CN110976103A - 一种氧化铁浸染型石英提纯的浮选组合方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种氧化铁浸染型石英提纯的浮选组合方法，适用于粒度不大于0.8mm石英砂正、反浮选联合提纯。以淀粉基抑制剂、两性氨基酸捕收剂为正浮选用浮选剂进行正浮选；以酸为调整剂、磺酸盐类或羧酸盐类阴离子捕收剂、胺类阳离子捕收剂为联合浮选剂进行反浮选。根据石英和含氧化铁矿物赋存状态，经过正、反浮选组合工艺，实现石英与含氧化铁矿物、氧化铁浸染型石英砂的高效分离。本发明可进一步降低石英砂中粗、细粒级杂质矿物含量；对板材用石英砂，本发明可显著降低杂（染）色杂质矿物含量，替代石英砂酸浸工艺，或大幅减轻石英砂酸浸强度，极大地减轻酸浸废水的处理压力，提高生产效率。

Description

一种氧化铁浸染型石英提纯的浮选组合方法

技术领域

本发明属于矿物加工领域，特别涉及一种氧化铁浸染型石英提纯的浮选组合工艺。

背景技术

氧化铁矿物含量是影响石英板材砂品质的主要因素之一。目前石英砂中含氧化铁矿物的浮选脱除，主要采用酸性反浮选法。实际工业应用中，该法根据选用的浮选药剂制度和设备适用性不同，通常可有效脱除粒度不大于0.5mm的含氧化铁矿物，而对于粒度大于0.5mm的含氧化铁矿物的浮选效果较差，造成含氧化铁矿物在石英精砂中残留，影响石英精砂品质；浮选粒度上限是由矿物的使用要求、单体解离粒度、浮选药剂制度和设备共同决定的。而石英的正浮选法，通过含铁矿物抑制剂的作用，可实现含氧化铁矿物与石英的有效分离；但正浮选在一定程度上存在含氧化铁矿物在石英泡沫中的细粒夹带问题。两种方法的有机结合，为石英砂中分离粗、细粒含氧化铁矿物提供了良好的解决方案。

发明内容

本发明的目的就是针对现有酸性反浮选法无法高效脱除粒度小于0.8mm石英砂中含氧化铁矿物的缺陷，提供的一种氧化铁浸染型石英提纯的浮选组合方法。

本发明采用了如下技术方案：

一种氧化铁浸染型石英提纯的浮选组合方法，其特征在于包括以下步骤：

对粒度不大于0.8mm的氧化铁浸染型石英砂，如含氧化铁矿物、氧化铁薄膜表面浸染型石英砂、氧化铁矿物-石英连生体等，先进行反浮选脱除细粒级含氧化铁矿物，再进行正浮选法脱除粗粒级含氧化铁矿物；或先进行正浮选法脱除粗粒级含氧化铁矿物，再进行反浮选脱除细粒级含氧化铁矿物。

在上述技术方案的基础上，有以下进一步的技术方案：

所述的先进行正浮选法脱除粗粒级含氧化铁矿物，再进行反浮选脱除细粒级含氧化铁矿物，包括以下步骤：

a.正浮选法脱除石英砂中粗粒级含氧化铁矿物，具体是以淀粉基抑制剂、两性氨基酸捕收剂为浮选剂，在pH为6~9、矿浆质量浓度10%~40%条件下，先加入淀粉基抑制剂，调浆时间不低于2min；再加入两性氨基酸捕收剂，调浆时间不低于1min，充气浮选，充气量不低于60m³/m²·h，刮出上浮矿化泡沫为正浮选石英精矿，沉槽矿物为正浮选尾矿，即含氧化铁矿物；

b. 将上述正浮选石英精矿，进行反浮选法脱除其中石英砂中细粒级含氧化铁矿物，具体是以磺酸盐类或羧酸盐类阴离子捕收剂、胺类阳离子捕收剂为浮选剂，在pH不高于3、矿浆质量浓度10%~40%条件下，同时或顺次加入磺酸盐类或羧酸盐类阴离子捕收剂、胺类阳离子捕收剂，调浆时间不低于1min，充气浮选（充气量不高于200 m³/m²·h），刮出上浮矿化泡沫为反浮选含氧化铁矿物尾矿，沉槽矿物为反浮选石英精矿。

