一种分离辉钼矿和滑石的浮选抑制剂及其制备方法
技术领域
本发明属于微生物领域与矿物加工领域的交叉技术领域,具体涉及一种分离辉钼矿和滑石的浮选抑制剂及其制备方法。
背景技术
滑石作为一种含镁的层状硅酸盐矿物,具有良好的天然疏水性,在钼矿浮选过程中容易随辉钼矿一起进入到钼精矿,造成精矿质量下降,同时钼精矿中镁含量的增加,会导致冶炼过程中炉渣产生粘性,熔点增高,增加冶炼成本。
目前国内外对辉钼矿和滑石的分离主要采用以下三种方式:(1)利用滑石硬度低、易碎易磨,且密度比金属硫化矿低的特性,采用重力场预先脱除微细粒滑石,再浮选辉钼矿;(2)根据滑石可浮性好的特点,利用浮选预先脱除部分滑石,减少对硫化矿的浮选影响;(3)添加滑石的抑制剂抑制滑石,浮选辉钼矿。
利用重选或者浮选预先脱除滑石时,脱除滑石的工艺和药剂用量很关键。滑石脱除量多时,容易脱除滑石的同时将辉钼矿带出,造成有用矿物的损失,降低辉钼矿的回收率,如果控制滑石的脱除量,脱除量少时,未脱除的滑石仍会对浮选产生不利影响,浮选指标难以保证。
在现有抑制硫化矿中滑石的技术中,通常选用瓜尔胶、羧甲基纤维素(CMC)、木质素等高分子有机物或水玻璃、六偏磷酸盐等作为滑石的抑制剂,但滑石可浮性比辉钼矿还强,使用药剂抑制滑石时,不仅抑制剂用量大,成本高,而且所使用的这些抑制剂选择性较差,抑制滑石的同时也抑制了部分辉钼矿,降低了目的矿物辉钼矿的回收率和品位,同时还不利于精矿过滤和尾矿浓缩。因此,需要一种高效、环保、来源稳定、价格低廉的工业废弃物用作辉钼矿和滑石浮选分离的抑制剂,有利于选矿行业的绿色健康发展。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足之处,提供一种分离辉钼矿和滑石的浮选抑制剂;该抑制剂不仅易于制备,用量少,浮选效果好,适应性强,可满足各种浮选工艺需求,而且选择性好,能够单独抑制辉钼矿而不会对滑石产生抑制作用,有效地提高了有用矿物钼精矿的质量和回收率,并且不会对精矿过滤及尾矿浓缩造成不利影响。
本发明的另一目的在于提供上述分离辉钼矿和滑石的浮选抑制剂的制备方法,该方法工艺简单,原料用量少,成本低,无需加热,而且对环境友好,不会产生污染、有效地解决了辉钼矿和滑石浮选难分离的问题。
本发明的第三个目的在于提供一种选矿方法,该方法使用浮选抑制剂,浮选效果好,适应性强,可满足各种浮选工艺需求,而且选择性好,能够单独抑制辉钼矿而不会对滑石产生抑制作用,有效地提高了有用矿物钼精矿的质量和回收率。
为了实现上述目的,本发明提供一种分离辉钼矿和滑石的浮选抑制剂,由工业废弃物废酵母菌菌体、氢氧化钠和水混合制备而成,各组分的按重量比计为废酵母菌菌体30%~40%,氢氧化钠1%~4%,水56%~69%。
优选地,所述的酵母菌菌体宽度约2~6μm,长度约5~30μm。
优选地,所述的辉钼矿是以辉钼矿为主的原生硫化钼矿。
优选地,所述的滑石是以滑石为主的含镁原生硅酸盐矿。
本发明还提供一种分离辉钼矿和滑石的浮选抑制剂的制备方法,先将酵母菌菌体加入到菌体重量1.5~2.5倍的水中,温度控制在20~35℃,超声5~10min,然后加入菌体重量2.5%~10%的氢氧化钠进行苛化,搅拌5~10min即可。
