CN111013826B - 一种微细粒矿物浮选回收方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种微细粒矿物浮选回收方法，包括以下内容：1)配置捕收剂溶液，然后加入非极性油和起泡剂制得混合溶液；2)取矿浆，加入步骤1)中制得的混合溶液，以及加入调整剂、抑制剂、活化剂中一种或多种；3)向步骤2)中所得矿浆中通气，浮选刮泡，即得浮选精矿。本发明将起泡剂提前加入到捕收剂溶液中，并采用强搅拌增加剪切力，在选定温度条件下，结合非极性油的作用，使得捕收剂溶液中产生小而密的活性气泡，从而使捕收剂可以附着在气泡表面，一方面增加了捕收剂的与矿物颗粒的接触面；另一方面小而浓密的气泡更加有利于微细粒矿物的附着和回收，从而提高对目的矿物的捕收能力，提高微细粒矿物浮选的回收率指标。
Description
技术领域
本发明属于浮选选矿技术领域，尤其涉及一种针对微细粒矿物的浮选回收方法。
技术背景
目前，随着矿产资源不断开发利用，资源越来越趋于“贫、细、杂”的特点，给矿物分选带来了难度。微细粒矿粒具有比表面积大、表面能高的特点，在矿浆运流过程中动量低、惯性小，受磁场和重力场影响小，磁选和重选工艺不适合微细粒矿物的分选。在目前的选矿技术条件下，一般采用载体浮选或化学选矿来进行微细粒矿物的分选。但化学选矿存在着高消耗高污染的缺点，且一般成本较高，应用具有很大的局限性。
载体浮选工艺也可用来分选微细粒矿物的分选，其原理是利用一般浮选粒级的矿粒做载体，选择性的使微细粒的矿物粘附于载体之上并使之一起上浮的方法。其做法是向微细粒矿浆体系中添加载体，使微细粒矿物附着在载体之上，形成可浮性较好的聚团，通过浮选将团聚回收，从而回收难浮的微细粒矿物。
发明内容
申请人研究发现，现有的载体浮选工艺仍存在一定的局限，例如小于0.01mm的矿物利用常规工艺浮选，最终指标并不理想，而且针对不同的目的矿物，需要分别对载体矿物的种类和加入量进行研究，且还需考虑载体矿物回收率的问题，增加了工艺的复杂性。
申请进一步的调查发现有其它学者针对小于0.02mm的微细粒矿物进行分选研究，如：李芳积(细粒稀土矿物浮选研究)，《上海第二工业大学学报》，2000(2)，1-7)重点研究了脱泥装置和捕收剂新型配发，文献中提及的浮选给矿实为-0.028mm仅占11％的脱泥沉砂，绝大部分矿物颗粒均在浮选的有效粒级范围内，对小于0.02mm的微细粒矿物的回收效果并不理想。
本申请针对微细粒矿物的分选工艺进行了改进，提高浮选收率，特别是针对≤0.02mm的微细粒矿物的浮选。
具体的方案如下：
一种微细粒矿物浮选回收方法，包括以下内容：
1)配置浓度为2-5％的羟肟酸捕收剂溶液，然后加入非极性油和起泡剂搅拌制得混合溶液；
2)取矿浆，加入步骤1)中制得的混合溶液，以及加入调整剂、抑制剂、活化剂中一种或多种；
3)向步骤2)中所得矿浆中通气，浮选刮泡，即得浮选精矿。
本发明一具体实施方式，步骤1)中，所述非极性油选自包括柴油、烷烃，添加量为0-40g/t矿。优选为10g/t矿。其中矿指的是矿量，如在相应实施例中有注明矿量的数值。
本发明一具体实施方式，步骤1)中，所述起泡剂选自包括2#油，添加量为2-40g/t矿。
制备步骤1)中混合溶液的根本是要生成含有活性气泡的溶液，该溶液捕收剂和气泡高度融合，溶液内含细小均匀浓密的气泡，捕收剂附着在气泡上，从而更加便于药效的发挥。研究发现，搅拌强度越大，越有利于活性气泡的生成；同时，温度的升高有利于捕收药剂的溶解和扩散。本发明一具体实施方式，搅拌的转速选自2500-4000转/分钟，搅拌的温度选自20-70℃。
本发明一具体实施方式，步骤2)中，所述调整剂选自包括碳酸钠，添加量为0-2500g/t矿。
本发明一具体实施方式，步骤2)中，所述抑制剂选自包括羧甲基纤维素(CMC)、水玻璃，氟硅酸钠，添加量为200-2000g/t矿。
本发明一具体实施方式，步骤2)中，所述活化剂选自包括硝酸铅，添加量为0-600g/t矿。
本发明一具体实施方式，步骤2)中，所述混合溶液添加量为400-2200g/t矿。
