部分非磁性杂质，得到物料E。
5)分级；采用振动筛或水力分级机将物料E分级为粒度为0.125mm-0.09mm的粗粒物料F和0.09mm-0.074mm的细粒物料G。
6)将分级后的粗粒物料F泵入浮选机调浆桶中，加入pH调节剂调节矿浆pH后，加入捕收剂(丁基黄药：二乙胺甲醇钠黄药＝1:2)140g/t，搅拌5分钟，再加入起泡剂70g/t，搅拌3分钟，导入浮选机中进行浮选，刮泡10分钟，丢弃泡沫，收集浮选槽中的石英砂精矿；
将分级后的细粒物料G和矿泥D一同泵入浮选柱调浆桶中，加入pH调节剂调节矿浆pH后，加入捕收剂(丁基黄药：二乙胺甲醇钠黄药＝1:2)250g/t，搅拌10分钟，再加入起泡剂100g/t，搅拌5分钟，再泵入浮选柱中进行浮选，浮选12分钟，丢弃泡沫，收集浮选柱底部排出的石英砂精矿；
其中，起泡剂为松醇油、柴油、2#油中的一种或多种。pH调节剂可选择硫酸、盐酸等。
最后将浮选机浮选得到的石英砂精矿和浮选柱浮选得到的石英砂精矿合并，清洗后得到产品，石英砂精矿产品中SiO2含量大于99.8％。
实施例2
一种低品位石英砂提纯工艺，包括以下步骤：
1)破碎筛分；将SiO2含量为91.2％的低品位石英砂原矿采用破碎机和筛分设备将原矿加工至0.35mm以下，得到物料A。
2)磨矿筛分；采用磨矿机和筛分设备将物料A加工至0.125mm以下，得到物料B。
3)脱泥；采用筛孔尺寸为0.074mm的弧形振动筛进行水洗脱泥，得到粒度为0.125mm-0.074mm的物料C和粒度在0.074mm以下的矿泥D。
4)磁选-电选：采用磁选机在11000GS的磁场强度下对物料C进行磁选，以除去部分磁性杂质；然后再采用电压为30千伏静电分选机进行分选，以除去部分非磁性杂质，得到物料E。
5)分级；采用振动筛或水力分级机将物料E分级为粒度为0.125mm-0.09mm的粗粒物料F和0.09mm-0.074mm的细粒物料G。
6)将分级后的粗粒物料F泵入浮选机调浆桶中，加入pH调节剂调节矿浆pH后，加入捕收剂(黄原酸丙烯酯：二乙胺甲醇钠黄药＝1:1)140g/t，搅拌5分钟，再加入起泡剂80g/t，搅拌3分钟，导入浮选机中进行浮选，刮泡10分钟，丢弃泡沫，收集浮选槽中的石英砂精矿；
将分级后的细粒物料G和矿泥D一同泵入浮选柱调浆桶中，加入pH调节剂调节矿浆pH后，加入捕收剂(黄原酸丙烯酯：二乙胺甲醇钠黄药＝1:1)270g/t，搅拌10分钟，再加入起泡剂110g/t，搅拌5分钟，再泵入旋流静态微泡浮选柱中进行浮选，浮选12分钟，丢弃泡沫，收集旋流静态微泡浮选柱底部排出的石英砂精矿；
其中，起泡剂为松醇油、柴油、2#油中的一种或多种。pH调节剂可选择硫酸、盐酸等。
最后将浮选机浮选得到的石英砂精矿和浮选柱浮选得到的石英砂精矿合并，清洗后得到产品，石英砂精矿产品中SiO2含量大于99.8％。
实施例3
一种低品位石英砂提纯工艺，包括以下步骤：
1)破碎筛分；将SiO2含量为91.2％的低品位石英砂原矿采用破碎机和筛分设备将原矿加工至0.35mm以下，得到物料A。
2)磨矿筛分；采用磨矿机和筛分设备将物料A加工至0.125mm以下，得到物料B。
3)脱泥；采用筛孔尺寸为0.074mm的弧形振动筛进行水洗脱泥，得到粒度为0.125mm-0.074mm的物料C和粒度在0.074mm以下的矿泥D。
4)磁选-电选：采用磁选机在11000GS的磁场强度下对物料C进行磁选，以除去部分磁性杂质；然后再采用电压为30千伏静电分选机进行分选，以除去部分非磁性杂质，得到物料E。
5)分级；采用振动筛或水力分级机将物料E分级为粒度为0.125mm-0.09mm的粗粒物料F和0.09mm-0.074mm的细粒物料G。
