CN109939834B - 复合捕收剂及其在极低品位含铷矿石浮选中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及极低品位含铷矿石的浮选技术，具体是一种复合捕收剂及其在极低品位含铷矿石浮选中的应用。本发明的复合捕收剂由椰油胺和十二烷基硫酸钠(SDS)组成，二者按质量比1：(1‑2.5)混合搅拌均匀而成，能对极低含铷矿石(Rb2O品位为0.04～0.08％)进行浮选富集和对长石的综合回收，保证了资源利用的最大化。采用椰油胺和十二烷基硫酸钠的混合物作为全新的捕收剂，无需添加硫酸、碳酸钠及氢氧化钠等调整剂，避免了因为添加强酸强碱而引起的设备管道的腐蚀和堵塞，能有效延长设备管道的使用寿命，在中性条件下即能较好的实现对低品位铷矿石的浮选富集回收，工艺和药剂制度简单。
Description
技术领域
本发明涉及极低品位含铷矿石的浮选技术，具体是一种复合捕收剂及其在极低品位含铷矿石浮选中的应用。
背景技术
铷矿属于稀有资源，自然资源中很少发现独立矿物，是一种伴生矿产资源，通常与锂云母、黑云母、长石和锂辉石等矿物伴生，因此铷矿的选矿也主要针对伴生铷原矿。由于原矿中Rb2O含量普遍较低，选别富集难度很大，并且对选矿尾矿中长石等有用矿物也不能很好回收利用，导致资源的浪费。目前国内外主要采用浮选或者磁选回收伴生云母或黑云母来富集Rb2O。浮选是采用胺类捕收剂在强酸性矿浆中进行浮选【1】或者采用油酸类捕收剂进行浮选【2】。向俊【3】针对含Rb2O 0.384％的某铷矿，用硫酸调节矿浆pH6左右弱酸性条件下，用单一捕收剂十二烷基三甲基氯化铵，粗选用量600g/t，扫选300g/t，抑制剂水玻璃粗选400g/t，扫选和精选200g/t，在此基础上进行"一粗两扫四精"的闭路浮选试验可获得Rb20品位为0.614％、回收率为84.10％的富铷黑云母精矿，该工艺同样也需要采用硫酸进行调整矿浆的pH为弱酸性。
近年来，有研究人员采用阴阳离子组合捕收剂浮选云母类矿物，从而富集Rb2O。李向益等人【4】针对某云母-长石型铷矿，在原矿含铷0.12％，磨矿细度-0.074mm占75％；混浮硫酸用量为3200g/t，混浮十二胺用量为300g/t；长石浮选粗选捕收剂用量为十二胺300g/t、731300g/t强酸性条件下，通过“一次粗选，一次精选、一次扫选的混合浮选和一次粗选，一次精选、一次扫选的长石浮选”闭路流程，获得了总铷精矿品位Rb2O 0.2725％，Rb2O回收率为91.32％的技术指标。王丹等人【5】针对Rb2O品位为0.12％的某铷矿，采用富集黑云母的方式进行了铷回收试验研究，在磨矿细度为-0.074mm占60％的情况下，粗选1添加碳酸钠1kg/t和氢氧化钠200g/t调节pH达到11，以油酸钠1kg/t+十二胺600g/t为捕收剂，粗选2油酸钠500g/t+十二胺250g/t为捕收剂，精选1添加分散剂水玻璃1000g/t、油酸钠500g/t+十二胺250g/t为捕收剂，采用二次粗选、三次精选、中矿顺序返回流程处理该矿石,可取得Rb2O品位为0.28％、回收率为65.93％的铷精矿。从文献知，传统工艺均针对含铷相对较高的原矿进行分选富集。虽然这些工艺能对矿石中铷得到了较好的回收，但均没有对长石进行综合回收，且该工艺较复杂，需要添加大量硫酸或者氢氧化钠、碳酸钠，在强酸性或者强碱性条件下才能获得铷的富集，强酸对设备管道腐蚀严重，强碱条件易于造成管道设备结钙，容易堵塞。
十二烷基硫酸钠是一种弱捕收剂，有起泡性。通常可用于浮选硝酸钠、硫酸钠、氯化钾、硫酸钾、萤石、重晶石、磷酸盐、黑钨矿等盐类矿物的浮选，单一使用时均需要添加pH调整剂或者活化剂才有浮选效果。如十二烷基硫酸钠浮黄锑矿时，需要用铜离子活化后，在pH才能有效浮选黄锑矿【6】。