本发明一具体实施方式，步骤3)中，通气的气量为0.3-0.8m 3/min。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
一、本发明将起泡剂提前加入到捕收剂溶液中，并采用强搅拌增加剪切力，在选定温度条件下，结合非极性油的作用，使得捕收剂溶液中产生小而密的活性气泡，从而使捕收剂可以附着在气泡表面，一方面增加了捕收剂的与矿物颗粒的接触面；另一方面小而浓密的气泡更加有利于微细粒矿物的附着和回收，从而提高对目的矿物的捕收能力，提高微细粒矿物浮选的回收率指标。
二、本发明步骤1)中通过将各种药剂在搅拌作用下生成的混合溶液含有大量的活性气泡，与常规浮选工艺中通过起泡剂和设备充气形成的矿浆气泡具有明显的区别，本发明中以活性气泡作为载体的捕收剂溶液增强了捕收药剂的溶解和扩散，增加了捕收性能，降低药剂用量，药剂量可节约约3-5％；对微细粒矿物浮选的回收率指标具有明显改善，平均回收率指标可提高5-10％。
附图说明
图1为实施例1常规浮选试验流程图；
图2为实施例1活性气泡工艺浮选流程图；
图3为实施例2铌矿常规浮选流程图；
图4为实施例2活性气泡浮选铌矿流程图。
具体实施方式
下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本申请中，若无特殊申明所选用的药剂均可通过市售购买得到。
实施例1
湖北某复杂稀土矿石，主要稀土矿物以独居石、氟碳铈矿、氟碳钙铈矿、褐帘石为主，次有微量的铌易解石、变希金矿、烧绿石、锆石。主要脉石矿物为方解石、碱长石、白云母、铁白云石，其次有黑云母、磷灰石、白云石和石英，金属矿物为黄铁矿、磁黄铁矿、褐铁矿。矿石具有半自形粒状结构、变余斑状结构、交代残余结构和浸染状构造。电子探针和工艺矿物学参数分析表明，稀土有用矿物嵌布粒度细小，大部分在0.01-0.02mm，-0.02mm含量约为70％。对该矿以羟肟酸为捕收剂进行浮选粗选，采用活性气泡工艺和常规浮选工艺对比试验流程图见图1、图2，具体的浮选条件如下：
一、常规浮选条件：
试验设备：XFD1.5L实验室单槽浮选机；
浮选机主轴转速：1800r/min
单次试验矿量：500g；
磨矿细度：-0.074mm占95％
调整剂碳酸钠配成浓度为5％溶液使用，用量为每吨矿加入1000-1500g(本实施例具体加入量为1500g)，加入矿浆后搅拌时间3-5分钟；
抑制剂水玻璃配成浓度为5％溶液使用，用量为每吨矿加入1500-2500g(本实施例具体加入量为2000g)，加入矿浆后搅拌时间3-5分钟；
捕收剂羟肟酸配成浓度为5％溶液使用，用量为每吨矿加入1500-2500g(本实施例具体加入量为2000g)，加入矿浆后搅拌时间3-5分钟；
起泡剂2号油加入用量为每吨矿约10-20g(本实施例具体加入量为10g)，加入矿浆后搅拌时间1-2分钟；
慢慢向矿浆进行充气，控制充气量0.3-0.8m3/min；
刮泡时间约3-5min获得浮选粗精矿(本实施例具体选择为5min)。
二、活性气泡浮选条件：
试验设备：XFD1.5L实验室单槽浮选机；
浮选机主轴转速：1800r/min
单个试验矿量：500g；
磨矿细度：-0.074mm占95％
调整剂碳酸钠配成浓度为5％溶液使用，用量为每吨矿加入1000-1500g(本实施例具体加入量为1500g)，加入矿浆后搅拌时间3-5分钟；
抑制剂水玻璃配成浓度为5％溶液使用，用量为每吨矿加入1500-2500g(本实施例具体加入量为2000g)，加入矿浆后搅拌时间3-5分钟；
捕收剂羟肟酸配成活性气泡溶液，配制方法为:浓度为5％羟肟酸溶液，加入0.1％2号油和0.1％柴油，搅拌强度2500-3000r/min，温度50-65℃，搅拌时间2-3小时，配成活性气泡溶液使用，用量为每吨矿加入1500-2200g(本实施例具体加入量为1800g)，加入矿浆后搅拌时间3-5分钟；
起泡剂2号油加入用量为每吨矿约2-5g，加入矿浆后搅拌时间1-2分钟；
慢慢向矿浆进行充气，控制充气量0.3-0.8m3/min；
