CN109622212B - 一种通过多级联合流程分选提纯锆英砂的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种通过多级联合流程分选提纯锆英砂的方法，针对组成成分复杂多样的锆英砂原料，采用磁选‑重选反浮选‑电选‑磁选联合流程，由于采用本发明循序渐进、分级分选、稳步推进、精益生产的工艺流程，锆英砂回收率达到91.5～98.2％，比传统方法提高10个百分点，锆英砂品位为63％以上的优质品率达到90.4～100％，比传统方法提高20个百分点。

Description

一种通过多级联合流程分选提纯锆英砂的方法
技术领域
本发明涉及一种通过多级联合流程分选提纯锆英砂的方法，属于矿物浮选技术领域。
背景技术
锆英砂是一种稀有金属矿，由于具有熔点高(2400℃)，硬度高，耐腐蚀抗辐射等优异的理化性质，而得到越来越广泛的应用，故经济价值和战略价值极高。我国是贫锆国，每年消耗约60万吨锆英砂，几乎100％依赖进口。在这60万吨的进口锆英砂中，有一半是外国选矿厂生产的锆英砂成品，直接出口到我国；其余30万吨是进口约上百万吨含锆英砂的初级矿砂，再通过选矿手段分选提纯而来。在处理这百万吨左右的初级毛矿时，由于矿物的组成复杂多样，粒度大小参差不齐，选矿过程中带来很多的干扰和影响，造成许多原料提取的锆英砂所达到的精矿品位差，回收率不高。
国内同行业选矿厂，采用的工艺流程往往比较单一，设备也比较简单。当处理的原矿成分不复杂，可选性较好时，基本可达到应有的效率(回收率)95％，锆英砂品位60度(60％)以上优质品率100％。当遇到矿物组成复杂，可选性差的矿物原料时，这些厂的优质品率仅70％，回收率仅有80％左右。
发明内容
鉴于此，本发明提供一种用磁选-重选反浮选-电选-磁选联合流程分选、提纯锆英砂的方法，充分利用了多种选矿手段，采用磁选、跳汰重选、螺旋、摇床重选、反浮选表面处理等复杂多样的联合流程，针对原产世界各地的锆英砂原料，采用灵活多变的工艺方案，无论遇到多么复杂的锆英砂原料都能顺利地把锆英砂提纯，达到优质高产且综合利用率高的目标。
本发明采取的技术方案如下：
一种通过多级联合流程分选提纯锆英砂的方法，包括以下步骤：
S1、弱磁选：将锆英砂原料破碎至粒度为4mm以下，然后投入三个磁辊的磁选机内进行弱磁选，磁场强度1000～8000GS，除去钛矿，得锆英砂中矿；
S2、强磁选：把步骤S1所得锆英砂中矿投入三个磁辊的磁选机内进行强磁选，磁场强度10000～15000GS，除去导磁性矿物；
S3、重选：把强磁选后的锆英砂中矿依次通过跳汰机、螺旋溜槽和摇床进行重选，除去尾砂；
S4、反浮选：将重选后的锆英砂中矿配制成矿浆，进行反浮选，除去独居石等矿物；
S5、电选：把反浮选后的锆英砂中矿烘干，锆英砂中矿加热至55～80℃后投入高压弧板电选机进行电选，电压1.8～2.2万伏；
S6、磁选：把电选后的锆英砂中矿投入三个磁辊的磁选机内进行磁选，磁场强度13000～15000GS。
优选的，步骤S1中，各磁辊的的磁场强度分别为1000GS、3000GS和8000GS。
优选的，步骤S2中，各磁辊的的磁场强度分别为10000GS、11000GS和15000GS。
优选的，步骤S6中，各磁辊的的磁场强度分别为13000GS、14000GS和15000GS。
优选的，步骤S5为：把反浮选后的锆英砂中矿烘干，锆英砂中矿加热至55～60℃后投入高压弧板电选机进行电选，电压2.0～2.2万伏，然后将分选后的锆英砂中矿冷却至20～25℃并静置30～60min，再加热至70～80℃后投入高压弧板电选机进行电选，电压1.8～2.0万伏。
优选的，步骤S3中，跳汰重选的冲程为60～120mm，冲次为180～200次/分。
优选的，步骤S3中，螺旋溜槽选用直径1200～1500mm，螺距500～540mm。
优选的，步骤S3中，摇床重选的冲程20～25mm，冲次300～350次/分。
优选的，步骤S4中，矿浆的质量浓度为60～70％，每吨矿浆中加入纯碱150～180g、烧碱30～50g、邻苯二甲酸酯100～120g、正十二烷基磷酸20～50g、柠檬酸10～20g、硫酸7～8g和松醇油50～60g。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的选矿工艺，针对组成成分复杂多样的锆英砂原料，采用磁选-重选反浮选-电选-磁选联合流程，由于采用本发明循序渐进、分级分选、稳步推进、精益生产的工艺流程，锆英砂回收率达到91.5～98.2％，比传统方法提高10个百分点，锆英砂品位为63％以上的优质品率达到90.4～100％，比传统方法提高20个百分点。
