CN112156894A - 一种从火山岩型铀矿石中浮选铀矿物的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种从火山岩型铀矿石中浮选铀矿物的方法，该方法是将火山岩型铀矿石进行破碎、加酸磨矿和调浆处理，得到矿浆；所述矿浆经过碳酸钠调整后，以水玻璃和六偏磷酸钠作为抑制剂、羟肟酸类化合物和脂肪酸类化合物作为捕收剂、P507作为辅助捕收剂，在起泡剂作用下进行泡沫浮选，得到铀精矿；该方法通过使用水玻璃和六偏磷酸钠作为抑制剂以及配合使用羟肟酸类和脂肪酸类捕收剂与P507辅助捕收剂，不仅大幅降低了浮选精矿的产率，而且减少了浮选精矿中碳酸盐矿物含量，可以减少后续浸出过程中的试剂消耗以及水冶矿石处理量；同时实现了铀矿物的分离富集，浮选精矿产率19.06％，铀品位1.073％，回收率86.63％。

Description

一种从火山岩型铀矿石中浮选铀矿物的方法
技术领域
本发明涉及一种铀矿石选矿方法，特别涉及一种从火山岩型铀矿石中浮选铀矿物的方法，属于选矿技术领域。
背景技术
火山岩型铀矿石是我国四大铀矿类型之一，占已有铀资源总量的20％左右，矿床规模一般以中小型为主，铀品位一般为0.07～0.3％。相山铀矿田拥有目前我国储量最大的硬岩铀矿资源，目前，原矿都采用直接搅拌浸出的工艺回收铀，由于矿石中含有方解石、萤石等耗酸矿物，导致试剂消耗量大，并且随着矿床开采深度的加深，矿石中的钛铀矿随着增加，钛铀矿是一种原生矿，是铀和钛的复杂氧化物矿物，元素之间广泛形成类质同象结构，具有较高的化学稳定性，难于水冶处理，造成磨矿成本和试剂消耗成本大幅度增加，严重影响企业效益。目前，在国内外还未见有关火山岩型铀矿石的相关浮选报道，因此开发一种能使火山岩型铀矿石中铀矿物高效富集的浮选方法是十分必要的。
发明内容
针对现有技术中火山岩型铀矿石都直接浸出过程，存在的试剂消耗大，浸出率低，生产成本高等问题，本发明的目的是在于开发一种适合火山岩型铀矿石中铀矿物浮选富集的方法，该方法通过选择合适的硅酸盐和碳酸盐矿物抑制剂以及配合使用对铀矿物选择性好、捕收能力强的捕收剂，可以降低浮选精矿中碳酸盐矿物和硅酸盐矿物的含量，减少试剂消耗，同时实现铀矿物的高效富集，获得高回收率铀的浮选精矿，减少后续水冶矿石处理量，降低生产成本。
为了实现上述技术目的，本发明提供了一种从火山岩型铀矿石中浮选铀矿物的方法，该方法是将火山岩型铀矿石进行破碎、加酸磨矿和调浆处理，得到矿浆；所述矿浆经过碳酸钠调整后，以水玻璃和六偏磷酸钠作为抑制剂、羟肟酸类化合物和脂肪酸类化合物作为捕收剂以及P507作为辅助捕收剂，在起泡剂作用下进行泡沫浮选，得到铀精矿。
本发明技术方案针对火山岩型铀矿石矿物的矿物组成和矿物晶相结构特点，关键在于开发了特殊的浮选药剂，通过利用水玻璃和六偏磷酸钠作为抑制剂，能够有效抑制硅酸盐矿物和碳酸盐矿物的浮选，同时利用羟肟酸类化合物和脂肪酸类化合物作为组合捕收剂，以及P507作为辅助捕收剂，对铀矿物选择性高、捕收能力强，不仅实现铀矿物的高效富集，大幅提高精矿品位，降低浮选精矿的产率，而且减少了浮选精矿中碳酸盐矿物含量，可以减少后续浸出过程中的试剂消耗以及后续水冶矿石处理量。