刮泡时间约3-4min获得浮选粗精矿(本实施例具体选择为3min)
试验结果如下表1：
表1常规浮选和活性气泡工艺浮选某微细粒稀土结果对比
由上表数据可知，对-0.02mm含量约占70％以上的微细粒稀土矿进行浮选，采用活性气泡浮选工艺，较之常规浮选可提高回收率指标5％左右。
实施例2
湖北某复杂低品位含铌矿石，该矿属于碱性火山岩型铌矿床，矿石品位低，铌矿物主要以副矿物形式产出，含量低，粒度细小，偏光显微镜下观察困难。矿石中主要的铌矿物为易解石(60.16％)，其次为铌铁矿(28.83％)，少量以类质同像的形式赋存于钛铁矿和榍石中。铌矿物多与脉石矿物连生，主要铌矿物粒径一般为0.01mm左右，颗粒细小，包裹于钠长石、钾长石、磷灰石、黑云母中或与其连生，连生关系复杂。
对该矿以改良药剂DB-11为捕收剂进行浮选，分别采用活性气泡工艺和常规浮选工艺，浮选流程图见图3、图4，具体的浮选条件如下：
一、常规浮选条件：
试验设备：XFD1.5L实验室单槽浮选机；
浮选机主轴转速：1800r/min
单次试验矿量：500g；
磨矿细度：-0.074mm占95％
调整剂碳酸钠配成浓度为5％溶液使用，用量为每吨矿加入1500-2500g(本实施例具体加入量为2000g)，加入矿浆后搅拌时间3-5分钟；
抑制剂CMC(羧甲基纤维素)配成浓度为0.5％溶液使用，用量为每吨矿加入200-600g(本实施例具体加入量为400g)，加入矿浆后搅拌时间3-5分钟；
活化剂硝酸铅配成浓度为2％溶液使用，用量为每吨矿加入200-600g(本实施例具体加入量为400g)，加入矿浆后搅拌时间3-5分钟；
捕收剂DB-11配成浓度为2％溶液使用，用量为每吨矿加入400-800g(本实施例具体加入量为600g)，加入矿浆后搅拌时间5-8分钟；
起泡剂2号油加入用量为每吨矿约20-60g(本实施例具体加入量为40g)，加入矿浆后搅拌时间1-2分钟；
慢慢向矿浆进行充气，控制充气量0.3-0.8m3/min；
刮泡时间约3-5min获得浮选粗精矿(本实施例具体选择为4min)。
二、活性气泡浮选条件：
试验设备：XFD1.5L实验室单槽浮选机；
浮选机主轴转速：1800r/min
单次试验矿量：500g；
磨矿细度：-0.074mm占95％
调整剂碳酸钠配成浓度为5％溶液使用，用量为每吨矿加入1500-2500g(本实施例具体加入量为2000g)，加入矿浆后搅拌时间3-5分钟；
抑制剂CMC(羧甲基纤维素)配成浓度为0.5％溶液使用，用量为每吨矿加入200-600g(本实施例具体加入量为400g)，加入矿浆后搅拌时间3-5分钟；
活化剂硝酸铅配成浓度为2％溶液使用，用量为每吨矿加入200-600g(本实施例具体加入量为400g)，加入矿浆后搅拌时间3-5分钟；
捕收剂DB-11配成活性气泡溶液再加入使用，配制方法为:浓度为2％DB-11溶液，加入0.05％2号油和0.05％正辛醇，搅拌强度2500-3000r/min，温度40-60℃，搅拌时间1-2小时，配成活性气泡溶液使用，用量为每吨矿加入400-800g(本实施例具体加入量为600g)，加入矿浆后搅拌时间5-8分钟；
起泡剂2号油加入用量为每吨矿约10-20g(本实施例具体加入量为10g)，加入矿浆后搅拌时间1-2分钟；
慢慢向矿浆进行充气，控制充气量0.3-0.8m3/min；
刮泡时间约2-4min获得浮选粗精矿(本实施例具体选择为2.5min)。
经过一次粗选获得粗精矿指标对比如下表2：
表2
由上表数据可知，采用活性气泡工艺浮选时，从指标来看，回收率得到10％以上，且采用活性气泡工艺浮选时，泡沫层更加稳定，利于操作和控制。
实施例3
某微细粒金红石矿石，片状构造，有灰色条纹(带)沿片理方向平行分布，主要由普通角闪石和铁铝榴石组成，含量一般为70～90％。金红石(TiO 2)是矿石中最主要钛矿物，含量一般2～4％，平均含量2.5％，达到工业品位要求。金红石粒径大小不等，嵌布与普通角闪石关系密切。大者有1.5×0.7mm，小者仅0.001mm，细粒级(≤0.02mm)矿物含量占比约30％。
一、常规浮选条件：
