CN110237937A - 一种实现菱镁矿单步反浮选脱硅脱钙的试验方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种实现菱镁矿单步反浮选脱硅脱钙的试验方法。该试验方法具体过程：将菱镁矿、白云石和石英单矿物进行人工配矿；将人工混合矿置于浮选设备中，加入去离子水进行混合搅拌，室温下向矿浆中添加NaOH或HCl，调节pH值至9‑10后，向矿浆中添加调整剂乙酰丙酮溶液，搅拌，加入捕收剂十二胺，搅拌均匀，进行单步反浮选得到低硅低钙菱镁矿精矿。加入的乙酰丙酮溶液对菱镁矿、白云石、石英三种矿物存在可浮性差异，此方法可将菱镁矿中的硅矿物和钙矿物脱除，提高菱镁矿品质，为菱镁矿单步反浮选脱硅脱钙提供新的试验方法。

Description

一种实现菱镁矿单步反浮选脱硅脱钙的试验方法
技术领域
本发明涉及菱镁矿选矿提纯工艺技术领域，具体涉及一种实现菱镁矿单步反浮选脱硅脱钙的试验方法。
背景技术
菱镁矿是一种具有工业价值的碳酸盐类矿物。目前，高品位的菱镁矿随着每年的不断开采，储量越来越少，而低品级菱镁矿不能直接作为煅烧优质耐火材料的原料。通过矿物加工技术，找到适合低品级菱镁矿的选矿提纯方法，提高矿物中MgO的含量，降低杂质含量，是菱镁矿资源发展的必然方向。制约低品位（MgO<45%）菱镁矿开发利用的主要因素是矿石中的硅钙杂质含量高。含硅杂质主要是石英、滑石、蛇纹石、透闪石、绿泥石等硅酸盐矿物，含钙杂质矿物主要为白云石等含钙碳酸盐矿物。由于白云石与菱镁矿均属于碳酸盐类脉石矿物，有相同的分子结构和相似的化学性质，在浮选过程中菱镁矿和白云石矿物的溶解导致大量镁、钙离子溶解到矿浆中，由于钙镁离子物理化学性质相近，在一定条件下容易使碳酸镁、碳酸钙镁及碳酸钙等发生表面转化，增加浮选分离难度。杂质SiO2在煅烧过程中会极大地减弱耐火材料的强度。
浮选法是处理菱镁矿矿石的主要工艺之一，一般是交替使用反浮选和正浮选，即先用胺类捕收剂反浮选硅质矿物，然后用脂肪酸类捕收剂正浮选菱镁矿。对主要含硅酸盐脉石的矿石，阳离子捕收剂浮选通常最为适宜，硅酸盐被浮出，受抑制部分即为菱镁矿精矿。
浮选法具有浮选药剂来源广，成本较低，经济合理等特点。根据不同的菱镁矿矿石特征，采用科学的选矿方法，合理的工艺流程，合适的选矿药剂，使菱镁矿与杂质矿物实现有效分离，实现降硅、降钙及提镁，最后得到高纯的菱镁矿。
发明内容
本发明的目的是提供一种试验方法实现菱镁矿单步反浮选脱硅脱钙，是在菱镁矿浮选过程中，加入调整剂乙酰丙酮溶液，并根据在不同调整剂乙酰丙酮的用量下，菱镁矿及菱镁矿中杂质矿物白云石和石英存在的可浮性差异，将菱镁矿中的硅钙矿物脱除，提高菱镁矿品质，为高硅高钙低品位菱镁矿选矿提供新的思路以及试验方法。
为了达到上述目的，本发明采取以下技术方案：
一种实现菱镁矿单步反浮选脱硅脱钙的试验方法，该试验方法将乙酰丙酮溶液用于菱镁矿单步反浮选脱硅脱钙工艺。
进一步地，所述的乙酰丙酮溶液直接添加至矿浆中使用。
进一步地，具体包括以下步骤：
步骤1：制备矿样
制备菱镁矿、白云石和石英纯矿物，将三种矿物按照一定比例进行配矿，制备混合矿；混合矿的粒度在-0.106+0.074mm之间；按照质量比，混合矿的配比为菱镁矿：白云石：石英=17：2：1；
步骤2：调浆
将步骤1获得的混合矿粉置于浮选设备中，加入去离子水45mL，混合均匀，进行调浆，得到菱镁矿矿浆；
步骤3：反浮选脱硅脱钙
步骤31室温下，向菱镁矿矿浆中加入NaOH或HCl，调节pH值至9～10后，搅拌均匀，得到pH值为 9～10的菱镁矿矿浆；
步骤32 向pH值为9～10的菱镁矿矿浆中，加入调整剂乙酰丙酮，搅拌均匀；其中，按固液比，调整剂乙酰丙酮：菱镁矿矿浆＝(5000～18000)mg：1L；
步骤33 然后加入十二胺溶液进行反浮选，得到低硅低钙菱镁矿精矿；其中，按固液比，捕收剂十二胺：菱镁矿矿浆＝(20～100)mg：1L。
