CN111167593B - 一种重介质选矿用悬浮液及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明属于选矿技术领域，具体涉及一种重介质选矿用悬浮液及其制备方法和应用。该重介质选矿用悬浮液包括硅铁粉和磁铁粉，通过对硅铁粉和磁铁粉的比例进行限定，控制了重介质选矿用悬浮液的密度和稳定性，在放置和使用过程中不易发生沉降，体系稳定；该悬浮液用于选矿时，能够在确保分选精度的前提下，降低分选和悬浮液的成本；该悬浮液中的硅铁粉和磁铁粉也可回收净化循环使用。通过对硅铁粉和磁铁粉的粒度进行控制，可以使其悬浮，如果粒度过粗或者过细，会影响悬浮液的动态流变性与动态稳定性，进而影响矿石的分选精度和介质损耗。

Description

一种重介质选矿用悬浮液及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于选矿技术领域，具体涉及一种重介质选矿用悬浮液及其制备方法和应用。
背景技术
由于经济的高速发展，矿产资源消耗急剧增加，之前难以利用的贫矿、伴生矿、杂矿资源也开始开发利用，而各矿企开发利用贫矿、伴生矿、杂矿资源的首要问题是加工成本。粗粒及细粒浸染矿石经过粗、中、细碎后，能有大量的脉石解离出来，有用矿物呈现单体与连生体，此时可在不同的破碎阶段增加重介质选矿从而获得块精矿、富集连生体，抛弃大量尾矿，大大减少下一步的矿石处理量，重介质选矿生产成本低、适宜处理粗粒及细粒浸染的矿石，从而可以达到降低加工成本的目的。
重介质选矿是一个严格按密度分选的过程，受矿粒形状及粒度的影响小，所以分选精度很高，重介质选矿甚至可以使密度差为0.1-0.05g/cm3左右的矿物得到有效的分选，在处理“难选矿石”时效果显著。目前重介质选矿所用重悬浮液多为水、磁铁矿粉或硅铁粉及分散稳定剂配制而成，其中重悬浮液要求密度较低时加重质为磁铁矿粉(如适用煤炭、磷矿等)，重悬浮液要求密度较高时加重质为硅铁粉(如适用金刚石矿、锂辉石矿、萤石矿等)；重介质选矿处理“难选矿石”目的在于抛弃大量脉石，所需重悬浮液密度在2.2-2.8g/cm3，目前企业常用单一硅铁粉作为加重质来配制重悬浮液，用于“难选矿石”的选矿，但是硅铁粉的市场价格是磁铁粉市场价格的7-10倍；若单独使用磁铁粉，虽然价格便宜，但难以达到悬浮液密度2.2g/cm3，分选效果差。若将磁铁粉与硅铁粉简单复配使用，所配悬浮液易发生沉降、体系不稳定，进而影响“难选矿石”的分选。
中国专利文献CN1066226298，公开了一种萤石重介质选矿悬浮液，该悬浮液采用液态水作为载体，每1cm3体积中加入1.3-2.1g硅铁粉，悬浮液采用矿泥作为分散剂，所述悬浮液中的硅铁粉包含粒度为-0.074的硅铁粉颗粒80-95％、包含-0.044的硅铁粉颗粒58-90％、包含粒度为-0.010的硅铁粉颗粒少于20％，该方法只能采用单一硅铁粉作为加重质配制悬浮液，用于萤石选矿，成本高，因此，如何降低“难选矿石”的加工成本成为关键问题。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的重介质选矿悬浮液，硅铁粉和磁铁粉复配后，重介质选矿悬浮液易发生沉降、体系不稳定等缺陷，从而提供一种重介质选矿用悬浮液及其制备方法。
为此，本发明提供了以下技术方案。
本发明提供了一种重介质选矿用悬浮液，包括质量比为4：(1-2)的硅铁粉和磁铁粉；
所述硅铁粉包括粒度为-0.074mm的硅铁粉颗粒大于97％，-0.044mm的硅铁粉颗粒75～80％，-0.020mm的硅铁粉颗粒小于10％；
