CN110605184B - 一种沥青铀矿的浮选捕收剂及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于选矿技术领域，具体涉及一种沥青铀矿的浮选捕收剂及其应用。本发明以8‑羟基喹啉作为捕收剂，异辛醇磷酸酯作为辅助捕收剂，矿石中沥青铀矿为浮选目的矿物。通过浮选可以将沥青铀矿富集，浮选原矿铀品位0.127％时，经过一次浮选，浮选精矿的铀品位可达0.5％左右，同时浮选尾矿铀品位可降至0.1％以下，浮选作业铀回收率最高可达69.65％。通过浮选可以将铀品位富集3～4倍，得到的浮选精矿量是浮选原矿的10％～20％。由此可见，原矿经本发明的方法浮选后，可以在较高回收率的前提下，显著提高铀品位和降低矿石量，可以降低水冶处理量和试剂，节约及水电等成本，提高经济效益。
Description
技术领域
本发明属于选矿技术领域，具体涉及一种沥青铀矿的浮选捕收剂及其应用。
背景技术
铀是全球范围内的战略资源，也是清洁能源核能的重要原料。我国铀矿资源禀赋较差，已探明资源大多具有品位低、有害矿物含量多、伴生资源难回收等特点。为保障提铀工艺的经济性，需要通过选矿对矿石预富集或除杂。浮选工艺凭借其自身特点在矿物组成复杂、粒度细小的矿石预富集中具有独特优势。
沥青铀矿是常见的铀矿物，在我国铀矿床中分布广泛。但针对低品位铀矿床中含沥青铀矿矿石浸出前的预先富集工艺，长期以来未取得突破。后续水冶工艺的处理量大、酸耗成本高的问题难以解决，对我国铀资源尤其是低品位铀资源的经济开发造成了制约。
浮选在多数金属矿中得到广泛应用，取得了良好的经济效益，但在铀矿选矿中应用较少。究其原因，主要包括两方面因素：(1)铀元素在矿石中不呈独立铀矿物形式存在，而主要呈分散吸附状态的离子、类质同相或超显微包体形式存在，铀的嵌布特征导致难以通过浮选富集；(2)未找到有效的铀矿浮选药剂，选用的浮选药剂对铀矿物或含铀矿物捕收能力小、选择性差，难以将铀矿物和脉石矿物通过浮选分离和富集。
针对含独立铀矿物(如沥青铀矿)的矿石浮选，前人的研究工作主要是围绕反浮选铀矿物工艺开展的，而针对正浮选沥青铀矿的浮选技术研究较少。反浮选工艺是优先浮选脉石矿物，实现有害脉石矿物剔除和铀的预富集，但往往矿石中铀富集效果差，尾矿产率高，对降低处理量、提高水冶经济性效果不明显。矿物的浮选捕收剂有很多种类，常见的氧化矿的捕收剂主要包括有机酸类捕收剂和胺类捕收剂，此外还有两型捕收剂。浮选铀矿物的选矿药剂研究较少，只有反浮选沥青铀矿中的脉石矿物如硫酸盐矿物和碳酸盐矿物的报道，正浮选沥青铀矿未见报道。结合我国铀矿石的特点，研究铀矿床中分布广泛的沥青铀矿的高效捕收剂及浮选方法具有重要意义。
我国铀矿石大多具有品位低、有害矿物多等特点，常常会导致浸出酸耗高、处理量大、经济效益低下等生产问题。而选矿成本远低于水冶成本，通过选矿工艺可以实现铀矿物的预富集，抛掉大部分尾矿，剔除有害脉石矿物，得到高品位的铀精矿。这样会降低进入水冶流程的矿石量、增大矿山产能，提高浸出效率和经济性，使低品位的铀矿床得到开发利用。
发明内容
本发明提供一种沥青铀矿的浮选捕收剂及其应用，将铀矿石中常见的铀矿物沥青铀矿通过选矿富集，抛弃大部分尾矿，提高进入水冶工序的铀精矿品位，减少后续水冶处理量，达到节约生产成本、提高生产效益的目的。
为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：
一种沥青铀矿的浮选捕收剂，该捕收剂为8-羟基喹啉，分子为C9H7NO。
以8-羟基喹啉作为捕收剂，异辛醇磷酸酯作为辅助捕收剂，矿石中沥青铀矿为浮选目的矿物。
使用前用乙醇将8-羟基喹啉配制成溶液，利用8-羟基喹啉浮选沥青铀矿的方法包括以下步骤：