所述的步骤1中，所述的高硅高钙低品位菱镁矿其主要成分按重量百分比为MgO为30～44％，CaO为 1～8％，SiO2为1～5％。
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1600～2000rpm。
所述的步骤3中，所述的调整剂乙酰丙酮的用量占菱镁矿矿浆量优选为6000mg/L。
所述的步骤3中，所述的NaOH和HCl优选为质量分数为1～5％的NaOH和HCl水溶液。
所述的步骤31中，所述的搅拌均匀，搅拌速率为1600～2000rpm，搅拌时间为2～5min。
所述的步骤31中，所述的pH值优选为9和10。
所述的步骤3中，所述的反浮选粗选，浮选设备的转速为1600～2000rpm，优选为1920rpm，浮选时间优选为3～5min。
所述的步骤33中，所述的捕收剂十二胺用量占菱镁矿矿浆量优选为60mg/L。
所述的步骤33中，在加入捕收剂后，再加入起泡剂，搅拌均匀，最后进行反浮选，起泡剂是否需要根据矿石实际情况决定。
所述的步骤33中，所述的低硅低钙菱镁矿精矿主要成分按重量百分比为45.5～48.5％，SiO2≤0.8％，CaO≤1.0％。
所述的步骤3中，菱镁矿精矿中的MgO回收率按重量百分比为65%～85％，菱镁矿精矿中SiO2的脱除率按重量百分比为90%～97％，菱镁矿精矿中CaO的脱除率按重量百分比为75%～85％。
本发明的显著优点在于：
相比于目前菱镁矿石选矿提纯比较成熟的试验方法即反浮选单纯脱硅或者反浮选脱硅-正浮选提镁的“分步浮选”药剂制度复杂、选矿工艺流程较长的特点，本发明方法能在十二胺反浮选体系中，实现菱镁矿、白云石与石英人工混合矿“单步”（或称“一步”）脱硅脱钙的目的，能大幅简化浮选流程与药剂制度，获得较好的菱镁矿选矿提纯效果，可为菱镁矿石单步反浮选脱硅脱钙带来较好的经济与社会价值。
附图说明
图1为混合矿浮选流程图。
具体实施方式
实施例1
步骤1：制备矿样
制备菱镁矿、白云石和石英纯矿物，将三种矿物按照一定比例进行配矿，制备混合矿；混合矿的粒度在-0.106+0.074mm之间；按照质量比，混合矿的配比为菱镁矿：白云石：石英=17：2：1；
步骤2：调浆
将步骤1获得的混合矿粉置于浮选设备中，加入去离子水45mL，混合均匀，进行调浆，得到菱镁矿矿浆；
步骤3：反浮选脱硅脱钙
室温下，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9后，搅拌3min，至矿浆均匀，得到pH值为9的菱镁矿矿浆；
向pH值为9的菱镁矿矿浆中，加入乙酰丙酮溶液，其加入量占菱镁矿矿浆量为6000mg/L，搅拌3min；再加入十二胺，其加入量占菱镁矿矿浆量为60mg/L，搅拌3min，最后进行3min反浮选，得到低硅低钙菱镁矿精矿。试验过程中，设定浮选机转速1920r/min。
本实施例中，菱镁矿精矿的主要成分按重量百分比为MgO为47.01％，SiO2为0.24％，CaO为0.79％；菱镁矿精矿中的MgO占原料中MgO总重量的80.95％，菱镁矿精矿中SiO2的脱除率按重量百分比为96.47％，菱镁矿精矿中CaO的脱除率按重量百分比为80.94％。
实施例2
步骤1：制备矿样
制备菱镁矿、白云石和石英纯矿物，将三种矿物按照一定比例进行配矿，制备混合矿；混合矿的粒度在-0.106+0.074mm之间；按照质量比，混合矿的配比为菱镁矿：白云石：石英=17：2：1；
步骤2：调浆
将步骤1获得的混合矿粉置于浮选设备中，加入去离子水45mL，混合均匀，进行调浆，得到菱镁矿矿浆；
步骤3：反浮选脱硅脱钙
