CN110560257A - 一种从多金属尾矿中回收伴生萤石的选矿方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种从多金属尾矿中回收伴生萤石的方法,包括:(1)原矿造浆:将伴生萤石的多金属尾矿进行磨矿,搅拌造浆后,得到待浮选的矿浆;(2)粗选作业:对造浆后的矿浆进行粗选,采用SF‑9作为萤石高效捕收剂,粗选后得到粗选粗精矿和粗选尾矿;(3)扫选作业:对粗选尾矿进行逐级扫选;(4)精选作业:将粗选精矿进行逐级精选作业后,得到的泡沫产品即为萤石精矿产品;所述的SF‑9为改性的脂肪酸捕收剂,成分为短链结构的脂肪酸,是从植物油中经过精细化工除杂、浓缩、提纯而得到。本发明采用SF‑9作为萤石浮选捕收剂,其特点是易溶于水,不需乳化,用量少,选矿所需的抑制剂可大量减少,并联合微泡静态柱浮选设备,工艺流程简单,占地面积小,成本低。
Description
技术领域
本发明属于二次资源综合回收再利用处理技术领域,具体涉及一种从多金属尾矿中回收伴生萤石的方法。
背景技术
萤石又称为氟石,其主要成分为CaF2,被广泛应用于冶金、建材、化学工业,是工业上氟元素的主要来源,也是新材料领域的重要原料。特级萤石更被应用在军工领域,例如在UF4和UF6铀浓缩上面。
中国是萤石生产大国,萤石资源占到世界总量的48%,已探明萤石储量约为2.5亿吨,但其主要以伴生状态赋存,有资料记载,我国以伴(共)生状态存在的萤石占据1.5亿吨,很大一部分存在于选矿厂分选后的尾矿中,由于该部分资源品位低,与其他金属非金属伴生关系紧密,难以高效回收,国内平均回收率不到30%。此外,选矿厂每年排出的尾矿量随着矿山的不断运行逐渐增大,大量堆弃的尾矿极大地限制了矿山的可持续发展,同时会破坏了周边的生态环境,尾矿库库容满后每年还需要承担高额的清理费用。
因此,加大伴生型萤石矿的利用率、回收尾矿中的萤石二次资源迫在眉睫,不仅可以使矿产资源得到充分利用,同时还能大幅度减少尾矿的排放量,保护周边水资源,从源头降低污染。二次资源综合回收利用是当今矿业发展的趋势所在,不仅可以给企业创造效益,同时还有利于矿山的绿色、可持续发展,并在一定程度上避免了资源浪费,有利于整个矿业的健康长远发展。
目前我国萤石产业现面临诸多问题,主要表现为:(1)品位较低,嵌布粒度细,伴生关系复杂,一般需要细磨才能单体解离,目的矿物及脉石矿物粒度超过常规浮选设备粒度下限;(2)萤石优质资源储量不足,难以持续生产,生产加工过程环保问题很多,废水难以回用,浮选工艺复杂;(3)精选作业长,加入了大量的浮选药剂,选矿回收率低,选矿成本高等。
发明内容
针对目前萤石回收技术的难点,本发明的目的在于提供一种从多金属尾矿中回收伴生萤石的方法,建立一套短流程高效捕收萤石成套回收工艺,该工艺方法简单,生产成本低廉,浮选产品指标好,自动化程度高。
本发明提供的这种从多金属尾矿中回收伴生萤石的方法,包括以下步骤:
(1)原矿造浆:将伴生萤石的多金属尾矿进行搅拌造浆后,得到待浮选的矿浆;
(2)粗选作业:对步骤(1)所得待浮选的矿浆进行粗选,采用SF-9作为萤石高效捕收剂,粗选后得到粗选精矿和粗选尾矿;
(3)扫选作业:对粗选尾矿进行逐级扫选,扫选得到的中矿顺序返回至上一浮选作业;
(4)精选作业:将粗选精矿进行逐级精选作业后,得到的泡沫产品即为萤石精矿产品,精选得到的中矿顺序返回至上一浮选作业;
所述的SF-9为改性的脂肪酸捕收剂,成分为短链结构的脂肪酸,是从植物油中经过精细化工除杂、浓缩、提纯而得到。
优选的,步骤(1)中,所述的尾矿为微细粒萤石伴生矿物,伴生萤石的多金属尾矿中CaF2品位为18~25%。