在制备中,超声可以使菌体更加的分散和均匀,同时通过超声清洗菌体的表面。苛化可以在菌体表面形成利于矿物与菌体结合的环境。
本发明另提供一种选矿方法,包括如下步骤:
1)将矿石破碎至-2mm后拣选除杂,所得精矿经瓷球磨磨细,筛分,制得-0.150mm+0.038mm的矿粉;
2)把矿粉用水配制成重量百分比为15%~45%的矿浆,用氢氧化钠调整pH值为7.5-9.0;
3)在矿浆中按顺序添加pH调整剂、抑制剂、捕收剂、起泡剂进行浮选,浮选温度控制在15~30℃,浮选时间为3min。
优选地,所述pH调整剂为氢氧化钠,所述捕收剂为煤油。
所述起泡剂为非离子型起泡剂,优选为甲基异丁基甲醇(MIBC)或松醇油。
与现有的技术相比,本发明的特点和有益效果在于:
本发明提出一种分离辉钼矿和滑石的浮选抑制剂及其制备方法,该抑制剂能够选择性地与辉钼矿表面发生作用,抑制辉钼矿,浮选滑石,达到分离的目的,并且不会对精矿过滤、尾矿浓缩及精矿后续冶炼造成不利影响。
本发明所述的抑制剂含有羟基、羧基和胺基等具有较强抑制作用的极性基团,这些基团可以通过氢键与水分子发生作用,也能与辉钼矿表面裸露的金属元素之间发生化学吸附作用,形成配位化合物,使辉钼矿表面亲水而抑制其上浮。本发明在常温条件下即可配制,工艺简单,性能稳定、适应性强。主要原料为工业废弃物,来源广、成本低、对环境友好、无毒无害无污染。
附图说明
图1为本发明实施案例1抑制剂用量对滑石和辉钼矿可浮性的影响。
图2为本发明实施案例2浮选钼精矿中钼品位及回收率与抑制剂用量的关系曲线。
图3为本发明实施案例3浮选钼精矿中钼品位及回收率与抑制剂用量的关系曲线。
具体实施方式
实施例1
本实施案例中的矿样辉钼矿单矿物取自江西赣州,人工拣选挑出纯度较高的辉钼矿富块矿,破碎至-2mm后拣选除杂,所得精矿经瓷球磨磨细,筛分,制得-0.150mm+0.038mm作为浮选试验样,对样品进行化学分析,辉钼矿纯度为96%。
本实施案例中所用抑制剂为:将废酵母菌菌体加入到菌体重量2.5倍的水中,温度控制在25℃左右,超声10min,然后加入菌体重量5%的氢氧化钠进行苛化,搅拌10min制备所得。
所述的酵母菌菌体宽度约2~6μm,长度约5~30μm。
应用于如下环境:浮选矿浆重量百分浓度为30%,浮选温度控制在25℃,浮选pH为8.5,以甲基异丁基甲醇(MIBC)作为起泡剂,用量为8mg/L,抑制剂加入量以酵母菌菌体的加入量计,辉钼矿回收率与抑制剂用量之间的变化曲线如图1所示,当抑制剂用量为100mg/L时,辉钼矿单矿物的回收率下降至50.21%,当抑制剂用量增大至200mg/L时,辉钼矿单矿物的回收率下降至20.94%,当抑制剂用量增大至300mg/L时,辉钼矿单矿物的回收率仅为9.14%。
对比实施例1
本实施案例中的矿样滑石单矿物取自辽宁丹东,人工拣选挑出纯度较高的滑石富块矿,破碎至-2mm后拣选除杂,所得精矿经瓷球磨磨细,筛分,制得-0.150mm+0.038mm作为浮选试验样,对样品进行化学分析,滑石纯度98%。
本实施案例中所用抑制剂为:将废酵母菌菌体加入到菌体重量2.5倍的水中,温度控制在25℃左右,超声10min,然后加入菌体重量5%的氢氧化钠进行苛化,搅拌10min制备所得。
