CN111515030A - 一种利用复合捕收剂分选独居石和金红石的选矿工艺及应用 - Google Patents

一种利用复合捕收剂分选独居石和金红石的选矿工艺及应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种利用复合捕收剂分选独居石和金红石的选矿工艺及应用，所述选矿工艺包括以下步骤：(1)按重量份计，将塔尔油10～15份、氧化石蜡皂25～35份、棕榈油40～50份、脂肪酸甲酯磺酸钠10～15份混合，微波预活化5～10min；微波活化后加入8～12重量份氢氧化钠，在85～100℃的条件下皂化反应1.5～2.5h，得到目标捕收剂；(2)取金红石粗精矿原料，加入上述捕收剂、抑制剂、活化剂、起泡剂，进行第一次浮选，得到独居石粗精矿及尾矿；(3)将独居石粗精矿加入上述捕收剂、抑制剂、活化剂、起泡剂，进行第二次浮选，得到独居石精矿及尾矿，该尾矿为金红石精矿。本发明选矿工艺对金红石粗精矿进行有效分选，获得独居石精矿产品和金红石精矿产品品质高，而且对环境友好。

Description

一种利用复合捕收剂分选独居石和金红石的选矿工艺及应用
技术领域
本发明涉及选矿领域，特别涉及一种利用复合捕收剂分选独居石和金红石的选矿工艺及应用。
背景技术
海滨砂矿是我国海南、广西矿产资源中一个非常重要的矿床，这类矿床除了丰富的钛铁矿石储量较丰富外，其中伴生有储量极大的锆英石、金红石、独居石及石榴石等。国外这类资源其他地方也较多，典型的如澳大利亚、马来西亚、美国、南非、巴西、印度、莫桑比克等。
由于金红石与独居石分选过程中，比重差异不大，在摇床处理过程中，细颗粒的金红石与独居石往往在混杂在一起，不仅降低了金红石的品质，而且由于损失了部分独居石，因此也减少了部分损失，降低了生产企业的经济效益。因此去除且回收金红石中的独居石是增产增效的必要方式之一。因此加强对此类金红石资源的选矿技术研究具有重要理论意义和实际应用价值。
目前，在金红石浮选独居石的选矿工艺上报道的文献不多，主要采用油酸钠浮选方法，且在强酸下或者在强碱性中。
由于目前环保措施的影响，强酸强碱都不适合目前的独居石等有价金属的回收。现有技术中，向延松对海南某海滨砂矿中金红石中锆英石及独居石进行了浮选作业。在原矿中含TREO6.12％的情况下，pH>12的情况，通过添加油酸钠捕收剂，获得TREO9.12％，回收率85.71％的独居石粗精矿。故急需一种选矿工艺，无需调控pH值为强酸或强碱条件，能够对金红石粗精矿原料进行有效分离。
发明内容
鉴于此，本发明提出一种利用复合捕收剂分选独居石和金红石的选矿工艺，无需调控pH值为强酸或强碱条件，能够对金红石粗精矿进行有效分选，获得独居石精矿产品和金红石精矿产品品质高，而且对环境友好。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种利用复合捕收剂分选独居石和金红石的选矿工艺，包括以下步骤：
(1)捕收剂的制备：按重量份计，将塔尔油10～15份、氧化石蜡皂25～35份、棕榈油40～50份、脂肪酸甲酯磺酸钠10～15份混合，微波预活化5～10min，微波功率功率为5～10kg/kw，微波频率2000～3000MHz；微波活化后加入8～12重量份氢氧化钠，在85～100℃的条件下皂化反应1.5～2.5h，得到目标捕收剂；
(2)粗选：取金红石粗精矿原料，加入步骤(1)制得的捕收剂200-300g/t、抑制剂500-700g/t、活化剂100-200g/t、起泡剂30-40g/t(即每吨金红石粗精矿原料使用捕收剂200-300g、抑制剂500-700g、活化剂100-200g、起泡剂30-40g)，进行第一次浮选，浮选浓度为40～60％，浮选时间10～20min，得到独居石粗精矿及尾矿；
(3)精选：将步骤(2)得到的独居石粗精矿，加入步骤(1)制得的捕收剂100-150g/t、抑制剂300-500g/t、活化剂50-80g/t、起泡剂18-25g/t(即每吨独居石粗精矿使用捕收剂100-150g、抑制剂300-500g、活化剂50-80g、起泡剂18-25g)，进行第二次浮选，浮选浓度30～50％，浮选时间8～12min，得到独居石精矿及尾矿，该尾矿为金红石精矿。