优选的,步骤(1)中,将伴生萤石的多金属尾矿在搅拌桶中进行造浆,矿浆浓度控制在30~35%。
优选的,步骤(2)中,所述的粗选作业采用水玻璃和YF-6为碳酸盐和硅酸盐脉石矿物的抑制剂;
所述的YF-6为一种混合抑制剂,是由木质素磺酸钠、羧甲基纤维素、糊精组成,所述木质素磺酸钠、羧甲基纤维素、糊精的质量比为(2~5):(1~3):(1~3)。
优选的,步骤(2)中,所述的粗选作业采用碳酸钠为矿浆pH调整剂。
进一步,步骤(2)中,所述的粗选作业的药剂制度为:添加碳酸钠1000~1500g/t作为矿浆pH的调整剂,添加1000~1200g/t水玻璃和1000~1200g/t的YF-6作为抑制剂,添加600~1000g/t的SF-9作为捕收剂。
进一步,步骤(2)中,所述的粗选作业采用微泡静态逆流式浮选柱浮选,具体操作为:将调整好的矿浆进入静态浮选柱设备进行浮选作业,得到粗选泡沫和粗选尾矿,粗选泡沫进入精选作业,粗选的尾矿进入扫选作业。
优选的,步骤(3)中,所述的扫选作业进行两次,扫选作业的药剂制度为:扫选一添加SF-9捕收剂300~500g/t,扫选二添加SF-9捕收剂150~250g/t。
进一步,步骤(3)中,扫选一采用微泡静态逆流式浮选柱浮选;扫选二采用GF浮选机浮选,具体操作为:粗选的尾矿进入扫选一作业,矿浆浓度控制在20~25%左右,添加SF-9捕收剂300~500g/t,扫选一得到的泡沫产品(中矿)返回至粗选作业,尾矿产品进入扫选二作业;扫选二矿浆浓度控制在20~25%左右,添加SF-9捕收剂150~250g/t,扫选二得到的泡沫产品返回至扫选一作业。
优选的,步骤(4)中,所述的精选作业进行五次,精选作业的药剂制度为:精选一添加水玻璃500~600g/t;精选二添加水玻璃500~600g/t;精选三添加水玻璃500~600g/t;精选四控制矿浆的pH在6.0~7.0,添加水玻璃250~300g/t;精选五控制矿浆的pH在6.0~7.0,添加水玻璃100~200g/t。
进一步,步骤(4)中,五次精选都采用微泡静态逆流式浮选柱,具体操作为:矿浆浓度控制在20~25%左右,精选作业只添加水玻璃,精选得到的中矿顺序返回至上一浮选作业。
本发明中所述的“g/t”是指药剂相对于原矿的添加量,如碳酸钠的用量是1000g/t,是指处理一吨原矿需要加入碳酸钠1000g。
本发明的作用原理:
1)目前大部分萤石企业浮选药剂制度仍旧采用传统的捕收剂,如油酸、氧化石蜡皂类阴离子捕收剂,其选择性不强,对水中钙、镁等碱土离子抗敏感性差,矿浆体系需添加大量的水玻璃等抑制剂,选矿药剂成本较高,浮选溶液体系环境复杂且不稳定,难以操作。本发明专利使用的为SF-9萤石高效捕收剂,其主要成分为短链结构的脂肪酸,是从植物油中经过精细化工除杂、浓缩、提纯而得到,不仅无毒,而且用量小,从而在生产中降低了药剂成本。
2)萤石、方解石和石英是萤石矿石中存在的主要矿物,这些矿物的最佳浮选pH分别为:pH(萤石)=9.0~10.0;pH(方解石)=9.5;pH(石英)=1.8;而萤石、方解石和石英的零电点分别为6.2、5.5和3.7,在pH为6.0时,萤石颗粒带正电,方解石和石英带负电。因此萤石浮选可以在碱性(pH=9.0)条件下进行,也可以在弱酸性(pH=6.0)条件下进行。因此,粗选采用碱性环境中浮选分离萤石和石英,在精选中采用弱酸性环境浮选分离萤石和方解石。
3)伴生萤石矿物资源,一般品位较低,有用矿物嵌布粒度细,伴(共)生关系复杂,需要经过超细磨才能单体解离,目的矿物及脉石矿物粒度超过常规浮选设备粒度下限,很难形成合格萤石精矿产品。常规的浮选设备在加入大量抑制剂前提下,即使在通过七八次精选作业甚至更多次获得了合格精矿,其回收率难以保证,药剂用量大、设备耗能高。本发明专利在粗选和精选作业采用的微泡静态逆流接触式浮选柱来替代传统的搅拌式浮选机来快速增加萤石品位得到高品质的萤石精矿,扫选作业采用浮选柱+浮选机联合作业尽可能提高萤石回收率。