所述磁铁粉包括粒度为-0.074mm的磁铁粉颗粒大于70％，-0.044mm的磁铁粉颗粒50～70％，-0.020mm的磁铁粉颗粒小于5％。
所述重介质选矿用悬浮液密度为2.2～2.8g/cm3。
所述硅铁粉的密度大于6.9g/cm3。
所述磁铁粉的密度大于4.2g/cm3。
所述重介质选矿用悬浮液还包括分散剂；所述分散剂为矿泥。
本发明还提供了一种上述重介质选矿用悬浮液的制备方法，包括，
按照配比将各个组分混合均匀，搅拌10～15min，得到所述重介质选矿用悬浮液。
此外，本发明提供了一种上述重介质选矿用悬浮液或上述方法制备得到的重介质选矿用悬浮液在矿石分选中的应用。
所述悬浮液的黏度为10～180μ/mPa·S。
本发明技术方案，具有如下优点：
1.本发明提供的重介质选矿用悬浮液，包括硅铁粉和磁铁粉，通过对硅铁粉和磁铁粉的比例进行限定，控制了重介质选矿用悬浮液的密度和稳定性，在放置和使用过程中不易发生沉降，体系稳定，克服了现有技术中使用单一硅铁粉的缺陷，既能保证分选精度，又能降低成本；该悬浮液用于选矿时，能够在确保分选精度的前提下，降低分选和悬浮液的成本；该悬浮液中的硅铁粉和磁铁粉也可回收净化循环使用。通过对硅铁粉和磁铁粉的粒度进行控制，可以使其悬浮，如果粒度过粗或者过细，会影响悬浮液的动态流变性与动态稳定性，进而影响矿石的分选精度和介质损耗。
2.本发明提供的重介质选矿用悬浮液，通过对重介质选矿用悬浮液的密度进行控制，可以保证其不易发生沉降，能够很好的对“难选矿石”进行分选。
3.本发明提供的重介质选矿用悬浮液，加重质必须有合适的密度，以配制符合分选密度要求的悬浮液，保证在矿石的分选精度，降低重介质分选的成本。
4.本发明提供的重介质选矿用悬浮液的制备方法，该方法操作简单、易实现，制备得到的悬浮液的分选精度高、成本低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例1中制备重介质选矿用悬浮液的制备装置；
附图标记：1-水储备器；2-硅铁粉储备器；3-磁铁粉储备器；4-分散剂储备器；5-配制桶；6-泵；7-分选设备；8-第一阀门；9-第二阀门。
具体实施方式
提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明，并不局限于所述最佳实施方式，不对本发明的内容和保护范围构成限制，任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的保护范围之内。
实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规试剂产品。
实施例1
本实施例提供了一种重介质选矿用悬浮液，包括600kg硅铁粉、370kg磁铁粉、20kg矿泥和1000kg水；该重介质选矿用悬浮液的密度为2.2g/cm3；
上述硅铁粉包括粒度为-0.074mm的硅铁粉颗粒98％，-0.044mm的硅铁粉颗粒78％，-0.020mm的硅铁粉颗粒8％；
上述磁铁粉包括粒度为-0.074mm的磁铁粉颗粒80％，-0.044mm的磁铁粉颗粒60％，-0.020mm的磁铁粉颗粒3％；
上述重介质选矿用悬浮液的制备方法，包括如下步骤，
图1是本实施例制备悬浮液的制备装置，分别称量好硅铁粉、磁铁粉、分散剂和水的质量后将其分别置于水储备器1、硅铁粉储备器2、磁铁粉储备器3和分散剂储备器4中，备用；将1000kg水加入至配制桶5中，开启泵6，打开第一阀门8，关闭第二阀门2，使配制桶、泵之间形成循环，然后分别将硅铁粉、磁铁粉和分散剂加入至配制桶5，继续循环搅拌15min后，形成均匀稳定的悬浮液，然后关闭第一阀门8，打开第二阀门9，制备得到的重介质选矿用悬浮液进入下一处理步骤，即分选设备7中。
