CN109622232B - 一种菱镁矿温度控制浮选脱钙的方法 - Google Patents
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Abstract
一种菱镁矿温度控制浮选脱钙的方法，属于菱镁矿选矿提纯工艺技术领域。该方法包括：将高钙低品位菱镁矿破碎、筛分，得到粒级为38～74μm的菱镁矿粉；加入去离子水混合调浆，得到质量浓度为10～40％菱镁矿矿浆；在菱镁矿矿浆温度为5～20℃，向菱镁矿矿浆加入NaOH，调节pH值至10‑12后，先加入捕收剂油酸钠水溶液，搅拌均匀，然后进行正浮选粗选，获得低钙菱镁矿精矿。本方法根据不同矿浆温度下菱镁矿及菱镁矿中杂质矿物白云石存在的可浮性差异，将菱镁矿中的为钙矿物脱除，提高菱镁矿品质，为高钙低品位菱镁矿选矿脱钙提供了新的技术。
Description
技术领域
本发明涉及菱镁矿选矿提纯工艺技术领域，具体涉及一种菱镁矿温度控制浮选脱钙的方法。
背景技术
中国菱镁矿资源丰富，但由于过度开采，高品位菱镁矿逐渐减少，无法满足生产需要。而低品位菱镁矿无法用于高档产品生产，并且由于大量的低品位菱镁矿无法有效利用，使菱镁矿资源产生巨大的浪费，因此菱镁矿的提纯加工越来越受到重视。
在菱镁矿选矿提纯过程中，降低CaO为量是提高菱镁矿品质的关键。菱镁矿中的CaO主要包为在杂质矿物白云石(CaMg(CO3)2)中。目前，菱镁矿浮选脱钙机理主要为通过一定方法掩蔽白云石表面的金属阳离子，降低其对捕收剂的吸附量，达到脱钙效果。现如今，针对菱镁矿钙镁分离，大多数工作者主要从调整剂的角度出发进行分离试验研究，但由于菱镁矿和白云石在分子结构上存在一定的差异，致使温度对二者的表面特性也具有较大的影响。利用不同矿浆温度下，两种矿物可浮性差异，可以对菱镁矿进行浮选脱钙，为低品位菱镁矿选矿脱钙提供了一种新的技术。
发明内容
本发明的目的是提供一种菱镁矿温度控制浮选脱钙的方法，根据不同矿浆温度下菱镁矿及菱镁矿中杂质矿物白云石存在的可浮性差异，将菱镁矿中的为钙矿物脱除，提高菱镁矿品质，能够为高钙低品位菱镁矿选矿脱钙提供新的技术。
本发明的一种菱镁矿温度控制浮选脱钙的方法，包括以下步骤：
步骤1：磨矿
将高钙低品位菱镁矿破碎、筛分，得到粒级为38～74μm的菱镁矿粉；
步骤2：调浆
将粒级为38～74μm的菱镁矿粉置于浮选设备中，加入去离子水混合均匀，进行调浆，得到菱镁矿矿浆；其中，菱镁矿矿浆中菱镁矿的质量浓度为10～40％；
步骤3：正浮选脱钙
在菱镁矿矿浆温度为5～20℃的条件下，向菱镁矿矿浆加入NaOH，调节pH值至10-12后，在搅拌速度1500～2000rpm条件下，搅拌至矿浆均匀，得到pH值为10-12的菱镁矿矿浆；
向pH值为10-12的菱镁矿矿浆中，先加入捕收剂油酸钠水溶液，搅拌均匀，然后进行正浮选粗选，获得低钙菱镁矿精矿；其中，按固液比，捕收剂油酸钠：菱镁矿矿浆＝(80～105)mg：1L。
所述的步骤2中，所述的浮选设备优选为挂槽式浮选机，转速为1500～2000rpm。
所述的步骤3中，所述的正浮选脱钙中，菱镁矿矿浆温度优选为15℃。
所述的步骤3中，所述的NaOH为质量分数为1-5％的NaOH水溶液。
所述的步骤3中，所述的pH值优选为11。
所述的步骤3中，所述的正浮选脱钙中，浮选机转速优选为1800rpm。
所述的步骤3中，所述的捕收剂油酸钠为摩尔浓度为0.01-0.05mol/L的油酸钠水溶液。
所述的步骤3中，所述的捕收剂油酸钠占菱镁矿矿浆量的用量优选为90mg/L。
所述的步骤3中，所述的搅拌均匀，时间为2-5min。
所述的步骤3中，在加入捕收剂油酸钠后，再加入起泡剂，搅拌均匀，最后进行正浮选粗选，所述的起泡剂优选为2号油，按固液比，2号油：菱镁矿矿浆＝(4～6)mg:1L。
所述的步骤3中，所述的正浮选粗选，时间为3-5min。
上述方法中的高钙低品位菱镁矿主要成分按重量百分比为MgO为30-35.5％，CaO为12-17％，SiO2为0-0.5％，余量为杂质。
