CN111359782B - 一种用于抑制含镁硅酸盐脉石矿物的组合浮选药剂 - Google Patents

一种用于抑制含镁硅酸盐脉石矿物的组合浮选药剂 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于抑制含镁硅酸盐脉石矿物的组合浮选药剂，由以下重量配比的原料制备而成：亚硫酸钠15‑25％、可溶性硅酸盐20‑30％、羧甲基纤维素30‑40％、氨水15‑25％。本发明提供的组合浮选药剂可增强矿物分散性、稳定性、选择性及对含镁脉石矿物的抑制效果。应用该抑制剂的选矿方法包括该抑制剂在矿浆中的添加比例为每吨原矿添加500～2000克该抑制剂。本发明实施例适应性强，能够满足各种浮选工艺的需求，相对于常规含镁硅酸盐矿物抑制剂，可有效提高精矿品位和降低含镁硅酸盐脉石含量。

Description

一种用于抑制含镁硅酸盐脉石矿物的组合浮选药剂
技术领域
本发明属于矿物浮选技术领域，具体涉及一种用于抑制含镁硅酸盐脉石矿物的组合浮选药剂。
背景技术
矿石一般由有用矿物和脉石矿物组成。硅酸盐矿物尤其是含镁硅酸盐矿物是常见的脉石矿物，大多数的硫化矿浮选工艺都会涉及到有用矿物与含镁硅酸盐脉石矿物进行浮选分离的问题。含镁脉石矿物在硫化矿床中分布广泛且可浮性较好，大幅降低精矿质量，影响浮选指标，同时含镁脉石矿物易泥化，会恶化浮选指标。因此，在浮选实践过程中能否对含镁硅酸盐脉石矿物实现有效的选择性抑制，是浮选指标优良的关键。为了提高精矿品质，降低冶炼生产成本，探寻一种对含镁硅酸盐脉石矿物具有选择性强抑制作用的浮选药剂，十分必要和重要。
目前，选矿工艺中通常选用羧甲基纤维素钠、瓜尔胶、单宁、木质素磺酸盐、淀粉、水玻璃、六偏磷酸钠、氟硅酸钠等作为镁硅酸盐脉石矿物的抑制剂，但这些抑制剂对硫化矿中的有用矿物也有抑制作用，选择性较差，同时这些抑制剂在单独使用时存在不易分散、无法形成均匀溶液、稳定性差、抑制能力弱等问题。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足之处，提供一种用于抑制含镁硅酸盐脉石矿物的组合浮选药剂，该组合浮选药剂适应性强，能够满足各种浮选工艺的需求，而且能够在对硫化矿不产生抑制作用的情况下有效抑制镁硅酸盐脉石矿物。
本发明的另一目的在于提供一种上述组合浮选药剂的制备方法。
本发明的第三个目的在于提供一种选矿方法，该方法在浮选阶段添加上述组合浮选药剂。
为了实现上述目的，本发明提供一种用于抑制含镁硅酸盐脉石矿物的组合浮选药剂，由以下重量百分比的原料混合而成：亚硫酸钠15-25％、可溶性硅酸盐20-30％、羧甲基纤维素30-40％、氨水15-25％。
优选地，所述原料的重量百分比为：亚硫酸钠20％、可溶性硅酸盐25％、羧甲基纤维素35％、氨水20％。
优选地，所述的可溶性硅酸盐为硅酸钠或硅酸钾。
优选地，所述的含镁硅酸盐脉石矿物为滑石、蛇纹石、绿泥石中的至少一种。
优选地，该抑制剂的用量为在矿浆中的添加比例为每吨原矿添加500～2000克该抑制剂。
本发明还提供用于抑制含镁硅酸盐脉石矿物的组合浮选药剂的制备方法，包括如下步骤：常温常压下，将上所述氨水和羧甲基纤维素加入到反应釜中，搅拌混合20-30分钟，再加入硅酸盐和亚硫酸钠，控制搅拌速度120-200转/分钟，搅拌混合10-15分钟。
本发明还提供一种选矿方法，包括在矿浆中添加抑制剂的步骤，所述抑制剂采用上述用于抑制含镁硅酸盐脉石矿物的组合浮选药剂，浮选条件是浮选矿浆重量百分浓度为25％～42％，浮选温度为15～30℃，pH值为7.0-10.0，药剂添加顺序为组合浮选药剂、捕收剂、起泡剂。
本发明所述的组合浮选药剂含有羟基、羧基和胺基等具有较强抑制作用的极性基团，这些基团可以通过氢键与水分子发生作用，也能与镁硅酸盐脉石矿物表面裸露的金属Mg2+之间发生化学吸附作用，形成配位化合物，使其表面亲水而抑制其上浮。
本发明中羧甲基纤维素与氨水作用后，不仅增强其分散性，可以快速与水接触作用，迅速溶解，增加其溶解度，同时引进的氨基也可以在矿浆中优先吸附在镁硅酸盐脉石矿物表面，使其亲水，并阻止捕收剂对其的吸附，加强其选择性，亚硫酸钠、硅酸钠的加入与其产生协同作用，加强其抑制作用。
本发明提供的组合浮选药剂能够选择性地与含镁硅酸盐脉石矿物表面发生作用，抑制其上浮，对有用矿物抑制作用较弱，达到分离的目的。
本发明的有益效果在于：
本发明提供一种用于抑制含镁硅酸盐脉石矿物的组合浮选药剂，该组合浮选药剂易溶于水，水溶性强，在进行浮选作业时，针对镁硅酸盐脉石矿物选择性好、抑制能力强、适应性广，能够满足各种浮选工艺的需求，而且能够在对硫化矿不产生抑制作用的情况下有效抑制镁硅酸盐脉石矿物，因此，该药剂不仅提高了有用矿物精矿的质量以及有用矿物的回收率，而且不会对精矿过滤以及尾矿浓缩造成不利影响。
本发明在常温条件下即可配制，工艺简单，性能稳定、适应性强。
本发明主要原料来源广、成本低、对环境友好、无毒无害无污染。