与现有技术相比,本发明的有益技术效果为:
(1)本发明采用SF-9作为萤石高效浮选分离捕收剂,其特点是易溶于水,不需乳化,用量少,选矿所需的抑制剂可大量减少,并联合微泡静态柱浮选设备,就可以使得原矿CaF2品位18~25%左右的伴生萤石矿通过5次精选作业、2次扫选作业,获得CaF2品位大于97%萤石精矿,CaF2回收率不低于85%。
(2)本发明中粗选、精选作业及扫选一作业采用的都为微泡静态逆流式浮选设备,该设备大大简化了工艺生产流程,设备自动化程度高,占地面积小,设备运行成本低;因无搅拌电机节能降耗,与传统机械式搅拌浮选机比较,节能在23~56%,节水在30%以上。
附图说明
图1为本发明实施例1的工艺流程图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部实施例,基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本实施例如无特殊说明,使用的试剂均为普通市售产品或者通过常规手段制备获得,采用的设备均为本领域内的常规设备,以下是发明人在试验中的部分实施例:
实施例1
以福建某磁选多金属尾矿中为研究对象,尾矿中含伴生萤石,萤石为该尾矿回收的主要有价矿物,萤石CaF2品位为18.18%,脉石矿物以石英、方解石为主,并伴有少量石榴子石、绢云母、绿泥石、铁质物等,尾矿粒度极细,-0.038mm占95%以上。利用本发明提供一种从多金属尾矿重回收伴生萤石的方法,具体步骤如下:
(1)原矿造浆:将多金属尾矿在搅拌桶中进行搅拌造浆,矿浆浓度控制在30%,向矿浆中加入pH调整剂碳酸钠1000g/t,再分别加入抑制剂水玻璃1000g/t及YF-6 1000g/t,最后加入SF-9捕收剂700g/t,得到待浮选的矿浆;
(2)粗选作业:将待浮选的矿浆进行粗选作业,得到粗选泡沫和粗选尾矿,粗选泡沫进入精选作业,粗选的尾矿进入扫选作业,粗选作业采用微泡静态浮选柱设备进行分选;
(3)扫选作业:对粗选的尾矿进行二次扫选得到最终尾矿,每次扫选得到的泡沫产品(中矿)顺序返回至上一浮选作业;扫选作业共进行两次,即扫选一和扫选二作业,粗选的尾矿进入扫选一作业,矿浆浓度控制在20~25%左右,添加SF-9捕收剂300g/t,扫选一采用微泡静态浮选柱设备,扫选一得到的泡沫产品(中矿)返回至粗选作业,尾矿产品进入扫选二作业;扫选二矿浆浓度控制在20~25%左右,添加SF-9捕收剂300g/t,扫选二采用常规浮选机设备,扫选二得到的泡沫产品进入返回至扫选一作业;
(4)精选作业:粗选得到的粗精矿进入精选作业,精选作业共进行五次,矿浆浓度控制在20~25%左右,精选作业只添加水玻璃,精选一、精选二、精选三、精选四和精选五添加的水玻璃用量分别为500g/t、500g/t、500g/t、300g/t、200g/t,精选作业全部采用微泡静态浮选柱设备,精选得到的中矿顺序返回至上一浮选作业,扫选二得到的泡沫产品进入返回至扫选一作业,最终通过五次精选得到合格的萤石精矿产品。
本实施例中,YF-6为一种混合抑制剂,是由木质素磺酸钠、羧甲基纤维素、糊精组成,木质素磺酸钠、羧甲基纤维素、糊精的质量比为2:1:1。
本实施例得到的萤石精矿产品通过分析检测,萤石精矿中CaF2的品位和回收率分别为97.15%、86.07%。
实施例2