作为一个优选的方案，所述火山岩型铀矿石破碎至粒度小于5mm，再加入1000～10000g/t的硫酸进行磨矿，磨矿至细度满足-200目粒级的质量比例占30％～90％。经过磨矿至适当的粒度可以使得矿物与脉石矿物进行机械剥离，有利于后续的浮选分离过程。特别是在磨矿过程中通过使用一定量的硫酸，能够清洗矿物颗粒表面，使铀矿物表面能够暴露更多与捕收剂作用的金属离子。
作为一个优选的方案，所述调浆处理的过程中将矿浆质量百分比浓度调节至10％～40％，矿浆温度调节至15～40℃。
作为一个优选的方案，所述碳酸钠在矿浆中的浓度为1000～4500g/t。碳酸钠的作用：一方面有利于捕收剂与矿物发生作用，另一方面碳酸钠解离出的CO3 2-可以消除矿浆中的Ca2+、Mg2+，提高捕收剂的选择性，降低捕收剂用量，此外，碳酸钠起到调整浆料pH作用。
作为一个优选的方案，所述泡沫浮选的流程为：先进行粗选，粗选尾矿经过磨矿后进行扫选，粗选精矿和扫选精矿进行多次精选。
作为一个进一步优选的方案，所述粗选的浮选药剂制度为：水玻璃300～2500g/t，六偏磷酸钠100～1500g/t，羟肟酸类化合物500～2000g/t，脂肪酸类化合物200～1000g/t，P507 50～200g/t，起泡剂30～100g/t。优选的起泡剂为2号油。
作为一个进一步优选的方案，所述粗选尾矿进行磨矿至细度满足-325目粒级的质量比例占40～80％。通过将粗选尾矿进行二次磨矿处理使铀矿物与脉石进一步解离，可以进一步提高铀矿的回收率。
作为一个进一步优选的方案，所述扫选的浮选药剂制度为：羟肟酸类化合物200～1000g/t，脂肪酸类化合物100～500g/t，P507 20～100g/t。
作为一个进一步优选的方案，所述精选的浮选药剂制度为：水玻璃150～1500g/t，六偏磷酸钠50～1000g/t。
作为一个进一步优选的方案，所述羟肟酸类化合物为苯甲羟肟酸和/或水杨羟肟酸。
作为一个进一步优选的方案，所述脂肪酸类化合物为油酸钠和/或氧化石蜡皂。
本发明提供的从火山岩型铀矿石中浮选铀矿物的方法，包括以下具体步骤：
(1)矿浆准备：将矿石粒度破碎至小于5mm，然后按1000-10000g/t加入硫酸进行磨矿，磨矿磨至细度-200目占30％～90％，将矿浆浓度调至10％～40％，转移至浮选槽中，矿浆温度调至15～40℃；
(2)矿浆调整：
I、在矿浆中加入1000～4500g/t的碳酸钠，在浮选机转子转速1000～2500r/min条件下，搅拌3～15min；
II、在矿浆中加入300～2500g/t的水玻璃，浮选机转子转速1000～2500r/min条件下，搅拌3～15min；
III、在矿浆中加入100～1500g/t的六偏磷酸钠，浮选机转子转速1000～2500r/min条件下，搅拌3～15min；
(3)浮选铀矿物：
I、在矿浆中加入苯甲羟肟酸和/或水杨羟肟酸500～2000g/t，油酸钠和/或氧化石蜡皂200～1000g/t，P507 50～200g/t，浮选机转子转速1000～2500r/min条件下，搅拌3～15min；
II、在矿浆中加入起泡剂2号油30～100g/t，浮选机转子转速1000～2500r/min条件下，搅拌3～15min；
III、药剂与铀矿物充分接触后充气浮选铀矿物，得到粗选精矿和粗选尾矿；
(4)粗选尾矿再磨再选：
1)将粗选尾矿细度再磨至-325目占40～80％；