本发明还对电选工艺进行优化，采用二级电选的方式，且在二级电选工艺中增加了降温静置步骤，通过以上优化，有效提高选别效果，精矿品位高，回收率高；
本发明在电选前还增加了反浮选步骤，且对反浮选所使用试剂进行优化，采用纯碱、烧碱、邻苯二甲酸酯、正十二烷基磷酸、柠檬酸、硫酸和松醇油的组合进行反浮选，有效提高锆英砂回收率和优质品率。
附图说明
图1为本发明一种用磁选-重选反浮选-电选-磁选联合流程分选、提纯锆英砂的方法的流程示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
本发明实施例与对比例中所述锆英砂原料为非洲莫桑比克含锆英砂原料(锆品位28％)，原料中还含有钛矿、独居石等其他成分。
实施例1
一种通过多级联合流程分选提纯锆英砂的方法，包括以下步骤：
S1、弱磁选：将锆英砂原料破碎至粒度为4mm以下，然后投入三个磁辊的磁选机内进行弱磁选，各磁辊的磁场强度分别为1000GS、5000GS、7000GS，得锆英砂中矿；
S2、强磁选：把步骤S1所得锆英砂中矿投入三个磁辊的磁选机内进行强磁选，各磁辊的磁场强度分别为10000GS、13000GS、15000GS；
S3、重选：把强磁选后的锆英砂中矿依次通过跳汰机、螺旋溜槽和摇床进行重选；跳汰重选的冲程为60mm，冲次为180次/分；螺旋溜槽选用直径1200，螺距500mm；摇床重选的冲程20mm，冲次300次/分；
S4、反浮选：将重选后的锆英砂中矿配制成质量浓度为60％的矿浆，每吨矿浆中加入纯碱150g、烧碱100g、水玻璃200g、油酸300g和松醇油50g，进行反浮选；
S5、电选：把反浮选后的锆英砂中矿烘干，锆英砂中矿加热至55℃后投入高压弧板电选机进行电选，电压1.8万伏；
S6、磁选：把电选后的锆英砂中矿投入三个磁辊的磁选机内进行磁选，各磁辊的磁场强度分别为13000GS、13000GS、15000GS。
实施例2
一种通过多级联合流程分选提纯锆英砂的方法，包括以下步骤：
S1、弱磁选：将锆英砂原料破碎至粒度为4mm以下，然后投入三个磁辊的磁选机内进行弱磁选，各磁辊的磁场强度分别为1000GS、3000GS和8000GS，得锆英砂中矿；
S2、强磁选：把步骤S1所得锆英砂中矿投入三个磁辊的磁选机内进行强磁选，，各磁辊的磁场强度分别为10000GS、11000GS和15000GS；
S3、重选：把强磁选后的锆英砂中矿依次通过跳汰机、螺旋溜槽和摇床进行重选；跳汰重选的冲程为120mm，冲次为200次/分；螺旋溜槽选用直径1500，螺距540mm；摇床重选的冲程25mm，冲次350次/分；
S4、反浮选：将重选后的锆英砂中矿配制成质量浓度为60％的矿浆，每吨矿浆中加入纯碱150g、烧碱100g、水玻璃200g、油酸300g和松醇油50g，进行反浮选；
S5、电选：把反浮选后的锆英砂中矿烘干，锆英砂中矿加热至80℃后投入高压弧板电选机进行电选，电压2.2万伏；
S6、磁选：把电选后的锆英砂中矿投入三个磁辊的磁选机内进行磁选，各磁辊的磁场强度分别为13000GS、14000GS和15000GS。
实施例3
实施例3与实施例2的区别在于：
步骤S5为：把反浮选后的锆英砂中矿烘干，锆英砂中矿加热至60℃后投入高压弧板电选机进行电选，电压2.0万伏，然后将分选后的锆英砂中矿冷却至25℃并静置30min，再加热至70℃后投入高压弧板电选机进行电选，电压2.0万伏。
实施例4：
实施例4与实施例2的区别在于：
步骤S5为：把反浮选后的锆英砂中矿烘干，锆英砂中矿加热至55℃后投入高压弧板电选机进行电选，电压2.2万伏，然后将分选后的锆英砂中矿冷却至20℃并静置60min，再加热至80℃后投入高压弧板电选机进行电选，电压1.8万伏。
实施例5
实施例5与实施例4的区别在于：
步骤S4中，矿浆的质量浓度为60％，每吨矿浆中加入纯碱150g、烧碱30g、邻苯二甲酸酯100g、正十二烷基磷酸20g、柠檬酸10g、硫酸7g和松醇油50g。
实施例6
实施例6与实施例4的区别在于：
步骤S4中，矿浆的质量浓度为70％，每吨矿浆中加入纯碱180g、烧碱50g、邻苯二甲酸酯120g、正十二烷基磷酸50g、柠檬酸20g、硫酸8g和松醇油60g。
