CN109107772A - 磁黄铁矿浮选抑制剂及其应用 - Google Patents

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Abstract

提供一种磁黄铁矿浮选抑制剂，包括羧甲基纤维素钠、可溶性碳酸盐、焦亚硫酸钠和多胺。还提供使用该浮选抑制剂选矿的方法。本发明的抑制剂能有效抑制脉石矿物和磁黄铁矿，可以分选出高镍含量镍精矿。本发明的选矿方法通过调整剂抑制脉石矿物以及磁黄铁矿，先浮选矿石中的镍黄铁矿等镍含量高的矿物，从而得到高镍含量镍精矿。然后再加入硫酸铜活化并回收被抑制的磁黄铁矿，获得低镍含量镍精矿。

Description

磁黄铁矿浮选抑制剂及其应用
技术领域
本发明涉及湿法冶金领域，具体涉及磁黄铁矿浮选抑制剂及其在选矿方法中的应用。
背景技术
镍是一种重要的战略物资，在国民经济生产中具有重要地位。我国镍资源主要为硫化镍矿，多采用浮选方法回收。硫化镍矿一般为多金属矿，常共、伴生多种硫化矿物，多数硫化物不含镍或者镍含量较低，如磁黄铁矿。这些伴生硫化矿物易进入镍精矿中，降低精矿镍品位。目前冶炼厂处理的镍精矿Ni品位一般在4％～8％左右，若能大幅提高镍精矿品位，便可减少火法冶炼的成本，甚至有寻找新冶炼工艺的可能性。
中国地质科学院矿产综合利用研究所的专利CN102896050A提出了一种磁黄铁矿浮选抑制剂，包括碳酸钠、焦亚硫酸钠和三乙烯四胺，可提高镍精矿的品位，但该专利中镍精矿的最高Ni品位为7.75％左右。
该工艺在粗选阶段并没有合理使用调整剂，使磁黄铁矿进入粗精矿。捕收剂吸附在磁黄铁矿表面后增加了其被抑制的难度。另外，该工艺在抑制磁黄铁矿的过程中添加硫酸作为镍矿物的活化剂，不可避免的也会活化磁黄铁矿，导致镍精矿品位并没有大幅提高。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明提供一种磁黄铁矿浮选抑制剂及采用该磁黄铁矿浮选抑制剂的选矿方法。
本发明一方面提供一种磁黄铁矿浮选抑制剂，包括可溶性碳酸盐、焦亚硫酸钠、多胺和羧甲基纤维素钠。
其中，所述抑制剂中羧甲基纤维素钠、可溶性碳酸盐、焦亚硫酸钠和多胺的质量比是(3～6)：(10～15)：(4～8):1。
其中，所述可溶性碳酸盐选自碳酸钠、碳酸钾和碳酸铵中的一种或多种。
其中，所述多胺选自二乙烯三胺和三乙烯四胺中的一种或多种。
本发明另一方面提供一种硫化铜镍矿选矿方法，包括如下步骤：S1，向磨矿后的矿浆中加入上述磁黄铁矿浮选抑制剂、捕收剂和起泡剂分选出高镍含量镍精矿和中矿；S2，将硫酸铜加入所述中矿中分选出低镍含量镍精矿和尾矿。
其中所述S1步骤中，所述分选出高镍含量镍精矿包括：第一粗选浮选：向所述矿浆中加入所述抑制剂、所述捕收剂和所述起泡剂进行一段粗选浮选，得到一段粗选精矿和一段粗选中矿；向所述一段粗选中矿中加入所述抑制剂、所述捕收剂和所述起泡剂进行二段粗选浮选，得到二段粗选精矿和二段粗选中矿；第一精选浮选：向所述一段粗选精矿和所述二段粗选精矿中加入所述抑制剂进行一段精选浮选，得到一段精选精矿和一段精选中矿，将所述一段精选中矿返回进行所述一段粗选浮选；将所述一段精选精矿进行二段精选浮选，得到高镍含量镍精矿和二段精选中矿，将所述二段精选中矿返回进行所述一段精选浮选。第一扫选浮选：向所述二段粗选中矿中加入所述捕收剂和所述起泡剂进行扫选浮选，得到第一扫选精矿和第一扫选中矿，将所述第一扫选精矿返回进行所述一段粗选浮选