本发明的组合浮选药剂具有分散性强、稳定性好、选择性优、对含镁脉石矿物抑制效果强、易形成均匀溶液的优点。
附图说明
图1为本发明实施例1采用本发明提供的组合浮选药剂对含镁硅酸盐单矿物可浮性的影响结果。
图2为本发明实施例1采用水玻璃对含镁硅酸盐单矿物可浮性的影响结果。
图3为本发明实施例1采用CMC对含镁硅酸盐单矿物可浮性的影响结果。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明，但本发明的实施方式不限于此。
本发明所述的抑制剂是由亚硫酸钠、可溶性硅酸盐、羧甲基纤维素和氨水制备而成，各组分的比例为：亚硫酸钠15-25％、可溶性硅酸盐20-30％、羧甲基纤维素30-40％、氨水15-25％。制备过程为：常温常压下，将上所述原料中的氨水和羧甲基纤维素加入到反应釜中，搅拌混合20-30分钟，再加入硅酸盐和亚硫酸钠，控制搅拌速度120-200转/分钟，搅拌混合10-15分钟，即可得到本产品。使用时，浮选矿浆重量百分浓度为25％～45％，浮选温度为15～30℃，pH值为7.0～10.0，药剂添加顺序为组合浮选药剂、捕收剂、起泡剂。
所用捕收剂、起泡剂为选矿矿物常规药剂，根据不同矿物进行相应选择重量和用量。
为验证各实施例的组合浮选药剂在矿物浮选过程中的效果，选用含镁硅酸盐单矿物(滑石、蛇纹石、绿泥石)、钼矿、镍矿进行浮选试验，试验结果见图1、表1和表2。
实施例1
本实施案例中的矿样滑石、蛇纹石、绿泥石单矿物为经人工拣选挑出纯度较高的富块矿，破碎至-2mm后拣选除杂，所得精矿经瓷球磨磨细，筛分，制得-0.150mm+0.038mm作为浮选试验样，对样品进行化学分析，各单矿物纯度均为96％以上。
本实施例中所用抑制剂为：称取亚硫酸钠20kg、硅酸钠25kg、羧甲基纤维素35kg、氨水20kg，常温常压下，将上所述原料中的氨水和羧甲基纤维素加入到反应釜中，搅拌混合30分钟，再加入硅酸盐和亚硫酸钠，控制搅拌速度180转/分钟，搅拌混合15分钟，即可得到本实施例的组合浮选药剂。
应用于如下环境：浮选矿浆重量百分浓度为30％，浮选温度控制在23～26℃，浮选pH为8.0，以丁基黄药为捕收剂、甲基异丁基甲醇(MIBC)作为起泡剂，使用上述制备的组合浮选药剂为抑制剂进行试验，结果见图1。
对比试验：使用相同用量的常规抑制剂水玻璃和CMC进行试验，其余步骤相同，结果如图2、图3所示。
对比结果发现：本发明组合浮选药剂用量为180mg/L时，滑石、蛇纹石、绿泥石的回收率仅有15.11％、10.17％、8.02％，而水玻璃用作为抑制剂，用量为180mg/L时，滑石、蛇纹石、绿泥石的回收率为64.22％、47.07％、29.96％，CMC用作为抑制剂，用量为180mg/L时，滑石、蛇纹石、绿泥石的回收率为41.92％、31.97％、21.06％。证明本发明组合浮选药剂对含镁硅酸盐矿物具有明显的抑制效果，而常规的抑制剂水玻璃和CMC对含镁硅酸盐矿物的抑制效果作用较弱。本实施例采用单矿物，证明本发明提供的组合浮选药剂的理论效果超过常规抑制剂对含镁硅酸盐矿物的抑制效果。
实施例2
将实施例1所制备组合浮选药剂进行钼矿浮选试验。此矿石中含有含镁硅酸盐脉石矿物滑石、绿泥石和蛇纹石，经测定，MgO含量为12.80％。
钼矿浮选试验：将矿石磨矿至细度-0.074mm占65％，丁基黄药为捕收剂，2号油为起泡剂，使用上述制备的组合浮选药剂为抑制剂进行浮选试验。
对比试验：使用相同用量的水玻璃和CMC作为抑制剂进行试验，其余步骤相同。
效果试验和对比试验结果如表1所示。
表1钼矿原矿及精矿技术指标
Figure BDA0001922527480000041
从表1可以看出，与常规药剂水玻璃相比，组合浮选药剂可使精矿中Mo品位提高15.71％，MgO降低2.63％，回收率变化不明显；与CMC相比，组合浮选药剂可使精矿中Mo品位提高8.40％，MgO降低1.39％，回收率降低4.03％。
实施例3
将实施例1所制备组合浮选药剂进行镍矿浮选试验。此矿石中含有含镁硅酸盐脉石矿物蛇纹石、绿泥石和滑石，经测定，MgO含量为21.77％。
镍矿浮选试验：将矿石磨矿至细度-0.074mm占75％，丁基黄药为捕收剂，2号油为起泡剂，使用上述制备的组合浮选药剂为抑制剂进行浮选试验。
对比试验：使用相同用量的水玻璃和CMC作为抑制剂进行试验，其余步骤相同。
效果试验和对比试验结果如表2所示。
表2镍矿原矿及精矿技术指标
Figure BDA0001922527480000051
从表2可以看出：与常规药剂水玻璃相比，组合浮选药剂可使精矿中Ni品位提高1.26％，MgO降低2.19％，回收率变化不明显；与CMC相比，组合浮选药剂可使精矿中Ni品位提高0.74％，MgO降低1.09％，回收率降低2.90％。
从上述实施例可以看出，本发明提供的一种用于抑制含镁硅酸盐脉石矿物的组合浮选药剂，不仅提高了有用矿物精矿的质量以及有用矿物的回收率，而且不会对精矿过滤以及尾矿浓缩造成不利影响。