第一步：矿石细磨；
第二步：调浆，将磨好的矿浆放入浮选机，调整矿浆浓度为5％～50％，矿浆温度10～60℃，将矿浆pH调至6～11；
第三步：添加捕收剂，在矿浆内加入捕收剂8-羟基喹啉的溶液，相对于浮选原矿用量为250g/t～4000g/t；搅拌1～10min，使8-羟基喹啉与沥青铀矿充分作用，增强矿物表面的疏水性，使沥青铀矿易于上浮；
第四步：添加辅助捕收剂，在第三步后加入辅助捕收剂异辛醇磷酸酯，用量是8-羟基喹啉的5％～30％，搅拌，使其与8-羟基喹啉在矿物表面充分吸附；
第五步：添加起泡剂，在第四步后加入起泡剂MIBC或者2号油，使起泡剂与矿物充分作用；
第六步：充气浮选，打开浮选机进气阀门，浮选槽内产生大量气泡，药剂作用后的沥青铀矿粘附在气泡上浮起，漂浮于矿浆表面，将泡沫刮出，得到铀精矿。
使用前用乙醇将8-羟基喹啉配制成质量浓度为0.1％～10％的溶液。
所述的第一步：矿石细磨，磨矿质量浓度10～80％，得到-0.043mm粒级矿石占20％～100％的矿浆。
所述的第二步：添加H2SO4和NaOH将矿浆pH调至6～11。
所述的第四步：搅拌2～6min。
所述的第五步：加入起泡剂用量0～300g/t。
本发明所取得的有益效果为：
本发明的沥青铀矿捕收剂与其他氧化矿物的捕收剂相比，具有捕收能力强、选择性好、浮选指标优良等优点。通过浮选可以将沥青铀矿富集，浮选原矿铀品位0.127％时，经过一次浮选，浮选精矿的铀品位可达0.5％左右，同时浮选尾矿铀品位可降至0.1％以下，浮选作业铀回收率最高可达69.65％。通过浮选可以将铀品位富集3～4倍，得到的浮选精矿量是浮选原矿的10％～20％。由此可见，原矿经本发明的方法浮选后，可以在较高回收率的前提下，显著提高铀品位和降低矿石量，可以降低水冶处理量和试剂，节约及水电等成本，提高经济效益。本发明将其用于含沥青铀矿矿石的浮选工艺，取得了显著的预富集效果，该发明在国内外未见报道，是铀矿浮选技术上的一次创新和突破。
附图说明
图1为羟基喹啉分子结构式。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
如图1所示，本发明提供的沥青铀矿的浮选捕收剂为8-羟基喹啉，分子结构式为C9H7NO。8-羟基喹啉一般用于金属元素的分析检定和萃取分离，其羟基和喹啉环可以与金属离子形成螯合物。利用8-羟基喹啉这一性能，本发明将其作为一种螯合型捕收剂用于沥青铀矿的浮选，实现对矿石中的沥青铀矿预富集，取得了理想的结果，该研究在国内外均未见报道。
以8-羟基喹啉作为捕收剂，异辛醇磷酸酯作为辅助捕收剂，矿石中沥青铀矿为浮选目的矿物。使用前用乙醇将8-羟基喹啉配制成质量浓度为0.1％～10％的溶液。利用8-羟基喹啉浮选沥青铀矿的方法，主要包括以下步骤：
第一步：矿石细磨，磨矿质量浓度10～80％，得到-0.043mm粒级矿石占20％～100％的矿浆。
第二步：调浆，将磨好的矿浆放入浮选机，调整矿浆浓度为5％～50％，矿浆温度10～60℃，添加H2SO4和NaOH将矿浆pH调至6～11。
第三步：添加捕收剂，在矿浆内加入捕收剂8-羟基喹啉的溶液，相对于浮选原矿用量为250g/t～4000g/t。搅拌1～10min，使8-羟基喹啉与沥青铀矿充分作用，增强矿物表面的疏水性，使沥青铀矿易于上浮。
第四步：添加辅助捕收剂，在步骤三后加入辅助捕收剂异辛醇磷酸酯，用量是8-羟基喹啉的5％～30％，搅拌2～6min，使其与8-羟基喹啉在矿物表面充分吸附。
第五步：添加起泡剂，在步骤四后加入起泡剂MIBC或者2号油，用量0～300g/t，使起泡剂与矿物充分作用。