试验设备：XFD1.5L实验室单槽浮选机；
浮选机主轴转速：1800r/min
单次试验矿量：500g；
磨矿细度：-0.074mm占90-95％
活化剂硝酸铅配成浓度为2％溶液使用，用量为每吨矿加入150-300g(本实施例具体加入量为200g)，加入矿浆后搅拌时间3-5分钟；
抑制剂氟硅酸钠配成浓度为0.5％溶液使用，用量为每吨矿加入500-1000g(本实施例具体加入量为800g)，加入矿浆后搅拌时间3-5分钟；
抑制剂水玻璃配成浓度为5％溶液使用，用量为每吨矿加入100-300g(本实施例具体加入量为200g)，加入矿浆后搅拌时间3-5分钟；
捕收剂SPA配成浓度为2％溶液使用，用量为每吨矿加入500-1000g(本实施例具体加入量为800g)，加入矿浆后搅拌时间5-8分钟；
起泡剂2号油加入用量为每吨矿约15-40g(本实施例具体加入量为22g)，加入矿浆后搅拌时间1-2分钟；
慢慢向矿浆进行充气，控制充气量0.3-0.8m3/min；
刮泡时间约3-5min获得浮选粗精矿(本实施例具体选择为4min)。
二、活性气泡浮选条件：
试验设备：XFD1.5L实验室单槽浮选机；
浮选机主轴转速：1800r/min
单次试验矿量：500g；
磨矿细度：-0.074mm占90-95％
活化剂硝酸铅配成浓度为2％溶液使用，用量为每吨矿加入150-300g(本实施例具体加入量为200g)，加入矿浆后搅拌时间3-5分钟；
抑制剂氟硅酸钠配成浓度为0.5％溶液使用，用量为每吨矿加入500-1000g(本实施例具体加入量为800g)，加入矿浆后搅拌时间3-5分钟；
抑制剂水玻璃配成浓度为5％溶液使用，用量为每吨矿加入100-300g(本实施例具体加入量为200g)，加入矿浆后搅拌时间3-5分钟；
捕收剂SPA配成活性气泡溶液再加入使用，配制方法为:浓度为2％SPA溶液，加入0.05％2号油和0.05％正辛醇，搅拌强度2500-3000r/min，常温搅拌1-2小时，配成活性气泡溶液使用，用量为每吨矿加入500-1000g(本实施例具体加入量为700g)，加入矿浆后搅拌时间5-8分钟；
起泡剂2号油加入用量为每吨矿约10-20g(本实施例具体加入量为15g)，加入矿浆后搅拌时间1-2分钟；
慢慢向矿浆进行充气，控制充气量0.3-0.8m3/min；
刮泡时间约3-5min获得浮选粗精矿(本实施例具体选择为3.5min)。
对该矿分别进行了常规浮选工艺和活性气泡浮选工艺对比试验，试验条件及结果对比如表3：
表3
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种微细粒矿物浮选回收方法，其特征在于，包括以下内容：
1)配置浓度为2-5％的羟肟酸捕收剂溶液，然后加入非极性油和起泡剂搅拌制得混合溶液；
2)取矿浆，加入步骤1)中制得的混合溶液，以及加入调整剂、抑制剂、活化剂中一种或多种；
3)向步骤2)中所得矿浆中通气，浮选刮泡，即得浮选精矿；
步骤1)中，所述非极性油选自包括柴油、烷烃；添加量为0-40g/t矿，所述起泡剂选自包括2#油；添加量为2-40g/t矿；
搅拌的转速选自2500-4000转/分钟，搅拌的温度选自20-70℃。
2.根据权利要求1所述微细粒矿物浮选回收方法，其特征在于：步骤2)中，所述调整剂选自包括碳酸钠；添加量为0-2500g/t矿。
3.根据权利要求1所述微细粒矿物浮选回收方法，其特征在于：步骤2)中，所述抑制剂选自包括羧甲基纤维素、水玻璃，氟硅酸钠；添加量为200-2000g/t矿。
4.根据权利要求1所述微细粒矿物浮选回收方法，其特征在于：步骤2)中，所述活化剂选自包括硝酸铅，添加量为0-600g/t矿。
5.根据权利要求1所述微细粒矿物浮选回收方法，其特征在于：步骤2)中，所述混合溶液添加量为400-2200g/t矿。
6.根据权利要求1所述微细粒矿物浮选回收方法，其特征在于：步骤3)中，通气的气量为0.3-0.8m 3 /min。
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