Claims (5)

1.一种用于抑制含镁硅酸盐脉石矿物的组合浮选药剂的制备方法，其特征在于，所述组合浮选药剂由以下重量百分比的原料混合而成：亚硫酸钠15-25%、可溶性硅酸盐20-30%、羧甲基纤维素30-40%、氨水15-25%；
其中，所述的可溶性硅酸盐为硅酸钠或硅酸钾；
所述的含镁硅酸盐脉石矿物为滑石、蛇纹石、绿泥石中的至少一种；
所述组合浮选药剂的制备方法包括如下步骤：常温常压下，将上所述氨水和羧甲基纤维素加入到反应釜中，搅拌混合20-30分钟，再加入硅酸盐和亚硫酸钠，控制搅拌速度120-200转/分钟，搅拌混合10-15分钟。
2.如权利要求1所述的用于抑制含镁硅酸盐脉石矿物的组合浮选药剂的制备方法，其特征在于：所述原料的重量百分比为：亚硫酸钠20%、可溶性硅酸盐25%、羧甲基纤维素35%、氨水20%。
3.如权利要求1或2所述的用于抑制含镁硅酸盐脉石矿物的组合浮选药剂的制备方法，其特征在于，该抑制剂的用量为在矿浆中的添加比例为每吨原矿添加500～2000克该抑制剂。
4.一种选矿方法，包括在矿浆中添加抑制剂的步骤，其特征在于：所述抑制剂采用上述权利要求1或2所述的制备方法制备的用于抑制含镁硅酸盐脉石矿物的组合浮选药剂，浮选条件是浮选矿浆重量百分浓度为25%~42%，浮选温度为15~30℃，pH值为7.0-10.0，药剂添加顺序为该组合浮选药剂、捕收剂、起泡剂。
5.如权利要求4所述的选矿方法，其特征在于，该组合浮选药剂在矿浆中的添加比例为每吨原矿添加500～2000克该组合浮选药剂。
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