其中所述S2步骤中，所述分选出低镍含量镍精矿包括：第二粗选浮选：向所述第一扫选中矿中加入所述硫酸铜、所述捕收剂和所述起泡剂进行粗选浮选，得到第二粗选精矿和第二粗选中矿；第二精选浮选：向所述第二粗选精矿中加入羧甲基纤维素钠进行精选浮选，得到低镍含量镍精矿和第二精选中矿，将所述第二精选中矿返回进行所述第二粗选浮选。第二扫选浮选：向所述第二粗选中矿中加入所述捕收剂和所述起泡剂进行扫选浮选，得到第二扫选精矿和尾矿，将所述第二扫选精矿返回进行所述第二粗选浮选。
其中，所述捕收剂为丁基黄药，所述起泡剂为甲基异丁基甲醇(MIBC)。
其中，所述高镍含量镍精矿的镍含量质量百分比为16～20％，所述低镍含量镍精矿的镍含量质量百分比为1％～2％。
抑制剂中，CMC主要起到抑制脉石矿物的目的，对磁黄铁矿也有一定的抑制作用，而多胺和SMBS起到抑制磁黄铁矿的目的，两种抑制剂共同作用提高镍精矿品位。同时，可溶性碳酸盐起到至关重要的两种作用：(1)可以调节矿浆pH，与CMC协同作用，增强对脉石矿的抑制；(2)CO3 2-与矿浆中的Ca2+、Mg2+等离子作用生成沉淀，减少Ca2+、Mg2+等离子与多胺类药剂反应，从而保证多胺类药剂对磁黄铁矿、黄铁矿的抑制作用。否则，矿浆中的Ca2+、Mg2+离子会与多胺类药剂作用生成沉淀，磁黄铁矿受到的抑制效果会明显减弱。
本发明的选矿方法通过调整剂抑制脉石矿物以及磁黄铁矿，先浮选矿石中的镍黄铁矿等镍含量高的矿物，从而得到高镍含量镍精矿。然后再加入硫酸铜活化并回收被抑制的磁黄铁矿，获得低镍含量镍精矿。
附图说明
通过参照附图详细描述其示例实施方式，本发明的上述和其它特征及优点将变得更加明显。
图1是本发明实施例的选矿方法的流程图。
图2是本发明又一实施例的选矿方法的流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作详细说明。
本发明的磁黄铁矿浮选抑制剂，包括可溶性碳酸盐、焦亚硫酸钠(SMBS)、多胺和羧甲基纤维素钠(CMC)。
抑制剂中，CMC主要起到抑制脉石矿物的目的，对磁黄铁矿也有一定的抑制作用，而多胺和SMBS起到抑制磁黄铁矿的目的，两种抑制剂共同作用提高镍精矿品位。同时，可溶性碳酸盐起到至关重要的两种作用：(1)可以调节矿浆pH，与CMC协同作用，增强对脉石矿的抑制；(2)CO3 2-与矿浆中的Ca2+、Mg2+等离子作用生成沉淀，减少Ca2+、Mg2+等离子与多胺类药剂反应，从而保证多胺类药剂对磁黄铁矿、黄铁矿的抑制作用。否则，矿浆中的Ca2+、Mg2+离子会与多胺类药剂作用生成沉淀，磁黄铁矿受到的抑制效果会明显减弱。
优选，抑制剂中羧甲基纤维素钠、可溶性碳酸盐、焦亚硫酸钠和多胺的质量比是(3～6)：(10～15)：(4～8):1。
抑制剂中，可溶性碳酸盐选自碳酸钠、碳酸钾和碳酸铵中的一种或多种。多胺选自二乙烯三胺(DETA)和三乙烯四胺中的一种或多种。
采用本发明的抑制剂对硫化铜镍矿进行选矿方法，如图1所示，包括如下步骤：向磨矿后的矿浆中加入上述磁黄铁矿浮选抑制剂、丁基黄药(捕收剂)和MIBC(起泡剂)分选出高镍含量镍精矿和中矿；将硫酸铜加入中矿中分选出低镍含量镍精矿和尾矿。