所述的酵母菌菌体宽度约2~6μm,长度约5~30μm。
应用于如下环境:浮选矿浆重量百分浓度为30%,浮选温度控制在25℃,浮选pH为8.5,以甲基异丁基甲醇(MIBC)作为起泡剂,用量为8mg/L,抑制剂加入量以酵母菌菌体的加入量计,滑石回收率与抑制剂用量之间的变化曲线如图1所示,当抑制剂用量为100mg/L时,滑石单矿物的回收率下降至90.85%,抑制作用较弱,增大抑制剂用量至200mg/L,滑石单矿物的回收率下降至85.22%,抑制作用仍不明显,当抑制剂用量增大至300mg/L时,滑石单矿物的回收率为81.78%,回收率变化不大。
对比结果发现:本发明抑制剂在辉钼矿和滑石浮选分离体系中,对辉钼矿的抑制效果明显,而对滑石的抑制效果作用较弱,具有较好的选择性。
在本实施例中未添加捕收剂是由于辉钼矿、滑石单矿物天然可浮,无需添加捕收剂,而在实际矿石浮选时,矿物成分复杂,需要添加捕收剂以提高矿物可浮性。
实施例2
本实施案例中的矿样辉钼矿单矿物取自江西赣州,滑石单矿物取自辽宁丹东,人工拣选挑出纯度较高的滑石富块矿,破碎至-2mm后拣选除杂,所得精矿经瓷球磨磨细,筛分,制得-0.150mm+0.038mm作为浮选试验样,对样品进行化学分析,辉钼矿纯度为96%,滑石纯度98%。将辉钼矿单矿物与滑石单矿物按照质量比为1:1混合成人工矿物,经化学分析人工混合矿的Mo品位为28.12%。
本实施案例中所用抑制剂为:将废酵母菌菌体加入到菌体重量2.5倍的水中,温度控制在25℃左右,超声10min,然后加入菌体重量5%的氢氧化钠进行苛化,搅拌10min制备所得。
所述的酵母菌菌体宽度约2~6μm,长度约5~30μm。
应用于如下环境:浮选矿浆重量百分浓度为30%,浮选温度控制在25℃,浮选pH为8.5,以甲基异丁基甲醇(MIBC)作为起泡剂,用量为8mg/L,抑制剂加入量以酵母菌菌体的加入量计,图2所示为浮选钼精矿中钼品位及回收率与抑制剂用量的关系曲线,当抑制剂用量为300mg/L时,钼精矿中Mo的品位为45.19%,回收率为84.37%。
在本实施例中未添加捕收剂是由于辉钼矿、滑石单矿物天然可浮,无需添加捕收剂,而在实际矿石浮选时,矿物成分复杂,需要添加捕收剂以提高矿物可浮性。
实施例3
本实施案例中的矿样为河南洛阳地区某钼选厂的钼粗精矿,Mo品位为35%,MgO含量为9.85%。
本实施案例中所用抑制剂为:将废酵母菌菌体加入到菌体重量2.5倍的水中,温度控制在25℃左右,超声10min,然后加入菌体重量5%的氢氧化钠进行苛化,搅拌10min制备所得。
所述的酵母菌菌体宽度约2~6μm,长度约5~30μm。
在XFD-0.75L型槽式浮选机进行浮选试验,每次取样250g,加水量为600mL,浮选矿浆重量百分浓度约为30%,浮选温度控制在25℃,浮选pH为8.5,以煤油作为捕收剂,用量为20g/t,甲基异丁基甲醇(MIBC)作为起泡剂,用量为15g/t,抑制剂加入量以酵母菌菌体的加入量计,图3所示为浮选钼精矿中钼品位及回收率与抑制剂用量的关系曲线,当抑制剂用量为200g/t时,钼精矿中Mo的品位为46.12%,回收率为83.32%,可见浮选分离效果良好。