2)加入苯甲羟肟酸和/或水杨羟肟酸200～1000g/t，油酸钠和/或氧化石蜡皂100～500g/t，P507 20～100g/t，浮选机转子转速1000～2500r/min条件下，搅拌3～15min，扫选1次，得到扫选精矿和浮选尾矿；
(5)铀矿物精选：
I、将(3)中得到的粗选精矿和(4)中得到的扫选精矿合并，加入150～1500g/t的水玻璃，浮选机转子转速1000～2500r/min条件下，搅拌3～15min，加入50～1000g/t的六偏磷酸钠，浮选机转子转速1000～2500r/min条件下，搅拌3～15min，精选1次，得到精选1精矿和精选1尾矿，精选1尾矿返回上一级粗选流程。
2)将精选1精矿进行多次精选，精选尾矿依次返回上一级浮选流程，直至达到理想的浮选指标。
相对现有技术，本发明技术方案带来的有益技术效果：
本发明通过同时使用水玻璃和六偏磷酸钠作为抑制剂可以有效抑制火山岩型铀矿石中的碳酸盐矿物和硅酸盐矿物，不仅大幅降低了浮选精矿的产率，而且减少了浮选精矿中碳酸盐矿物含量，可以减少后续浸出过程中的试剂消耗；磨矿时加入少量的硫酸，可以使铀矿物表面的有效离子充分暴露，在选择合适的抑制剂的基础上，通过联合使用螯合型羟肟酸类捕收剂和脂肪酸类捕收剂，以P507作为辅助捕收剂，在浮选过程中三种捕收剂相互协同，对矿石中的铀矿物表现出高选择性和强捕收能力，可以将其铀矿物高效浮选出来，实现了铀矿物的分离富集，且通过将浮选粗尾矿再磨再选，提高了铀的浮选回收率。总的来说，通过本发明的浮选方法，火山岩型铀矿石的浮选精矿产率19.06％，铀品位1.073％，回收率86.63％；该方法不仅可以大幅度提高矿石中铀的品位，减少后续水冶矿石处理量，而且能够降低精矿中的耗酸矿物，是一种降低铀矿生产成本的有效方法。
附图说明
图1为从火山岩型铀矿石中浮选铀矿物的工艺流程图。
具体实施方式
以下实施例旨在进一步说明本发明内容，而不是限制权利要求的保护范围。
实施例1
某火山型铀矿石主要由白云母、石英、方解石、绿帘石、金红石、萤石、磷灰石、锆石、沥青铀矿、钛铀矿、黄铁矿、金红石、闪锌矿、钛铁矿、胶硫钼矿、方铅矿、磁铁矿、铀石等。矿石中方解石、萤石等矿物较多，导致矿石浸出时耗酸量偏大。铀主要以独立铀矿物形式存在，包括钛铀矿、沥青铀矿、铀石，少量以类质同像形式存在于铀钍石中。矿石中铀品位0.23％。
(1)将矿石粒度破碎至-5mm，在磨矿时加入2000g/t的硫酸，磨矿磨至细度-200目占55％，将矿浆浓度调至20％，转移至浮选槽中，矿浆温度调至20℃。
(2)在矿浆中加入3000g/t的碳酸钠，在浮选机转子转速2000r/min条件下，搅拌15min；加入800g/t的水玻璃，浮选机转子转速2000r/min条件下，搅拌15min；加入400g/t的六偏磷酸钠，浮选机转子转速2000r/min条件下，搅拌15min。
(3)捕收剂对比试验，共设置5组试验，考察了不同捕收剂种类及组合对铀矿物的浮选效果，第一组试验加入甲苯胂酸1200g/t，第二组试验加入水扬羟肟酸1200g/t，第三组试验加入氧化石蜡皂1200g/t，第四组试验加入水扬羟肟酸800g/t，氧化石蜡皂400g/t，第五组试验加入水扬羟肟酸500g/t，氧化石蜡皂400g/t，P507 50g/t，浮选机转子转速2000r/min条件下，搅拌15min；加入起泡剂2号油50g/t，浮选机转子转速2000r/min条件下，搅拌15min；药剂与铀矿物充分接触后充气浮选铀矿物，得到粗选精矿和粗选尾矿。