江西某萤石尾矿中含伴生矿物CaF2含量为20.09%,该萤石矿主要脉石矿物为石英,碳酸钙含量较低,属于典型石英型萤石矿,萤石嵌布粒度很细,-0.038mm粒级的产率和分布率分别为75.56%和86.20%,利用本发明提供一种从多金属尾矿中回收伴生萤石的方法,具体步骤如下:
(1)原矿造浆:将多金属尾矿在搅拌桶中进行搅拌造浆,矿浆浓度控制在30%,向矿浆中加入pH调整剂碳酸钠1200g/t,再分别加入抑制剂水玻璃1200g/t及YF-6 1000g/t,最后加入SF-9捕收剂800g/t,得到待浮选的矿浆;
(2)粗选作业:将待浮选的矿浆进行粗选作业,得到粗选泡沫和粗选尾矿,粗选泡沫进入精选作业,粗选的尾矿进入扫选作业,粗选作业采用微泡静态浮选柱设备进行分选;
(3)扫选作业:对粗选的尾矿进行二次扫选得到最终尾矿,每次扫选得到的中矿顺序返回至上一浮选作业;扫选作业共进行两次,即扫选一和扫选二作业,粗选的尾矿进入扫选一作业,矿浆浓度控制在20~25%左右,添加SF-9捕收剂400g/t,扫选一采用微泡静态浮选柱设备,扫选一得到的泡沫产品(中矿)返回至粗选作业,尾矿产品进入扫选二作业;扫选二矿浆浓度控制在20~25%左右,添加SF-9捕收剂400g/t,扫选二采用常规浮选机设备,扫选二得到的泡沫产品进入返回至扫选一作业;
(4)精选作业:粗选得到的粗精矿进入精选作业,精选作业共进行五次,矿浆浓度控制在20~25%左右,精选作业只添加水玻璃,精选一、精选二、精选三、精选四和精选五添加的水玻璃用量分别为600g/t、600g/t、600g/t、300g/t、300g/t,精选作业全部采用微泡静态浮选柱设备,精选得到的中矿顺序返回至上一浮选作业,扫选二得到的泡沫产品进入返回至扫选一作业,最终通过五次精选得到合格的萤石精矿产品。
本实施例中,YF-6为一种混合抑制剂,是由木质素磺酸钠、羧甲基纤维素、糊精组成,木质素磺酸钠、羧甲基纤维素、糊精的质量比为2:1:2。
本实施例得到的萤石精矿产品通过分析检测,萤石精矿中CaF2的品位和回收率分别为97.26%、85.66%。
实施例3
广东某白钨多金属浮选尾矿,CaF2含量在22.35%,该萤石矿主要脉石矿物为方解石,其次为石英,钙铁石榴石,绿泥石等,萤石、方解石、石英矿物的嵌布粒度都很细,萤石嵌布粒度最细在0.01mm以下,有用矿物和脉石矿物部分以包裹的形式存在,利用本发明提供一种从多金属尾矿中回收细粒伴生萤石的方法,具体步骤如下:
(1)原矿造浆:将多金属尾矿在搅拌桶中进行搅拌造浆,矿浆浓度控制在30%,向矿浆中加入pH调整剂碳酸钠1200g/t,再分别加入抑制剂水玻璃1200g/t及YF-6 1200g/t,最后加入SF-9捕收剂900g/t,得到待浮选的矿浆;
(2)粗选作业:将待浮选的矿浆进行粗选作业,得到粗选泡沫和粗选尾矿,粗选泡沫进入精选作业,粗选的尾矿进入扫选作业,粗选作业采用微泡静态浮选柱设备进行分选;
(3)扫选作业:对粗选的尾矿进行二次扫选得到最终尾矿,每次扫选得到的中矿顺序返回至上一浮选作业。扫选作业共进行两次,即扫选一和扫选二作业,粗选的尾矿进入扫选一作业,矿浆浓度控制在20~25%左右,添加SF-9捕收剂400g/t,扫选一采用微泡静态浮选柱设备,扫选一得到的泡沫产品(中矿)返回至粗选作业,尾矿产品进入扫选二作业;扫选二矿浆浓度控制在20~25%左右,添加SF-9捕收剂400g/t,扫选二采用常规浮选机设备,扫选二得到的泡沫产品进入返回至扫选一作业;
(4)精选作业:粗选得到的粗精矿进入精选作业,精选作业共进行四次,矿浆浓度控制在20~25%左右,精选作业只添加水玻璃,精选一、精选二、精选三和精选四添加的水玻璃用量分别为600g/t、600g/t、600g/t、300g/t,精选作业全部采用微泡静态浮选柱设备,精选得到的中矿顺序返回至上一浮选作业,扫选二得到的泡沫产品进入返回至扫选一作业,最终通过五次精选得到合格的萤石精矿产品。