优选地，所述活化剂为硫酸铜，所述抑制剂为水玻璃，所述起泡剂为二号油。
优选地，步骤(1)中，按重量份计，塔尔油10份、氧化石蜡皂25份、棕榈油50份、脂肪酸甲酯磺酸钠15份、氢氧化钠10份。
优选地，步骤(1)中，所述微波功率功率为10kg/kw，微波频率2500MHz。
优选地，步骤(1)中，所述皂化反应温度为100℃，皂化反应1.5h。
一种复合捕收剂的应用，所述捕收剂由以下重量份原料制得塔尔油10～15份、氧化石蜡皂25～35份、棕榈油40～50份、脂肪酸甲酯磺酸钠10～15份、氢氧化钠8～12份，应用于分选独居石和金红石。
进一步地，所述捕收剂的制备方法包括以下步骤：将塔尔油、氧化石蜡皂、棕榈油、脂肪酸甲酯磺酸钠混合，微波预活化5～10min，微波功率功率为5～10kg/kw，微波频率2000～3000MHz；微波活化后加入氢氧化钠，在85～100℃的条件下皂化反应1.5～2.5h，得到目标捕收剂。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)使用本发明特制捕收剂，采用两次浮选工艺，搭配特定量的抑制剂、活化剂、起泡剂，对金红石粗精矿进行有效分选，获得独居石精矿产品和金红石精矿产品品质高。
(2)本发明选矿工艺无需调控pH值为强酸或强碱条件，浮选过程自然pH值约为7，对环境更加友好。
(3)与现有产品相比，本发明选矿工艺较全面的提高了独居石的品位，显著提高了独居石精矿的作业回收率，具有很好的经济效益。
(4)而且使用本发明捕收剂后，金红石精矿产品的过滤干燥过程中，没有添加油酸钠等物质，脱药简易，效果好。
(5)而且使用本发明捕收剂后，减少了抑制剂水玻璃用量，在后续废水处理环节，在水的净化过程中更加容易沉淀，因此采用本发明选矿工艺是一个清洁生产、环境友好项目。
(6)相比现有捕收剂，本发明捕收剂中使用了廉价的棕榈油，使得本发明捕收剂整体上更加经济。
(7)本发明采用微波预活化的预处理方式，代替了直接反应釜反应，减少了皂化时间，降低了生成成本。
附图说明
图1为本发明利用复合捕收剂分选独居石和金红石的选矿工艺流程图。
具体实施方式
为了更好理解本发明技术内容，下面提供具体实施例，对本发明做进一步的说明。
本发明实施例所用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
本发明实施例所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1
本实施例处理原料为海南海拓矿业有限公司莫桑比克金红石粗精矿，其中粗精矿中含TiO2 88.26％，含P 0.78％。其中金红石占主要成分，还有部分独居石、锆英石以及少量的石榴石等。
一种利用复合捕收剂分选独居石和金红石的选矿工艺，包括以下步骤：
(1)捕收剂的制备：按重量份计，将塔尔油10份、氧化石蜡皂25份、棕榈油50份、脂肪酸甲酯磺酸钠15份混合，微波预活化8min，微波功率功率为10kg/kw，微波频率2500MHz；微波活化后加入10重量份氢氧化钠，在100℃的条件下皂化反应1.5h，得到目标捕收剂；
(2)粗选：取金红石粗精矿原料，加入步骤(1)制得的捕收剂250g/t、抑制剂水玻璃500g/t、活化剂硫酸铜150g/t、起泡剂二号油35g/t，进行第一次浮选，浮选浓度为40～60％，浮选时间15min，得到独居石粗精矿及尾矿；
(3)精选：将步骤(2)得到的独居石粗精矿，加入步骤(1)制得的捕收剂100g/t、抑制剂水玻璃300g/t、活化剂硫酸铜50g/t、起泡剂二号油21g/t，进行第二次浮选，浮选浓度40～50％，浮选时间10min，过滤干燥，得到独居石精矿及金红石尾矿。
实施例2