上述方法中获得的低钙菱镁矿精矿的主要成分按重量百分比为MgO 47.5～48.5％，SiO2≤0.3％，CaO≤0.6％，余量为杂质。
上述方法中获得的低钙菱镁矿精矿的回收率按重量百分比为65～85％，低钙菱镁矿精矿中的MgO回收率按重量百分比为60～70％。
本发明的一种菱镁矿温度控制浮选脱钙的方法，相比于现有技术，其有益效果在于：
本发明的方法减少了菱镁矿脱钙过程中化学钙抑制剂的使用，不仅节约了选矿成本，而且还改善了浮选流程，使浮选过程运行更加平稳，操作更加简便。最终可获得MgO品位大于47％，回收率65～85％的菱镁矿精矿。
本发明的方法与现有技术相比，所处理的矿石品位低，原矿中CaO的为量高；获得的菱镁矿精矿可达到冶金工业特级标准(YB321-81)，即MgO≥47.00％、SiO2≤0.30％、CaO≤0.8％。
附图说明
图1为本发明实施例1的高钙低品级菱镁矿的浮选方法流程示意图。
图2为本发明的原料菱镁矿的XRD图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。
以下实施例中，所用的高钙低品位菱镁矿为辽宁宽甸水洞沟菱镁矿，其主要成分按重量百分比为：MgO为33.58％，SiO20.27％，CaO为15.17％；余量为杂质，其XRD图见图2。所用捕收剂油酸钠为化学纯，pH值调整剂氢氧化钠为分析纯。试验中所用的试剂在试验时均用去离子水配制成相应浓度的水溶液备用。
实施例1
一种菱镁矿温度控制浮选脱钙的方法，其流程示意图见图1，包括以下步骤：
步骤1：磨矿
将高钙低品位菱镁矿原料进行破碎、筛分，得到粒级为38～74μm的菱镁矿粉；
步骤2：调浆
将粒级为38～74μm的菱镁矿粉置于挂槽式浮选机中，加入去离子水混合均匀，进行调浆，得到菱镁矿矿浆；其中，菱镁矿矿浆中菱镁矿的质量浓度为10％；
步骤3：正浮选脱钙
设定菱镁矿矿浆温度为5℃，首先向菱镁矿矿浆加入质量分数为3％的NaOH水溶液，调节pH值至11后，搅拌2min，至矿浆均匀，得到pH值为11的菱镁矿矿浆；
向pH值为11的菱镁矿矿浆中，先加入摩尔浓度为0.05mol/L的捕收剂油酸钠水溶液，其中，油酸钠加入量占菱镁矿矿浆量为90mg/L，搅拌2min，然后加入起泡剂2号油，2号油加入量占菱镁矿矿浆量为5mg/L，搅拌2min，最后进行3min正浮选粗选，得到低钙菱镁矿精矿。试验过程中，设定浮选机转速1800r/min。
本实施例中，低钙菱镁矿精矿的主要成分按重量百分比为MgO为47.23％，SiO2为0.25％，CaO为0.59％；低钙菱镁矿精矿中的MgO占原料中MgO总重量的66.25％。
实施例2
一种菱镁矿温度控制浮选脱钙的方法，同实施例1，不同之处在于，菱镁矿矿浆的温度为10℃，得到的低钙菱镁矿精矿的主要成分按重量百分比为MgO为47.23％，SiO2为0.13％，CaO为0.59％；低钙菱镁矿精矿中的MgO占原料中MgO总重量的68.15％。
实施例3
一种菱镁矿温度控制浮选脱钙的方法，同实施例1，不同之处在于，菱镁矿矿浆的温度为15℃，得到的低钙菱镁矿精矿的主要成分按重量百分比为MgO为48.23％，SiO2为0.21％，CaO为0.47％；低钙菱镁矿精矿中的MgO占原料中MgO总重量的69.25％。
实施例4
一种菱镁矿温度控制浮选脱钙的方法，包括以下步骤：
步骤1：磨矿
高钙低品级菱镁矿原料同实施例1；
步骤2：调浆
将粒级为38～74μm的菱镁矿粉置于挂槽式浮选机中，加入去离子水混合均匀，进行调浆，得到菱镁矿矿浆；其中，菱镁矿矿浆中菱镁矿的质量浓度为40％；
步骤3：正浮选脱钙
设定菱镁矿矿浆温度为20℃，首先向菱镁矿矿浆加入质量分数为2％的NaOH水溶液，调节pH值至10后，搅拌5min，至矿浆均匀，得到pH值为10的菱镁矿矿浆；
向pH值为10的菱镁矿矿浆中，先加入摩尔浓度为0.04mol/L的捕收剂油酸钠水溶液，其中，油酸钠加入量占菱镁矿矿浆量为105mg/L，搅拌5min，然后加入起泡剂2号油，2号油加入量占菱镁矿矿浆量为6mg/L，搅拌3min，最后进行5min正浮选粗选，得到低钙菱镁矿精矿。试验过程中，设定浮选机转速2000r/min。