实例1试验结果见表1。
表1实例1试验结果
Figure BDA0002621988010000051
Figure BDA0002621988010000061
由表1可知，水杨羟肟酸与氧化石蜡皂联合使用能够发挥协同作用，将矿石中的铀矿物有限的浮选上来，此外添加辅助捕收剂P507可以增强对铀矿物的捕收能力，提高铀的回收率，并且减少水杨羟肟酸的用量。
实施例2
某火山型铀矿石主要由白云母、石英、方解石、绿帘石、金红石、萤石、磷灰石、锆石、沥青铀矿、钛铀矿、黄铁矿、金红石、闪锌矿、钛铁矿、胶硫钼矿、方铅矿、磁铁矿、铀石等。矿石中方解石、萤石等矿物较多，导致矿石浸出时耗酸量偏大。铀主要以独立铀矿物形式存在，包括钛铀矿、沥青铀矿、铀石，少量以类质同像形式存在于铀钍石中。矿石中铀品位0.23％。
(1)将矿石粒度破碎至-4mm，在磨矿时加入3000g/t的硫酸，磨矿磨至细度-200目占70％，将矿浆浓度调至25％，转移至浮选槽中，矿浆温度调至30℃。
(2)抑制剂对比试验，共设置4组试验，考察了不同抑制剂种类及组合对铀矿物的浮选效果，在矿浆中加入1500g/t的碳酸钠，在浮选机转子转速2000r/min条件下，搅拌10min；第一组试验加入羧甲基纤维素500g/t，第二组试验加入水玻璃1200g/t，第三组试验加入六偏磷酸钠500g/t，第四组试验加入水玻璃1000g/t，六偏磷酸钠400g/t，选机转子转速2000r/min条件下，搅拌10min。(3)在矿浆中加入苯甲羟肟酸1000g/t，氧化石蜡皂600g/t，浮选机转子转速2000r/min条件下，搅拌10min，加入P507 50g/t，浮选机转子转速2000r/min条件下，搅拌10min；加入起泡剂2号油60g/t，浮选机转子转速2000r/min条件下，搅拌10min；药剂与铀矿物充分接触后充气浮选铀矿物，得到粗选精矿和粗选尾矿。
实例2试验结果见表2。
表2实例2试验结果
Figure BDA0002621988010000062
Figure BDA0002621988010000071
由表3可知，只有水玻璃和六偏磷酸钠联合使用时，才能有效抑制硅酸盐和碳酸盐等脉石矿物，得到产率低和铀回收率高的浮选精矿。
实施例3
某火山型铀矿石主要由白云母、石英、方解石、绿帘石、金红石、萤石、磷灰石、锆石、沥青铀矿、钛铀矿、黄铁矿、金红石、闪锌矿、钛铁矿、胶硫钼矿、方铅矿、磁铁矿、铀石等。矿石中方解石、萤石等矿物较多，导致矿石浸出时耗酸量偏大。铀主要以独立铀矿物形式存在，包括钛铀矿、沥青铀矿、铀石，少量以类质同像形式存在于铀钍石中。矿石中铀品位0.23％。
(1)将矿石粒度破碎至-4mm，磨矿时加入硫酸4000g/t，磨矿磨至细度-200目占65％，将矿浆浓度调至25％，转移至浮选槽中，矿浆温度调至35℃。
(2)在矿浆中加入2500g/t的碳酸钠，在浮选机转子转速2000r/min条件下，搅拌10min；加入1000g/t的水玻璃，浮选机转子转速2000r/min条件下，搅拌10min；加入500g/t的六偏磷酸钠，浮选机转子转速2000r/min条件下，搅拌10min。