实施例2
本实施例提供了一种重介质选矿用悬浮液，包括850kg硅铁粉、450kg磁铁粉、30kg矿泥和1000kg水；该重介质选矿用悬浮液的密度为2.5g/cm3；
上述硅铁粉包括粒度为-0.074mm的硅铁粉颗粒99％，-0.044mm的硅铁粉颗粒75％，-0.020mm的硅铁粉颗粒5％；
上述磁铁粉包括粒度为-0.074mm的磁铁粉颗粒90％，-0.044mm的磁铁粉颗粒68％，-0.020mm的磁铁粉颗粒4％；
上述重介质选矿用悬浮液的制备方法，包括如下步骤，
分别称量好硅铁粉、磁铁粉、分散剂和水的质量后将其分别置于水储备器1、硅铁粉储备器2、磁铁粉储备器3和分散剂储备器4中，备用；将水加入至配制桶5中，开启泵6，打开第一阀门8，关闭第二阀门2，使配制桶、泵之间形成循环，然后分别将硅铁粉、磁铁粉和分散剂加入至配制桶5，继续循环搅拌15min后，形成均匀稳定的悬浮液，然后关闭第一阀门8，打开第二阀门9，制备得到的重介质选矿用悬浮液进入下一处理步骤，即分选设备7中。
实施例3
本实施例提供了一种重介质选矿用悬浮液，包括1250kg硅铁粉、500kg磁铁粉、50kg矿泥和1000kg水；该重介质选矿用悬浮液的密度为2.8g/cm3；
上述硅铁粉包括粒度为-0.074mm的硅铁粉颗粒98％，-0.044mm的硅铁粉颗粒80％，-0.020mm的硅铁粉颗粒3％；
上述磁铁粉包括粒度为-0.074mm的磁铁粉颗粒76％，-0.044mm的磁铁粉颗粒55％，-0.020mm的磁铁粉颗粒2％；
上述重介质选矿用悬浮液的制备方法，包括如下步骤，
分别称量好硅铁粉、磁铁粉、分散剂和水的质量后将其分别置于水储备器1、硅铁粉储备器2、磁铁粉储备器3和分散剂储备器4中，备用；将水加入至配制桶5中，开启泵6，打开第一阀门8，关闭第二阀门2，使配制桶、泵之间形成循环，然后分别将硅铁粉、磁铁粉和分散剂加入至配制桶5，继续循环搅拌15min后，形成均匀稳定的悬浮液，然后关闭第一阀门8，打开第二阀门9，制备得到的重介质选矿用悬浮液进入下一处理步骤，即分选设备7中。
对比例1
本对比例提供了一种重介质选矿用悬浮液，包括850kg硅铁粉、20kg矿泥和1000kg水，该重介质选矿用悬浮液的密度为2.2g/cm3；
上述硅铁粉包括粒度为-0.074mm的硅铁粉颗粒98％，-0.044mm的硅铁粉颗粒78％，-0.020mm的硅铁粉颗粒8％；
上述重介质选矿用悬浮液的制备方法，包括如下步骤，
分别称量好硅铁粉、分散剂和水的质量后将其分别置于水储备器1、硅铁粉储备器2和分散剂储备器4中，备用；将水加入至配制桶5中，开启泵6，打开第一阀门8，关闭第二阀门2，使配制桶、泵之间形成循环，然后分别将硅铁粉和分散剂加入至配制桶5，继续循环搅拌15min后，形成均匀稳定的悬浮液，然后关闭第一阀门8，打开第二阀门9，制备得到的重介质选矿用悬浮液进入下一处理步骤，即分选设备7中。
对比例2
本对比例提供了一种重介质选矿用悬浮液，包括1250kg硅铁粉、30kg矿泥和1000kg水；该重介质选矿用悬浮液的密度为2.5g/cm3；
上述硅铁粉包括粒度为-0.074mm的硅铁粉颗粒99％，-0.044mm的硅铁粉颗粒75％，-0.020mm的硅铁粉颗粒5％；
上述重介质选矿用悬浮液的制备方法，包括如下步骤，