6)将分级后的粗粒物料F泵入浮选机调浆桶中，加入pH调节剂调节矿浆pH后，加入捕收剂(丁基黄药：黄原酸丙烯酯：二乙胺甲醇钠黄药＝1:1：1)150g/t，搅拌6分钟，再加入起泡剂90g/t，搅拌3分钟，导入浮选机中进行浮选，刮泡12分钟，丢弃泡沫，收集浮选槽中的石英砂精矿；
将分级后的细粒物料G和矿泥D一同泵入浮选柱调浆桶中，加入pH调节剂调节矿浆pH后，加入捕收剂(丁基黄药：黄原酸丙烯酯：二乙胺甲醇钠黄药＝1:1：1)300g/t，搅拌12分钟，再加入起泡剂120g/t，搅拌6分钟，再泵入旋流静态微泡浮选柱中进行浮选，浮选15分钟，丢弃泡沫，收集旋流静态微泡浮选柱底部排出的石英砂精矿；
其中，起泡剂为松醇油、柴油、2#油中的一种或多种。pH调节剂可选择硫酸、盐酸等。
最后将浮选机浮选得到的石英砂精矿和浮选柱浮选得到的石英砂精矿合并，清洗后得到产品，石英砂精矿产品中SiO2含量大于99.8％。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。

Claims (10)

1.一种低品位石英砂提纯工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1)破碎筛分；
2)磨矿筛分；
3)脱泥；
4)磁选-电选：
5)分级；
6)分级后的粗粒进浮选机浮选，分级后的细粒与步骤3)中脱泥处理后的矿泥一同进浮选柱浮选。
2.根据权利要求1所述的低品位石英砂提纯工艺，其特征在于，所述步骤1)中采用破碎机和筛分设备将原矿加工至0.35mm以下，得到物料A；所述步骤2)中采用磨矿机和筛分设备将物料A加工至0.125mm以下，得到物料B。
3.根据权利要求2所述的低品位石英砂提纯工艺，其特征在于，所述步骤3中采用筛孔尺寸为0.074mm的弧形振动筛进行水洗脱泥，得到粒度为0.125mm-0.074mm的物料C和粒度在0.074mm以下的矿泥D。
4.根据权利要求3所述的低品位石英砂提纯工艺，其特征在于，所述步骤4中，采用磁选机在5000～15000GS的磁场强度下对物料C进行磁选，以除去部分磁性杂质；然后再采用电压为25～35千伏静电分选机进行分选，以除去部分非磁性杂质，得到物料E。
5.根据权利要求4所述的低品位石英砂提纯工艺，其特征在于，所述步骤5中采用振动筛或水力分级机将物料E分级为粒度为0.125mm-0.09mm的粗粒物料F和0.09mm-0.074mm的细粒物料G。
6.根据权利要求5所述的低品位石英砂提纯工艺，其特征在于，将分级后的粗粒物料F泵入浮选机调浆桶中，加入浮选药剂后再导入浮选机中进行浮选；将分级后的细粒物料G和矿泥D一同泵入浮选柱调浆桶中，加入浮选药剂后再泵入浮选柱中进行浮选。
7.根据权利要求6所述的低品位石英砂提纯工艺，其特征在于，浮选药剂包括pH调节剂、捕收剂和起泡剂，所述起泡剂为松醇油、柴油、2#油中的一种或多种。
8.根据权利要求7所述的低品位石英砂提纯工艺，其特征在于，所述捕收剂为丁基黄药、二乙胺甲醇钠黄药和黄原酸丙烯酯中的两种或三种的混合物。
9.根据权利要求8所述的低品位石英砂提纯工艺，其特征在于，所述浮选机调浆桶中捕收剂的添加量为100-240g/t，起泡剂的添加量为50-180g/t。
10.根据权利要求9所述的低品位石英砂提纯工艺，其特征在于，所述浮选柱选用旋流静态微泡浮选柱，所述浮选柱调浆桶中捕收剂的添加量为180-350g/t，起泡剂的添加量为80-200g/t。
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