对比例1
采用常规锆英砂选矿方法(磁选-摇床-磁选-摇床-电选-磁选)：
S1、磁选：将锆英砂原料破碎至粒度为4mm以下，然后投入三个磁辊的磁选机内进行磁选，各磁辊的磁场强度分别为800GS、8000GS、13000GS，得锆英砂中矿；
S2、重选：把步骤S1磁选后的锆英砂中矿通过摇床进行重选；摇床重选的冲程20mm，冲次200次/分；
S3、磁选：把步骤S2重选后的锆英砂中矿投入三个磁辊的磁选机内进行磁选，各磁辊的磁场强度分别为13000GS、14000GS和15000GS，得锆英砂中矿；
S4、重选：把步骤S3磁选后锆英砂中矿通过摇床进行重选；摇床重选的冲程20mm，冲次300次/分；
S5、电选：把步骤S4重选后的锆英砂中矿投入高压弧板电选机进行电选，电压2.2万伏；
S6、磁选：把电选后的锆英砂中矿投入三个磁辊的磁选机内进行磁选，各磁辊的磁场强度分别为13000GS、14000GS和15000GS。
试验例：
将实施例以及对比例所得锆英砂进行品质测试，结果见下表。
锆英砂品位为63％以上的优质品率 锆英砂回收率
实施例1 90.4％ 91.5％
实施例2 91.6％ 93.8％
实施例3 95.5％ 95.8％
实施例4 95.7％ 94.1％
实施例5 100％ 97.0％
实施例6 100％ 98.2％
对比例1 78.4％ 81.1％
结果显示，本发明的选矿工艺，针对组成成分复杂多样的锆英砂原料，采用磁选-重选反浮选-电选-磁选联合流程，充分分选、提纯锆英砂，获得的锆英砂回收率达到91.5～98.2％，比传统方法提高10个百分点，锆英砂品位为63％以上的优质品率达到90.4～100％，比传统方法提高20个百分点。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims (8)

1.一种通过多级联合流程分选提纯锆英砂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、弱磁选：将锆英砂原料破碎至粒度为4mm以下，然后投入三个磁辊的磁选机内进行弱磁选，磁场强度1000～8000GS，得锆英砂中矿；
S2、强磁选：把步骤S1所得锆英砂中矿投入三个磁辊的磁选机内进行强磁选，磁场强度10000～15000GS；
S3、重选：把强磁选后的锆英砂中矿依次通过跳汰机、螺旋溜槽和摇床进行重选；
S4、反浮选：将重选后的锆英砂中矿配制成矿浆，进行反浮选；
S5、电选：把反浮选后的锆英砂中矿烘干，锆英砂中矿加热至55～60℃后投入高压弧板电选机进行电选，电压2.0～2.2万伏，然后将分选后的锆英砂中矿冷却至20～25℃并静置30～60min，再加热至70～80℃后投入高压弧板电选机进行电选，电压1.8～2.0万伏；
S6、磁选：把电选后的锆英砂中矿投入三个磁辊的磁选机内进行磁选，磁场强度13000～15000GS。
2.根据权利要求1所述的通过多级联合流程分选提纯锆英砂的方法，其特征在于，步骤S1中，各磁辊的的磁场强度分别为1000GS、3000GS和8000GS。
3.根据权利要求1所述的通过多级联合流程分选提纯锆英砂的方法，其特征在于，步骤S2中，各磁辊的的磁场强度分别为10000GS、11000GS和15000GS。
4.根据权利要求1所述的通过多级联合流程分选提纯锆英砂的方法，其特征在于，步骤S6中，各磁辊的的磁场强度分别为13000GS、14000GS和15000GS。
5.根据权利要求1所述的通过多级联合流程分选提纯锆英砂的方法，其特征在于，步骤S3中，跳汰重选的冲程为60～120mm，冲次为180～200次/分。
6.根据权利要求1所述的通过多级联合流程分选提纯锆英砂的方法，其特征在于，步骤S3中，螺旋溜槽选用直径1200～1500mm，螺距500～540mm。
7.根据权利要求1所述的通过多级联合流程分选提纯锆英砂的方法，其特征在于，步骤S3中，摇床重选的冲程20～25mm，冲次300～350次/分。
8.根据权利要求1所述的通过多级联合流程分选提纯锆英砂的方法，其特征在于，步骤S4中，矿浆的质量浓度为60～70％，每吨矿浆中加入纯碱150～180g、烧碱30～50g、邻苯二甲酸酯100～120g、正十二烷基磷酸20～50g、柠檬酸10～20g、硫酸7～8g和松醇油50～60g。
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