分别称量好磁铁粉、分散剂和水的质量后将其分别置于水储备器1、磁铁粉储备器3和分散剂储备器4中，备用；将水加入至配制桶5中，开启泵6，打开第一阀门8，关闭第二阀门2，使配制桶、泵之间形成循环，然后分别将磁铁粉和分散剂加入至配制桶5，继续循环搅拌15min后，形成均匀稳定的悬浮液，然后关闭第一阀门8，打开第二阀门9，制备得到的重介质选矿用悬浮液进入下一处理步骤，即分选设备7中。
对比例3
本对比例提供了一种重介质选矿用悬浮液，包括1500kg硅铁粉、50kg矿泥和1000kg水；该重介质选矿用悬浮液的密度为2.8g/cm3；
上述硅铁粉包括粒度为-0.074mm的硅铁粉颗粒98％，-0.044mm的硅铁粉颗粒80％，-0.020mm的硅铁粉颗粒3％；
上述重介质选矿用悬浮液的制备方法，包括如下步骤，
分别称量好磁铁粉、分散剂和水的质量后将其分别置于水储备器1、磁铁粉储备器3和分散剂储备器4中，备用；将水加入至配制桶5中，开启泵6，打开第一阀门8，关闭第二阀门2，使配制桶、泵之间形成循环，然后分别将磁铁粉和分散剂加入至配制桶5，继续循环搅拌15min后，形成均匀稳定的悬浮液，然后关闭第一阀门8，打开第二阀门9，制备得到的重介质选矿用悬浮液进入下一处理步骤，即分选设备7中。
试验例
本试验例提供了实施例2和对比例1-2得到的重介质选矿用悬浮液在萤石矿分选中的应用，将实施例2和对比例1-2制备得到的重介质选矿用悬浮液应用分选设备7中，对萤石矿进行分选，分选结果如下：
表1重介质选矿用悬浮液对萤石矿分选结果
示例 分选精度 介质损耗量 是否发生沉降
实施例1 100.00 153g/吨原矿 否
实施例2 100.00 155g/吨原矿 否
实施例3 100.00 157g/吨原矿 否
对比例1 99.99 150/吨原矿 否
对比例2 99.98 154g/吨原矿 否
对比例3 99.95 155g/吨原矿 否
本发明通过对硅铁粉和磁铁粉的比例进行限定，控制了重介质选矿用悬浮液的密度和稳定性，在放置和使用过程中不易发生沉降，体系稳定，分选精度高，降低了分选和悬浮液的成本，既保证了分选精度，又降低了成本。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种重介质选矿用悬浮液，其特征在于，包括质量比为4：(1-2)的硅铁粉和磁铁粉；
所述硅铁粉包括粒度为-0.074mm的硅铁粉颗粒大于97％，-0.044mm的硅铁粉颗粒75～80％，-0.020mm的硅铁粉颗粒小于10％；
所述磁铁粉包括粒度为-0.074mm的磁铁粉颗粒大于70％，-0.044mm的磁铁粉颗粒50～70％，-0.020mm的磁铁粉颗粒小于5％。
2.根据权利要求1所述的重介质选矿用悬浮液，其特征在于，所述重介质选矿用悬浮液密度为2.2～2.8g/cm3。
3.根据权利要求1或2所述的重介质选矿用悬浮液，其特征在于，所述硅铁粉的密度大于6.9g/cm3。
4.根据权利要求1～3任一项所述的重介质选矿用悬浮液，其特征在于，所述磁铁粉的密度大于4.2g/cm3。
5.根据权利要求1所述的重介质选矿用悬浮液，其特征在于，还包括分散剂；所述分散剂为矿泥。
6.一种权利要求1～5任一项所述重介质选矿用悬浮液的制备方法，其特征在于，包括，
按照配比将各个组分混合均匀，搅拌10～15min，得到所述重介质选矿用悬浮液。
7.一种权利要求1～5任一项所述重介质选矿用悬浮液或权利要求6所述方法制备得到的重介质选矿用悬浮液在矿石分选中的应用。
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