室温下，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10后，搅拌3min，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，加入乙酰丙酮溶液，其加入量占菱镁矿矿浆量为6000mg/L，搅拌3min；再加入十二胺，其加入量占菱镁矿矿浆量为60mg/L，搅拌3min，最后进行3min反浮选，得到低硅低钙菱镁矿精矿。试验过程中，设定浮选机转速1920r/min。
本实施例中，菱镁矿精矿的主要成分按重量百分比为MgO为46.82％，SiO2为0.30％，CaO为0.99％；菱镁矿精矿中的MgO占原料中MgO总重量的83.68％，菱镁矿精矿中SiO2的脱除率按重量百分比为95.43％，菱镁矿精矿中CaO的脱除率按重量百分比为75.20％。

Claims (10)

1.一种实现菱镁矿单步反浮选脱硅脱钙的试验方法，其特征在于，所述试验方法是在菱镁矿浮选过程中，加入调整剂乙酰丙酮溶液，并根据在不同调整剂乙酰丙酮的用量下，菱镁矿及菱镁矿中杂质矿物白云石和石英存在的可浮性差异，将菱镁矿中的硅钙矿物脱除。
2.如权利要求1所述的实现菱镁矿单步反浮选脱硅脱钙的试验方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
步骤1：制备矿样
制备菱镁矿、白云石和石英纯矿物，将三种矿物按照一定比例进行配矿，制备混合矿；混合矿的粒度在-0.106+0.074mm之间；按照质量比，混合矿的配比为菱镁矿：白云石：石英=17：2：1；
步骤2：调浆
将步骤1获得的混合矿粉置于浮选设备中，加入去离子水45mL，混合均匀，进行调浆，得到菱镁矿矿浆；
步骤3：反浮选脱硅脱钙
步骤31室温下，向菱镁矿矿浆中加入NaOH或HCl，调节pH值至9～10后，搅拌均匀，得到pH值为 9～10的菱镁矿矿浆；
步骤32 向pH值为9～10的菱镁矿矿浆中，加入调整剂乙酰丙酮，搅拌均匀；
步骤33 然后加入十二胺溶液进行反浮选，得到低硅低钙菱镁矿精矿。
3.如权利要求2所述的实现菱镁矿单步反浮选脱硅脱钙的试验方法，其特征在于，所述的步骤1中，所述的高硅高钙低品位菱镁矿其主要成分按重量百分比为MgO为30～44％，CaO为 1～8％，SiO2为1～5％。
4.如权利要求2所述的实现菱镁矿单步反浮选脱硅脱钙的试验方法，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，转速为1600～2000rpm。
5.如权利要求2所述的实现菱镁矿单步反浮选脱硅脱钙的试验方法，其特征在于，所述的步骤31中，所述的NaOH或HCl为质量分数为1～5％的NaOH或HCl水溶液；所述的搅拌均匀，搅拌速率为1600～2000rpm，搅拌时间为2～5min。
6.如权利要求2所述的实现菱镁矿单步反浮选脱硅脱钙的试验方法，其特征在于，所述的步骤32中，按固液比，调整剂乙酰丙酮：菱镁矿矿浆＝(5000～18000)mg：1L。
7.如权利要求2所述的实现菱镁矿单步反浮选脱硅脱钙的试验方法，其特征在于，所述的步骤33中，所述的反浮选设备的转速为1600～2000rpm，反浮选时间为3～5min。
8.如权利要求2所述的实现菱镁矿单步反浮选脱硅脱钙的试验方法，其特征在于，所述的步骤33中，所述的低硅低钙菱镁矿精矿主要成分按重量百分比为MgO 45.5～48.5％，SiO2≤0.8％，CaO≤1.0％。
9.如权利要求2所述的实现菱镁矿单步反浮选脱硅脱钙的试验方法，其特征在于，所述的步骤33中，按固液比，捕收剂十二胺：菱镁矿矿浆＝(20～100)mg：1L。
10.如权利要求2所述的实现菱镁矿单步反浮选脱硅脱钙的试验方法，其特征在于，菱镁矿精矿中的MgO回收率按重量百分比为65%～85％，菱镁矿精矿中SiO2的脱除率按重量百分比为90%～97％，菱镁矿精矿中CaO的脱除率按重量百分比为75%～85％。
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