所述的先进行反浮选脱除细粒级含氧化铁矿物，再进行正浮选法脱除粗粒级含氧化铁矿物，包括以下步骤：

a.将氧化铁浸染型石英砂进行反浮选，补水至矿浆质量浓度10%~40%条件下，调节矿浆pH为1-3，调浆1min；顺次加入石油磺酸钠溶液、椰油基胺溶液，调浆2min；打开充气阀，调节充气量至150 m³/m²·h；启动刮板刮泡并补水刮浆4min，收集刮出矿物即为一次浮选尾砂，即含铁矿物和氧化铁浸染型石英，沉槽即为一次反浮选石英精砂，称重并取样；

b.将一次反浮选石英精砂，进行正浮选法脱除石英砂中粗粒级含氧化铁矿物，具体是以淀粉基抑制剂、两性氨基酸捕收剂为浮选剂，在矿浆质量浓度10%~40%、pH为6~9条件下，先加入淀粉基抑制剂，调浆时间不低于2min；再加入两性氨基酸捕收剂，调浆时间不低于1min，充气浮选，充气量不低于60-200m³/m²·h，刮出上浮矿化泡沫为二次正浮选石英精砂，过滤、干燥、计重并检测；沉槽矿物为正浮选尾矿，即含氧化铁矿物和氧化铁浸染型石英。

本发明的有益效果是：（1）石英正浮选可有效脱除石英砂中粗粒级含铁矿物和氧化铁浸染型石英砂；石英反浮选可有效脱除石英砂中细粒级含铁矿物和氧化铁浸染型石英砂；通过本发明的组合浮选方法，可兼顾实现粒度不大于0.8mm石英砂中石英与含氧化铁矿物和氧化铁浸染型石英砂的高效分离，提高浮选精砂质量；（2）对于板材用石英砂，通过本发明所述组合浮选方法，可显著降低石英精砂中的杂色（质）矿物含量，替代酸浸或大幅减少酸浸强度，减轻酸浸废水的环保处理压力，降低生产成本并提高生产效率。

附图说明：

图1是本发明中作为对比的酸浸精砂外观图（可视区域：30cm×20cm，其中34颗可视黑点，用于二级砂），；

图2是本发明实施例一浮选精砂外观图（可视区域：30cm×20cm，其中3颗可视黑点，用于特级（精白）砂）。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步的详细说明，但非限制本发明。

具体实施例一：

先进行反浮选，取Fe₂O₃含量0.034%的氧化铁浸染型石英砂试样600g于1.5L机械搅拌式浮选机中，补水至矿浆质量浓度40%，启动浮选机，调节浮选机叶轮转速2100r/min；加入体积浓度25%的稀硫酸调节矿浆pH为2，调浆1min；顺次加入质量浓度5%的石油磺酸钠溶液7ml、椰油基胺溶液2ml，调浆2min；打开充气阀，调节充气量至150 m³/m²·h；启动刮板刮泡并补水刮浆4min，收集刮出矿物即为一次浮选尾砂（含铁矿物和氧化铁浸染型石英），沉槽者即为一次反浮选石英精砂，称重并取样。

再进行正浮选，将一次反浮选石英精砂过滤，并清水冲洗2次，然后置于1.5L机械搅拌式浮选机，补水至矿浆质量浓度30%左右，启动浮选机，调节浮选机叶轮转速2300r/min；加入质量浓度3%的改性淀粉溶液4ml，调浆2min；再加入质量浓度30%的烷基甘氨酸原液0.5ml，调浆1min；打开充气阀，调节充气量至200 m³/m²·h；启动刮板，刮泡4min，收集刮出矿物为二次正浮选石英精砂，过滤、干燥、计重并检测；沉槽者为二次浮选尾砂。

具体实施例二：

取实施例一中相同石英砂试样600g于1.5L机械搅拌式浮选机，补水至矿浆质量浓度40%，启动浮选机，调节浮选机叶轮转速2300r/min；加入质量浓度3%的改性淀粉溶液5ml，调浆2min；再加入质量浓度30%的烷基甘氨酸原液0.8ml，调浆1min；补水，打开充气阀，调节充气量至220 m³/m²·h；启动刮板，刮泡4min，刮出矿物即为一次正浮选石英精砂；沉槽者为一次浮选尾砂。

将所得一次正浮选石英精砂过滤后置于1.5L机械搅拌式浮选机，补水至矿浆质量浓度35%左右，启动浮选机，调节浮选机叶轮转速2100r/min；加入体积浓度25%的稀硫酸调节矿浆pH为2，调浆1min；顺次加入质量浓度5%的石油磺酸钠5ml、椰油基胺1.7ml，调浆2min；补水，打开充气阀，调节充气量至150 m³/m²·h；启动刮板，刮泡并补水刮浆4min，收集刮出矿物为二次反浮选尾砂，沉槽者为二次反浮选石英精砂，过滤、干燥、称重并化验。