综上，胺类捕收剂单一使用浮选云母类矿物时需要在强酸性条件下进行，对设备管道腐蚀严重环保效益差。十二烷基硫酸钠未发现单独用于云母类矿物的浮选。也未发现十二烷基硫酸钠与胺类捕收剂复合作用用于云母类矿物的浮选。
【1】张婷等在《矿产综合利用》上发表的“粗长石粉中回收锂云母的试验研究”(2018，(4)，50-53)。
【2】封国富等发明的“用油酸浮选云母的方法”，专利号2010102016612。
【3】向俊在北京有色金属研究总院发表的硕士学位论文“含铷云母浮选工艺及药剂作用机理研究”(2017)。
【4】李向益等在《有色金属(选矿部分)》发表的“某低品位云母-长石型铷矿浮选试验研究”(2017，(3)，55-59，77)。
【5】王丹等在《金属矿山》发表的“某铷矿石选矿试验”(2015，(5)，97-100)；邱仙辉等在《非金属矿》发表的“组合捕收剂强化红柱石浮选回收试验研究”(2016，39(2)：79-81)。
【6】王进明等在《中南大学学报(自然科学版)》发表的“十二烷基硫酸钠对黄锑矿浮选行为的影响及作用机理”(2013(10))。
发明内容
本发明的目的在于提供一种复合捕收剂及其在极低品位含铷矿石浮选中的应用，可有效富集Rb2O，且对其伴生资源长石也进行了综合回收。
本发明的技术方案：
一种复合捕收剂，由椰油胺和十二烷基硫酸钠(SDS)组成，二者按质量比1：(1-2.5)混合搅拌均匀而成。
一种复合捕收剂应用于极低品位铷矿石浮选，所述的铷原矿中Rb2O品位为0.04～0.08％，所述的复合捕收剂由椰油胺和十二烷基硫酸钠按质量比1：(1-2.5)混合搅拌均匀而成。
一种极低品位铷矿石的浮选富集方法，包括以下步骤：
步骤A：磨矿，对铷原矿进行磨矿，磨矿细度为-0.074mm含量占60％-70％；
步骤B：调浆并粗选，将步骤A得到的磨矿加入浮选槽中，矿浆质量浓度为25-30％，加入复合捕收剂搅拌调浆3-6分钟，复合捕收剂用量为600-700g/t铷原矿；调浆后进行粗选刮泡3-6分钟，得到粗选精矿和粗选尾矿；
步骤C：扫选，对步骤B得到的粗选尾矿加入复合捕收剂调浆3-6分钟，进行扫选，扫选次数为二次，每次扫选刮泡均为3-6分钟；第一次扫选(扫选一)复合捕收剂用量为300-350g/t铷原矿，第二次扫选(扫选二)复合捕收剂用量为150-175g/t铷原矿，得到第一次扫选精矿、第二次扫选精矿、浮选尾矿；
步骤D，精选，将步骤B得到的粗选精矿、步骤C得到的第一次扫选精矿和第二次扫选精矿合并进行一次精选，精选过程加入水玻璃搅拌调浆3-6分钟，水玻璃用量为800g/t铷原矿，浮选刮泡3-6分钟，得到富集的铷精矿，精选中矿返回步骤B的浮选槽中进行合并粗选；
所述的铷原矿中Rb2O品位为0.04～0.08％；
所述的复合捕收剂由椰油胺和十二烷基硫酸钠按质量比1：(1-2.5)混合搅拌均匀而成。
复合捕收剂的椰油胺和十二烷基硫酸钠优选质量比为1：1。
对步骤C的浮选尾矿，采用水力旋流器进行脱泥，得到脱泥沉砂、泥浆，泥浆作为尾矿抛弃；脱泥沉砂采用磁场强度为238.85kA/m弱磁场滚筒磁选机进行弱磁选除强磁性铁矿物，得到磁性尾矿I和非磁性产品；非磁性产品采用背景磁场强度为796.18kA/m的高梯度磁选机进行强磁选除弱磁性矿物，得到磁性尾矿II和最终长石精矿；磁性尾矿I和磁性尾矿II作为尾矿抛弃。
本发明研究发现，椰油胺和十二烷基硫酸钠进行复配，具有良好的浮选效果，其特点为：(1)有明显的协同增效能力，十二烷基硫酸钠具有乳化作用，对椰油胺有较强的乳化作用，提高了椰油胺的分散性,加强了捕收作用，增强了捕集矿物的能力；(2)复配体系具有更好的稳定性，能降低表面张力和临界胶束浓度，起泡性和稳泡性均比较好。