本实施例中，低钙菱镁矿精矿的主要成分按重量百分比为MgO为48.23％，SiO2为0.25％，CaO为0.39％；低钙菱镁矿精矿中的MgO占原料中MgO总重量的64.25％。
实施例5
一种菱镁矿温度控制浮选脱钙的方法，包括以下步骤：
步骤1：磨矿
高钙低品位菱镁矿原料同实施例1；
步骤2：调浆
将粒级为38～74μm的菱镁矿粉置于挂槽式浮选机中，加入去离子水混合均匀，进行调浆，得到菱镁矿矿浆；其中，菱镁矿矿浆中菱镁矿的质量浓度为30％；
步骤3：正浮选脱钙
设定菱镁矿矿浆温度为15℃，首先向菱镁矿矿浆加质量分数为5％的NaOH水溶液，调节pH值至12后，搅拌4min，至矿浆均匀，得到pH值为12的菱镁矿矿浆；
向pH值为12的菱镁矿矿浆中，先加入摩尔浓度为0.03mol/L的捕收剂油酸钠水溶液，其中，油酸钠加入量占菱镁矿矿浆量为100mg/L，搅拌3min，然后加入起泡剂2号油，2号油加入量占菱镁矿矿浆量为4mg/L，搅拌3min，最后进行4min正浮选粗选，得到低钙菱镁矿精矿。试验过程中，设定浮选机转速1500r/min。
本实施例中，低钙菱镁矿精矿的主要成分按重量百分比为MgO为47.73％，SiO2为0.22％，CaO为0.19％；低钙菱镁矿精矿中的MgO占原料中MgO总重量的61.25％。
Claims (8)
1.一种菱镁矿温度控制浮选脱钙的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：磨矿
将高钙低品位菱镁矿破碎、筛分，得到粒级为38~74μm的菱镁矿粉；其中，高钙低品位菱镁矿主要成分按重量百分比为MgO为30-35.5%，CaO为12-17%，SiO2为0-0.5%；
步骤2：调浆
将粒级为38~74μm的菱镁矿粉置于浮选设备中，加入去离子水混合均匀，进行调浆，得到菱镁矿矿浆；其中，菱镁矿矿浆中菱镁矿的质量浓度为10~40%；所述的调浆转速为1500~2000rpm；
步骤3：正浮选脱钙
在菱镁矿矿浆温度为5~20℃的条件下，向菱镁矿矿浆加入NaOH，调节pH值至10-12后，在搅拌速度1500~2000rpm条件下，搅拌至矿浆均匀，得到pH值为10-12的菱镁矿矿浆；
向pH值为10-12的菱镁矿矿浆中，先加入捕收剂油酸钠水溶液，搅拌均匀，然后进行正浮选粗选，获得低钙菱镁矿精矿；其中，按固液比，捕收剂油酸钠：菱镁矿矿浆=(80~105)mg：1L；
获得的低钙菱镁矿精矿的主要成分按重量百分比为MgO 47.5~48.5%，SiO2≤0.3%，CaO≤0.6%；
获得的低钙菱镁矿精矿的回收率按重量百分比为65~85%，低钙菱镁矿精矿中的MgO回收率按重量百分比为60~70%。
2.如权利要求1所述的菱镁矿温度控制浮选脱钙的方法，其特征在于，所述的步骤2中，所述的浮选设备为挂槽式浮选机。
3.如权利要求1所述的菱镁矿温度控制浮选脱钙的方法，其特征在于，所述的步骤3中，所述的正浮选脱钙中，菱镁矿矿浆温度为15℃。
4.如权利要求1所述的菱镁矿温度控制浮选脱钙的方法，其特征在于，所述的步骤3中，所述的NaOH为质量分数为1-5%的NaOH水溶液，所述的pH值为11。
5.如权利要求1所述的菱镁矿温度控制浮选脱钙的方法，其特征在于，所述的步骤3中，所述的正浮选脱钙中，浮选机转速为1800rpm。
6.如权利要求1所述的菱镁矿温度控制浮选脱钙的方法，其特征在于，所述的步骤3中，所述的捕收剂油酸钠为摩尔浓度为0.01-0.05mol/L的油酸钠水溶液；所述的捕收剂油酸钠占菱镁矿矿浆量的用量为90mg/L。
7.如权利要求1所述的菱镁矿温度控制浮选脱钙的方法，其特征在于，所述的步骤3中，在加入捕收剂油酸钠后，再加入起泡剂，搅拌均匀，最后进行正浮选粗选，所述的起泡剂为2号油，按固液比，2号油：菱镁矿矿浆=（4~6）mg:1L。
8.如权利要求1所述的菱镁矿温度控制浮选脱钙的方法，其特征在于，所述的步骤3中，所述的正浮选粗选，时间为3-5min。
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