通过上述两种不同顺次浮选工艺，得到的最终产品指标见表1。

表1 不同组合方式浮选精砂产品与酸浸产品结果

取Fe₂O₃含量0.034%的石英砂试样，不同顺次浮选石英精砂及一次反浮选石英精砂各200g，采用质量浓度50%的氢氟酸、纯度98%的草酸（用量分别为5kg/t、10kg/t）对石英砂试样在80℃搅拌浸出2h，所得酸浸精砂经过滤、清水洗涤至中性后干燥、计重并化验。酸浸工艺所得石英精砂质量指标见表2。

表2 酸浸石英精砂产品结果

产品	绝对产率（%）	Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>含量（%）	可视区域内黑点黄皮数（颗）	板材砂评级
					酸浸砂	97.75	0.0084	38	二级砂
反浮选-酸浸精砂	93.60	0.0035	18	一级砂
					正浮选-反浮选-酸浸精砂	71.93	0.0026	3	特级（精白）
反浮选-正浮选-酸浸精砂	80.51	0.0031	4	特级（高白）

通过上述不同顺次浮选工艺处理后，再对所得浮选精砂进行酸浸，最终酸浸石英精砂黑点、黄皮数大幅下降，品级得到大幅提高，可用做高端板材用石英砂（详见图1），价值从500元/t增值至1000元/t。

以上实施例仅是对本发明的优选实例进行描述，并未对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明原理的前提下，所有形式的改变均应该落入本发明的权利要求书保护范围内。

Claims (3)

1.一种氧化铁浸染型石英提纯的浮选组合方法，其特征在于包括以下步骤：

对粒度不大于0.8mm的氧化铁浸染型石英砂，可先进行反浮选脱除细粒级含氧化铁矿物，再进行正浮选法脱除粗粒级含氧化铁矿物；或先进行正浮选法脱除粗粒级含氧化铁矿物，再进行反浮选脱除细粒级含氧化铁矿物。

2.根据权利要求1所述的一种氧化铁浸染型石英提纯的浮选组合方法，其特征在于所述的先进行正浮选法脱除粗粒级含氧化铁矿物，再进行反浮选脱除细粒级含氧化铁矿物，包括以下步骤：

a.正浮选法脱除石英砂中粗粒级含氧化铁矿物，具体是以淀粉基抑制剂、两性氨基酸捕收剂为浮选剂，在pH为6~9、矿浆质量浓度10%~40%条件下，先加入淀粉基抑制剂，调浆时间不低于2min；再加入两性氨基酸捕收剂，调浆时间不低于1min，充气浮选，充气量不低于60m³/m²·h，刮出上浮矿化泡沫为正浮选石英精矿，沉槽矿物为正浮选尾矿，即含氧化铁矿物；

b. 将上述正浮选石英精矿，进行反浮选法脱除其中石英砂中细粒级含氧化铁矿物，具体是以磺酸盐类或羧酸盐类阴离子捕收剂、胺类阳离子捕收剂为浮选剂，在pH不高于3、矿浆质量浓度10%~40%条件下，同时或顺次加入磺酸盐类或羧酸盐类阴离子捕收剂、胺类阳离子捕收剂，调浆时间不低于1min，充气浮选（充气量不高于200 m³/m²·h），刮出上浮矿化泡沫为反浮选含氧化铁矿物尾矿，沉槽矿物为反浮选石英精矿。

3.根据权利要求1所述的一种氧化铁浸染型石英提纯的浮选组合方法，其特征在于所述的先进行反浮选脱除细粒级含氧化铁矿物，再进行正浮选法脱除粗粒级含氧化铁矿物，包括以下步骤：

a.将氧化铁浸染型石英砂进行反浮选，补水至矿浆质量浓度10%~40%条件下，调节矿浆pH为1-3，调浆1min；顺次加入石油磺酸钠溶液、椰油基胺溶液，调浆2min；打开充气阀，调节充气量至150 m³/m²·h；启动刮板刮泡并补水刮浆4min，收集刮出矿物即为一次浮选尾砂，即含铁矿物和氧化铁浸染型石英，沉槽即为一次反浮选石英精砂，称重并取样；

b.将一次反浮选石英精砂，进行正浮选法脱除石英砂中粗粒级含氧化铁矿物，具体是以淀粉基抑制剂、两性氨基酸捕收剂为浮选剂，在矿浆质量浓度10%~40%、pH为6~9条件下，先加入淀粉基抑制剂，调浆时间不低于2min；再加入两性氨基酸捕收剂，调浆时间不低于1min，充气浮选，充气量不低于60-200m³/m²·h，刮出上浮矿化泡沫为二次正浮选石英精砂，过滤、干燥、计重并检测；沉槽矿物为正浮选尾矿，即含氧化铁矿物和氧化铁浸染型石英。

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