本发明能对极低含铷矿石(Rb2O品位为0.04～0.08％)进行浮选富集和对长石的综合回收，对极低含铷矿石富集效果见表1，浮选尾矿经脱泥、磁选除铁能获得产率51.67％、K2O+Na2O含量为6.49％、白度为69.0％的副产品长石精矿，保证了资源利用的最大化。采用椰油胺和十二烷基硫酸钠的混合物作为全新的捕收剂，无需添加硫酸、碳酸钠及氢氧化钠等调整剂，避免了因为添加强酸强碱而引起的设备管道的腐蚀和堵塞，能有效延长设备管道的使用寿命，在中性条件下即能较好的实现对低品位铷矿石的浮选富集回收，工艺和药剂制度简单。
具体实施方式
某块状低品位铷矿石，铷元素主要以类质同象形态赋存于含钾矿物(钾长石和云母)中，且含量低微。
以下实施例均将铷原矿(矿样)磨细至-74μm占65％，矿浆质量浓度为28％，调浆、刮泡时间均为3-6分钟，不同铷原矿品位、不同浮选药剂制度和产品技术指标见表1。
表1浮选药剂制度和产品技术指标
将浮选尾矿脱泥后，采用磁场强度为238.85kA/m弱磁场滚筒磁选机进行弱磁选除强磁性铁矿物，最后对弱磁选得到的非磁性产品采用背景磁场强度为796.18kA/m的高梯度磁选机进行强磁选除弱磁性矿物，得到最终长石精矿，两次磁选尾矿作为尾矿抛弃。浮选尾矿经脱泥、磁选除铁能获得产率51.67％、K2O+Na2O含量为6.49％、白度为69.0％的副产品长石精矿。
Claims (4)
1.一种极低品位铷矿石的浮选富集方法，其特征是，包括以下步骤：
步骤A：磨矿，对铷原矿进行磨矿，磨矿细度为-0.074mm含量占60％-70％；
步骤B：调浆并粗选，将步骤A得到的磨矿加入浮选槽中，矿浆质量浓度为25-30％，加入复合捕收剂搅拌调浆3-6分钟，复合捕收剂用量为600-700g/t铷原矿；调浆后进行粗选刮泡3-6分钟，得到粗选精矿和粗选尾矿；
步骤C：扫选，对步骤B得到的粗选尾矿加入复合捕收剂调浆3-6分钟，进行扫选，扫选次数为二次，每次扫选刮泡均为3-6分钟；第一次扫选复合捕收剂用量为300-350g/t铷原矿，第二次扫选复合捕收剂用量为150-175g/t铷原矿，得到第一次扫选精矿、第二次扫选精矿、浮选尾矿；
步骤D，精选，将步骤B得到的粗选精矿、步骤C得到的第一次扫选精矿和第二次扫选精矿合并进行一次精选，精选过程加入水玻璃搅拌调浆3-6分钟，水玻璃用量为800g/t铷原矿，浮选刮泡3-6分钟，得到富集的铷精矿，精选中矿返回步骤B的浮选槽中进行合并粗选；
所述的铷原矿中Rb2O品位为0.04～0.08％；
所述的复合捕收剂由椰油胺和十二烷基硫酸钠按质量比1：(1-2.5)混合搅拌均匀而成。
2.根据权利要求1所述的一种极低品位铷矿石的浮选富集方法，其特征是：复合捕收剂的椰油胺和十二烷基硫酸钠优选质量比为1：1。
3.根据权利要求1所述的一种极低品位铷矿石的浮选富集方法，其特征是：对步骤C的浮选尾矿，采用水力旋流器进行脱泥，得到脱泥沉砂、泥浆，泥浆作为尾矿抛弃；脱泥沉砂采用磁场强度为238.85kA/m弱磁场滚筒磁选机进行弱磁选除强磁性铁矿物，得到磁性尾矿I和非磁性产品；非磁性产品采用背景磁场强度为796.18kA/m的高梯度磁选机进行强磁选除弱磁性矿物，得到磁性尾矿II和最终长石精矿；磁性尾矿I和磁性尾矿II作为尾矿抛弃。
4.根据权利要求1所述的一种极低品位铷矿石的浮选富集方法，其特征是：将Rb2O品位为0.052％铷原矿磨细至-74μm占65％，矿浆的质量浓度为28％，调浆、刮泡时间均为3-6分钟，粗选时复合捕收剂用量：椰油胺300g/t铷原矿、十二烷基硫酸钠300g/t铷原矿；第一次扫选时复合捕收剂用量：椰油胺150g/t铷原矿、十二烷基硫酸钠150g/t铷原矿；第二次扫选时复合捕收剂用量：椰油胺75g/t铷原矿、十二烷基硫酸钠75g/t铷原矿；精选时水玻璃用量为800g/t铷原矿；最终得到富集的Rb2O品位为0.102％铷精矿，金属回收率为56.41％。
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