本申请中“中矿”是指除原料“矿浆”、产物“高镍含量镍精矿”和“低镍含量镍精矿”以及废料“尾矿”外，选矿过程中产生的中间产物，例如下文中所述的“一段粗选精矿”、“一段粗选中矿”、“二段粗选精矿”、“二段粗选中矿”、“一段精选精矿”、“一段精选中矿”、“二段精选中矿”、“第一扫选精矿”、“第一扫选中矿”、“第二粗选精矿”、“第二粗选中矿”、“第二精选中矿”、“第二扫选中矿”等。产物“高镍含量镍精矿”的“高镍含量”是指高于原矿中的镍含量；产物“低镍含量镍精矿”的“低镍含量”是指低于原矿中的镍含量。
选矿方法可以包括多次分选，例如多次粗选、精选、扫选等。
具体而言，可以如图2所示，分选出高镍含量镍精矿包括：第一粗选浮选：向矿浆中加入抑制剂、捕收剂和起泡剂进行一段粗选浮选，得到一段粗选精矿和一段粗选中矿；向一段粗选中矿中加入抑制剂、捕收剂和起泡剂进行二段粗选浮选，得到二段粗选精矿和二段粗选中矿；第一精选浮选：向一段粗选精矿和二段粗选精矿中加入抑制剂进行一段精选浮选，得到一段精选精矿和一段精选中矿，将一段精选中矿返回进行一段粗选浮选；将一段精选精矿进行二段精选浮选，得到高镍含量镍精矿和二段精选中矿，将二段精选中矿返回进行一段精选浮选。
分选出低镍含量镍精矿包括：第一扫选浮选：向二段粗选中矿中加入捕收剂和起泡剂进行扫选浮选，得到第一扫选精矿和第一扫选中矿，将第一扫选精矿返回进行一段粗选浮选；第二粗选浮选：向第一扫选中矿中加入硫酸铜、抑制剂和起泡剂进行粗选浮选，得到第二粗选精矿和第二粗选中矿；第二精选浮选：向第二粗选精矿中加入羧甲基纤维素钠进行精选浮选，得到低镍含量镍精矿和第二精选中矿，将第二精选中矿返回进行第二粗选浮选。
本发明的硫化铜镍矿选矿方法，还包括：第二扫选浮选：向第二粗选中矿中加入抑制剂和起泡剂进行扫选浮选，得到第二扫选中矿和尾矿，将第二扫选中矿返回进行第二粗选浮选。
捕收剂可以是丁基黄药，起泡剂可以是甲基异丁基甲醇。
通过上述选矿方法分选出的高镍含量镍精矿的镍含量质量百分比可达16～20％，低镍含量镍精矿的镍含量质量百分比为1％～2％。
本发明的选矿方法通过调整剂抑制脉石矿物以及磁黄铁矿，先浮选矿石中的镍黄铁矿等镍含量高的矿物，从而得到高镍含量镍精矿。然后再加入硫酸铜活化并回收被抑制的磁黄铁矿，获得低镍含量镍精矿。通过该方法可以获得Ni含量为18％～20％的高镍含量镍精矿和Ni含量为1％～2％的低镍含量镍精矿。
实施例1
如图2所示，向矿石粒径200目占70％的矿浆中，以每吨干矿量计加入600g CMC、1000g Na2CO3作用3min；加入100g DETA、800g SMBS作用3min；加入80g丁基黄药、30g MIBC作用2min后进行一段粗选浮选4min。得到一段粗选精矿和一段粗选中矿。
然后，将一段粗选中矿进行二段粗选浮选。以每吨干矿量计向一段粗选中矿中加入300g CMC作用3min；加入50g DETA、400g SMBS作用3min；加入40g丁基黄药、15g MIBC作用2min后进行二段粗选浮选4min。得到二段粗选精矿和二段粗选中矿。