本实施例处理原料为福建文盛矿业有限公司澳大利亚某金红石粗精矿，其中粗精矿中含TiO289.31％，含P1.09％。其中金红石占主要成分，还有部分独居石、锆英石以及少量的石榴石等。
一种利用复合捕收剂分选独居石和金红石的选矿工艺，包括以下步骤：
(1)捕收剂的制备：按重量份计，将塔尔油10份、氧化石蜡皂25份、棕榈油50份、脂肪酸甲酯磺酸钠15份混合，微波预活化8min，微波功率功率为10kg/kw，微波频率2500MHz；微波活化后加入10重量份氢氧化钠，在100℃的条件下皂化反应1.5h，得到目标捕收剂；
(2)粗选：取金红石粗精矿原料，加入步骤(1)制得的捕收剂300g/t、抑制剂水玻璃700g/t、活化剂硫酸铜200g/t、起泡剂二号油30g/t，进行第一次浮选，浮选浓度为45～55％，浮选时间16min，得到独居石粗精矿及尾矿；
(3)精选：将步骤(2)得到的独居石粗精矿，加入步骤(1)制得的捕收剂150g/t、抑制剂水玻璃500g/t、活化剂硫酸铜50g/t、起泡剂二号油18g/t，进行第二次浮选，浮选浓度30～40％，浮选时间10min，过滤干燥，得到独居石精矿及金红石尾矿。
实施例3
一种利用复合捕收剂分选独居石和金红石的选矿工艺，包括以下步骤：
(2)粗选：取与实施例2一致的金红石粗精矿原料，加入实施例1制得的捕收剂200g/t、抑制剂水玻璃600g/t、活化剂硫酸铜100g/t、起泡剂二号油40g/t，进行第一次浮选，浮选浓度为40～50％，浮选时间20min，得到独居石粗精矿及尾矿；
(3)精选：将步骤(2)得到的独居石粗精矿，加入步骤(1)制得的捕收剂120g/t、抑制剂水玻璃400g/t、活化剂硫酸铜80g/t、起泡剂二号油25g/t，进行第二次浮选，浮选浓度35～45％，浮选时间8min，过滤干燥，得到独居石精矿及金红石尾矿。
实施例4
本实施例与实施例2区别在于，所述捕收剂的制备：按重量份计，将塔尔油10份、氧化石蜡皂25份、棕榈油40份、脂肪酸甲酯磺酸钠10份混合，微波预活化5min，微波功率功率为10kg/kw，微波频率3000MHz；微波活化后加入8重量份氢氧化钠，在85℃的条件下皂化反应2.5h，得到目标捕收剂。
实施例5
本实施例处理原料与实施例2一致，与实施例1区别在于，所述捕收剂的制备：按重量份计，将塔尔油15份、氧化石蜡皂35份、棕榈油50份、脂肪酸甲酯磺酸钠15份混合，微波预活化10min，微波功率功率为5kg/kw，微波频率2000MHz；微波活化后加入12重量份氢氧化钠，在90℃的条件下皂化反应2h，得到目标捕收剂。
对比例1-本对比例处理原料与实施例2一致，使用常规油酸钠捕收剂采用常规方式进行分选。
对比例2-本对比例与实施例2区别在于，捕收剂的配比不同，所述捕收剂的原料按重量份计，将塔尔油10份、氧化石蜡皂10份、棕榈油10份、脂肪酸甲酯磺酸钠10份和氢氧化钠10份。
对比例3-本对比例与实施例2区别在于，捕收剂的制备工艺条件不同：
按重量份计，将塔尔油10份、氧化石蜡皂25份、棕榈油50份、脂肪酸甲酯磺酸钠15份混合，微波预活化15min，微波功率功率为20kg/kw，微波频率3500MHz；微波活化后加入10重量份氢氧化钠，在120℃的条件下皂化反应3h，得到捕收剂。
对比例4-本对比例与实施例2区别在于，粗选和精选各药剂使用量不同：
粗选时捕收剂150g/t、抑制剂800g/t、活化剂300g/t、起泡剂50g/t；
精选捕收剂200g/t、抑制剂200g/t、活化剂100/t、起泡剂30g/t。
将实施例1-5以及对比例1-4选矿处理后得到独居石和金红石产品，其品位和回收率如下：
Figure BDA0002475985750000061
Figure BDA0002475985750000071
由上表可知，通过采用本发明实施例1-5的选矿工艺，将金红石粗精矿进行有效分选，获得独居石精矿产品和金红石精矿产品，显著提高独居石精矿产品综合品位P含量以及作业回收率，同时提高获得金红石精矿产品综合品位TiO2含量以及作业回收率。