本实施例中,YF-6为一种混合抑制剂,是由木质素磺酸钠、羧甲基纤维素、糊精组成,木质素磺酸钠、羧甲基纤维素、糊精的质量比为3:2:2。
本实施例得到的萤石精矿产品通过分析检测,萤石精矿中CaF2的品位和回收率分别为97.65%、85.53%。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种从多金属尾矿中回收伴生萤石的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)原矿造浆:将伴生萤石的多金属尾矿进行搅拌造浆后,得到待浮选的矿浆;
(2)粗选作业:对步骤(1)所得待浮选的矿浆进行粗选,采用SF-9作为萤石高效捕收剂,粗选后得到粗选精矿和粗选尾矿;
(3)扫选作业:对粗选尾矿进行逐级扫选,扫选得到的中矿顺序返回至上一浮选作业;
(4)精选作业:将粗选精矿进行逐级精选作业后,得到的泡沫产品即为萤石精矿产品,精选得到的中矿顺序返回至上一浮选作业;
所述的SF-9为改性的脂肪酸捕收剂,成分为短链结构的脂肪酸,是从植物油中经过精细化工除杂、浓缩、提纯而得到。
2.根据权利要求1所述的从多金属尾矿中回收伴生萤石的方法,其特征在于,步骤(1)中,所述的尾矿为微细粒萤石伴生矿物,伴生萤石的多金属尾矿中CaF2品位为18~25%;将伴生萤石的多金属尾矿在搅拌桶中进行造浆,矿浆浓度控制在30~35%。
3.根据权利要求1所述的从多金属尾矿中回收伴生萤石的方法,其特征在于,步骤(2)中,所述的粗选作业采用水玻璃和YF-6为碳酸盐和硅酸盐脉石矿物的抑制剂;
所述的YF-6为一种混合抑制剂,是由木质素磺酸钠、羧甲基纤维素、糊精组成,所述木质素磺酸钠、羧甲基纤维素、糊精的质量比为(2~5):(1~3):(1~3)。
4.根据权利要求1所述的从多金属尾矿中回收伴生萤石的方法,其特征在于,步骤(2)中,所述的粗选作业采用碳酸钠为矿浆pH调整剂。
5.根据权利要求1、3、4中任一项所述的从多金属尾矿中回收伴生萤石的方法,其特征在于,步骤(2)中,所述的粗选作业的药剂制度为:添加碳酸钠1000~1500g/t作为矿浆pH的调整剂,添加1000~1200g/t水玻璃和1000~1200g/t的YF-6作为抑制剂,添加600~1000g/t的SF-9作为捕收剂。
6.根据权利要求5所述的从多金属尾矿中回收伴生萤石的方法,其特征在于,粗选作业采用微泡静态逆流式浮选柱浮选。
7.根据权利要求1所述的从多金属尾矿中回收伴生萤石的方法,其特征在于,步骤(3)中,所述的扫选作业进行两次,扫选作业的药剂制度为:扫选一添加SF-9捕收剂300~500g/t,扫选二添加SF-9捕收剂150~250g/t。
8.根据权利要求7所述的从多金属尾矿中回收伴生萤石的方法,其特征在于,扫选一采用微泡静态逆流式浮选柱浮选;扫选二采用GF浮选机浮选。
9.根据权利要求1所述的从多金属尾矿中回收伴生萤石的方法,其特征在于,步骤(4)中,所述的精选作业进行五次,精选作业的药剂制度为:精选一添加水玻璃500~600g/t;精选二添加水玻璃500~600g/t;精选三添加水玻璃500~600g/t;精选四控制矿浆的pH在6.0~7.0,添加水玻璃250~300g/t;精选五控制矿浆的pH在6.0~7.0,添加水玻璃100~200g/t。
10.根据权利要求9所述的从多金属尾矿中回收伴生萤石的方法,其特征在于,五次精选都采用微泡静态逆流式浮选柱。
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