随后，将一段粗选精矿和二段粗选精矿进行一段精选浮选；二段粗选中矿进行第一扫选浮选。以每吨干矿量计向一段粗选精矿和二段粗选精矿中加入100g CMC、200gNa2CO3作用3min；加入5g DETA、40g SMBS作用3min后进行一段精选浮选4min。得到一段精选精矿和一段精选中矿。将一段精选中矿返回进行一段粗选浮选。以每吨干矿量计向二段粗选中矿中加入20g丁基黄药、5g MIBC作用2min后进行扫选浮选4min。得到第一扫选精矿和第一扫选中矿，将第一扫选精矿返回进行一段粗选浮选。
将一段精选精矿进行二段精选浮选3min，得到高镍含量镍精矿和二段精选中矿，将二段精选中矿返回进行一段精选浮选。
对第一扫选中矿进行第二粗选浮选。以每吨干矿量计向第一扫选中矿中加入150g硫酸铜作用3min；加入40g丁基黄药、10g MIBC作用2min后粗选4min。回收被抑制的磁黄铁矿得到第二粗选精矿和第二粗选中矿。
之后，对第二粗选精矿进行第二精选浮选；对第二粗选中矿进行第二扫选。以每吨干矿量计向第二粗选精矿中，加入50g CMC作用3min后进行精选4min。得到低镍含量镍精矿和第二精选中矿，将第二精选中矿返回进行第二粗选浮选。以每吨干矿量计向第二粗选中矿中，加入20g丁基黄药、5g MIBC作用2min后进行扫选4min。得到第二扫选中矿和尾矿，将第二扫选中矿返回进行第二粗选浮选。
最终获得镍含量为18.74％、镍回收率为69.45％的高镍含量镍精矿，以及镍含量1.16％、镍回收率为8.79％的磁黄铁矿精矿(低镍含量镍精矿)。
实施例2
向矿石粒径200目占70％的矿浆中，以每吨干矿量计加入500g CMC、1500g Na2CO3作用3min；加入150g DETA、1000g SMBS作用3min；加入60g丁基黄药、30g MIBC作用2min后进行一段粗选浮选4min。得到一段粗选精矿和一段粗选中矿。
然后，将一段粗选中矿进行二段粗选浮选。以每吨干矿量计向一段粗选中矿中加入250g CMC作用3min；加入70g DETA、500g SMBS作用3min；加入30g丁基黄药、15g MIBC作用2min后进行二段粗选浮选4min。得到二段粗选精矿和二段粗选中矿。
随后，将一段粗选精矿和二段粗选精矿进行一段精选浮选；二段粗选中矿进行第一扫选浮选。以每吨干矿量计向一段粗选精矿和二段粗选精矿中加入80g CMC、300g Na2CO3作用3min；加入7g DETA、45g SMBS作用3min后进行一段精选浮选4min。得到一段精选精矿和一段精选中矿。将一段精选中矿返回进行一段粗选浮选。以每吨干矿量计向二段粗选中矿中加入15g丁基黄药、5g MIBC作用2min后进行扫选浮选4min。得到第一扫选精矿和第一扫选中矿，将第一扫选精矿返回进行一段粗选浮选。
将一段精选精矿进行二段精选浮选3min，得到高镍含量镍精矿和二段精选中矿，将二段精选中矿返回进行一段精选浮选。
对第一扫选中矿进行第二粗选浮选。以每吨干矿量计向第一扫选中矿中加入200g硫酸铜作用3min；加入35g丁基黄药、10g MIBC作用2min后粗选4min。回收被抑制的磁黄铁矿得到第二粗选精矿和第二粗选中矿。