第六步：充气浮选，打开浮选机进气阀门，浮选槽内产生大量气泡，药剂作用后的沥青铀矿粘附在气泡上浮起，漂浮于矿浆表面，通过刮泡装置将泡沫刮出，得到铀精矿。
(1)实施例1
某火山岩型铀矿的铀品位为0.127％，主要铀矿物为沥青铀矿，铀矿物颗粒细小，此外还含有石英、长石、霓石、绿泥石等脉石矿物。将矿石磨至-0.043mm粒级占比70％后，在浮选温度28℃、起泡剂2号油用量150g/t，考察了捕收剂8-羟基喹啉不同用量条件下铀的浮选效果，浮选流程采用一次粗选，试验结果见表1。
表1 8-羟基喹啉不同用量条件试验结果
从表1可以看出，当8-羟基喹啉用量500～2000g/t均可取得显著的浮选效果，且随8-羟基喹啉用量增大，浮选精矿中铀回收率逐渐增大。
(2)实施例2
某花岗岩型铀矿中主要铀矿物为沥青铀矿，脉石矿物主要为石英、钾长石、斜长石、黑云母、辉石和角闪石，同时含少量的榍石、重晶石、锆石。矿石铀品位为0.081％，直接浸出效果差、处理量大、经济效益差。采用本发明所述的8-羟基喹啉作为捕收剂，对该矿石进行了实验室浮选试验。粗选过程中加入本发明所述的捕收剂1000g/t，搅拌5min；添加辅助捕收剂异辛醇磷酸酯200g/t，搅拌3min；起泡剂MIBC用量100g/t，搅拌3min后充气浮选5～8min。精选时不添加药剂，搅拌1～3min后直接刮泡浮选。试验结果如表2。
表2 浮选沥青铀矿试验结果
根据上表结果可知，通过闭路浮选可以获得产率18.54％、铀品位0.266％、回收率60.88％的铀精矿。浮选结果表明采用本发明的浮选药剂可使沥青铀矿得到显著的富集效果。
Claims (7)
1.一种沥青铀矿的浮选捕收剂的应用，其特征在于：以8-羟基喹啉作为捕收剂，异辛醇磷酸酯作为辅助捕收剂，矿石中沥青铀矿为浮选目的矿物。
2.根据权利要求1所述的沥青铀矿的浮选捕收剂的应用，其特征在于：使用前用乙醇将8-羟基喹啉配制成溶液，利用8-羟基喹啉浮选沥青铀矿的方法包括以下步骤：
第一步：矿石细磨；
第二步：调浆，将磨好的矿浆放入浮选机，调整矿浆浓度为5％～50％，矿浆温度10～60℃，将矿浆pH调至6～11；
第三步：添加捕收剂，在矿浆内加入捕收剂8-羟基喹啉的溶液，相对于浮选原矿用量为250g/t～4000g/t；搅拌1～10min，使8-羟基喹啉与沥青铀矿充分作用，增强矿物表面的疏水性，使沥青铀矿易于上浮；
第四步：添加辅助捕收剂，在第三步后加入辅助捕收剂异辛醇磷酸酯，用量是8-羟基喹啉的5％～30％，搅拌，使其与8-羟基喹啉在矿物表面充分吸附；
第五步：添加起泡剂，在第四步后加入起泡剂MIBC或者2号油，使起泡剂与矿物充分作用；
第六步：充气浮选，打开浮选机进气阀门，浮选槽内产生大量气泡，药剂作用后的沥青铀矿粘附在气泡上浮起，漂浮于矿浆表面，将泡沫刮出，得到铀精矿。
3.根据权利要求2所述的沥青铀矿的浮选捕收剂的应用，其特征在于：使用前用乙醇将8-羟基喹啉配制成质量浓度为0.1％～10％的溶液。
4.根据权利要求2所述的沥青铀矿的浮选捕收剂的应用，其特征在于：所述的第一步：矿石细磨，磨矿质量浓度10～80％，得到-0.043mm粒级矿石占20％～100％的矿浆。
5.根据权利要求2所述的沥青铀矿的浮选捕收剂的应用，其特征在于：所述的第二步：添加H2SO4和NaOH将矿浆pH调至6～11。
6.根据权利要求2所述的沥青铀矿的浮选捕收剂的应用，其特征在于：所述的第四步：搅拌2～6min。
7.根据权利要求2所述的沥青铀矿的浮选捕收剂的应用，其特征在于：所述的第五步：加入起泡剂用量0～300g/t。
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