参见实施例2中，能够把原矿含TiO289.31％、含P1.09％的金红石分选出综合品位P10.33％、作业回收率94.34％的独居石精矿和综合品位TiO293.01％、作业回收率93.78％的金红石精矿。
对比例1与实施例2进行对比，使用常规油酸钠捕收剂采用常规方式进行分选的效果，远不如实施例2的产品品质。
对比例2-3与实施例2进行对比，本发明的捕收剂配方配比以及制备对分选效果有较大的影响。
对比例4与实施例2进行对比，本发明的捕收剂、抑制剂、活化剂、起泡剂的使用量，显著影响产品的品质。
综上，使用本发明的特制捕收剂，采用两次浮选工艺，搭配特定量的抑制剂、活化剂、起泡剂，对金红石粗精矿进行有效分选，获得独居石精矿产品和金红石精矿产品品质高。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种利用复合捕收剂分选独居石和金红石的选矿工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)捕收剂的制备：按重量份计，将塔尔油10～15份、氧化石蜡皂25～35份、棕榈油40～50份、脂肪酸甲酯磺酸钠10～15份混合，微波预活化5～10min，微波功率功率为5～10kg/kw，微波频率2000～3000MHz；微波活化后加入8～12重量份氢氧化钠，在85～100℃的条件下皂化反应1.5～2.5h，得到目标捕收剂；
(2)粗选：取金红石粗精矿原料，加入步骤(1)制得的捕收剂200-300g/t、抑制剂500-700g/t、活化剂100-200g/t、起泡剂30-40g/t，进行第一次浮选，浮选浓度为40～60％，浮选时间10～20min，得到独居石粗精矿及尾矿；
(3)精选：将步骤(2)得到的独居石粗精矿，加入步骤(1)制得的捕收剂100-150g/t、抑制剂300-500g/t、活化剂50-80g/t、起泡剂18-25g/t，进行第二次浮选，浮选浓度30～50％，浮选时间8～12min，得到独居石精矿及尾矿，该尾矿为金红石精矿。
2.根据权利要求1所述的一种利用复合捕收剂分选独居石和金红石的选矿工艺，其特征在于，所述活化剂为硫酸铜，所述抑制剂为水玻璃，所述起泡剂为二号油。
3.根据权利要求1或2所述的一种利用复合捕收剂分选独居石和金红石的选矿工艺，其特征在于，步骤(1)中，按重量份计，塔尔油10份、氧化石蜡皂25份、棕榈油50份、脂肪酸甲酯磺酸钠15份、氢氧化钠10份。
4.根据权利要求1所述的一种利用复合捕收剂分选独居石和金红石的选矿工艺，其特征在于，步骤(1)中，所述微波功率功率为10kg/kw，微波频率2500MHz。
5.根据权利要求1-3任一项所述的一种利用复合捕收剂分选独居石和金红石的选矿工艺，其特征在于，步骤(1)中，所述皂化反应温度为100℃，皂化反应1.5h。
6.一种复合捕收剂的应用，其特征在于，所述捕收剂由以下重量份原料制得塔尔油10～15份、氧化石蜡皂25～35份、棕榈油40～50份、脂肪酸甲酯磺酸钠10～15份、氢氧化钠8～12份，应用于分选独居石和金红石。
7.根据权利要求6所述的一种复合捕收剂的应用，其特征在于，所述捕收剂的制备方法包括以下步骤：将塔尔油、氧化石蜡皂、棕榈油、脂肪酸甲酯磺酸钠混合，微波预活化5～10min，微波功率功率为5～10kg/kw，微波频率2000～3000MHz；微波活化后加入氢氧化钠，在85～100℃的条件下皂化反应1.5～2.5h，得到目标捕收剂。
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张泾生，阙煊兰: "《矿用药剂》", 30 November 2008, 冶金工业出版社 *
艾光华: "《铜矿选矿技术与实践》", 31 December 2017, 冶金工业出版社 *
荣瑞芬，闫文杰: "《食品科学与工程综合实验指导》", 31 December 2018, 中国轻工业出版社 *

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