之后，对第二粗选精矿进行第二精选浮选；对第二粗选中矿进行第二扫选。以每吨干矿量计向第二粗选精矿中，加入60g CMC作用3min后进行精选4min。得到低镍含量镍精矿和第二精选中矿，将第二精选中矿返回进行第二粗选浮选。以每吨干矿量计向第二粗选中矿中，加入15g丁基黄药、5g MIBC作用2min后进行扫选4min。得到第二扫选中矿和尾矿，将第二扫选中矿返回进行第二粗选浮选。
最终获得镍含量为19.12％、镍回收率为68.73％的高镍含量镍精矿，以及镍含量1.23％、镍回收率为9.45％的磁黄铁矿精矿(低镍含量镍精矿)。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种磁黄铁矿浮选抑制剂，包括可溶性碳酸盐、焦亚硫酸钠、多胺和羧甲基纤维素钠。
2.根据权利要求1所述的磁黄铁矿浮选抑制剂，其中所述抑制剂中羧甲基纤维素钠、可溶性碳酸盐、焦亚硫酸钠和多胺的质量比是(3～6)：(10～15)：(4～8):1。
3.根据权利要求1所述的磁黄铁矿浮选抑制剂，其中所述可溶性碳酸盐选自碳酸钠、碳酸钾和碳酸铵中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的磁黄铁矿浮选抑制剂，其中所述多胺选自二乙烯三胺和三乙烯四胺中的一种或多种。
5.一种硫化铜镍矿选矿方法，包括如下步骤：
向磨矿后的矿浆中加入权利要求1-4任一所述的磁黄铁矿浮选抑制剂、捕收剂和起泡剂分选出高镍含量镍精矿和中矿；
将硫酸铜加入所述中矿中分选出低镍含量镍精矿和尾矿。
6.根据权利要求5所述的硫化铜镍矿选矿方法，其中所述分选出高镍含量镍精矿包括：
第一粗选浮选：向所述矿浆中加入所述抑制剂、所述捕收剂和所述起泡剂进行一段粗选浮选，得到一段粗选精矿和一段粗选中矿；向所述一段粗选中矿中加入所述抑制剂、所述捕收剂和所述起泡剂进行二段粗选浮选，得到二段粗选精矿和二段粗选中矿，两段粗选的精矿组成粗精矿；
第一精选浮选：向所述粗精矿中加入所述抑制剂进行一段精选浮选，得到一段精选精矿和一段精选中矿，将所述一段精选中矿返回进行所述一段粗选浮选；将所述一段精选精矿进行二段精选浮选，得到高镍含量镍精矿和二段精选中矿，将所述二段精选中矿返回进行所述一段精选浮选；
第一扫选浮选：向所述二段粗选中矿中加入所述捕收剂和所述起泡剂进行扫选浮选，得到第一扫选精矿和第一扫选中矿，将所述第一扫选精矿返回进行所述一段粗选浮选。
7.根据权利要求6所述的硫化铜镍矿选矿方法，其中所述分选出低镍含量镍精矿包括：
第二粗选浮选：向所述第一扫选中矿中加入所述硫酸铜、所述捕收剂和所述起泡剂进行粗选浮选，得到第二粗选精矿和第二粗选中矿；
第二精选浮选：向所述第二粗选精矿中加入羧甲基纤维素钠进行精选浮选，得到低镍含量镍精矿和第二精选中矿，将所述第二精选中矿返回进行所述第二粗选浮选。
第二扫选浮选：向所述第二粗选中矿中加入所述捕收剂和所述起泡剂进行扫选浮选，得到第二扫选中矿和尾矿，将所述第二扫选中矿返回进行所述第二粗选浮选。
8.根据权利要求5所述的硫化铜镍矿选矿方法，其中所述捕收剂为丁基黄药，所述起泡剂为甲基异丁基甲醇。
9.根据权利要求5所述的硫化铜镍矿选矿方法，其中所述高镍含量镍精矿的镍含量质量百分比为16～20％，所述低镍含量镍精矿的镍含量质量百分比为1％～2％。
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