(3)在矿浆中加入苯甲羟肟酸1200g/t，氧化石蜡皂500g/t，浮选机转子转速2000r/min条件下，搅拌10min，加入P507 60g浮选机转子转速2000r/min条件下，搅拌10min/t；加入起泡剂2号油50g/t，浮选机转子转速2000r/min条件下，搅拌10min；药剂与铀矿物充分接触后充气浮选铀矿物，得到粗选精矿和粗选尾矿。
(4)将粗选尾矿细度再磨至-325目占65％，加入苯甲羟肟酸500g/t，油酸钠250g/t，浮选机转子转速2000r/min条件下，搅拌10min，扫选1次，得到扫选精矿和浮选尾矿。
(5)粗选精矿和扫选精矿合并，加入500g/t的水玻璃，浮选机转子转速2000r/min条件下，搅拌10min，加入250g/t的六偏磷酸钠，浮选机转子转速2000r/min条件下，搅拌10min，精选1次得到浮选精矿1和中矿1，将浮选精矿1再精矿2次得到浮选精矿、中矿2和中矿3。
实例3试验结果见表3。
Figure BDA0002621988010000081
实施例4
某火山型铀矿石主要由白云母、石英、方解石、绿帘石、金红石、萤石、磷灰石、锆石、沥青铀矿、钛铀矿、黄铁矿、金红石、闪锌矿、钛铁矿、胶硫钼矿、方铅矿、磁铁矿、铀石等。矿石中方解石、萤石等矿物较多，导致矿石浸出时耗酸量偏大。铀主要以独立铀矿物形式存在，包括钛铀矿、沥青铀矿、铀石，少量以类质同像形式存在于铀钍石中。矿石中铀品位0.23％。
(1)将矿石粒度破碎至-4mm，磨矿时加入硫酸5000g/t，磨矿磨至细度-200目占75％，将矿浆浓度调至30％，转移至浮选槽中，矿浆温度调至35℃。
(2)在矿浆中加入3000g/t的碳酸钠，在浮选机转子转速2500r/min条件下，搅拌5min；加入900g/t的水玻璃，浮选机转子转速2500r/min条件下，搅拌5min；加入450g/t的六偏磷酸钠，浮选机转子转速2500r/min条件下，搅拌5min。
(3)在矿浆中加入苯甲羟肟酸1400g/t，氧化石蜡皂600g/t，浮选机转子转速2500r/min条件下，搅拌5min，加入P507 75g/t,浮选机转子转速2500r/min条件下，搅拌5min；加入起泡剂2号油60g/t，浮选机转子转速2500r/min条件下，搅拌5min；药剂与铀矿物充分接触后充气浮选铀矿物，得到粗选精矿和粗选尾矿。
(4)将粗选尾矿细度再磨至-325目占75％，加入苯甲羟肟酸600g/t，油酸钠400g/t，浮选机转子转速2500r/min条件下，搅拌5min，加入P507 25g/t，浮选机转子转速2500r/min条件下，搅拌5min，扫选1次，得到扫选精矿和浮选尾矿。
(5)粗选精矿和扫选精矿合并，加入600g/t的水玻璃，浮选机转子转速2500r/min条件下，搅拌5min，加入300g/t的六偏磷酸钠，浮选机转子转速2500r/min条件下，搅拌5min，精选1次得到浮选精矿1和中矿1；将中矿1返回粗选流程，将浮选精矿1再精矿2次得到浮选精矿，将精选过程中的精选尾矿依次返回上一级浮选。
实例4试验结果见表4。
表4实例4试验结果
Figure BDA0002621988010000091

Claims (10)

1.一种从火山岩型铀矿石中浮选铀矿物的方法，其特征在于：将火山岩型铀矿石进行破碎、加酸磨矿和调浆处理，得到矿浆；所述矿浆经过碳酸钠调整后，以水玻璃和六偏磷酸钠作为抑制剂、羟肟酸类化合物和脂肪酸类化合物作为捕收剂以及P507作为辅助捕收剂，在起泡剂作用下进行泡沫浮选，得到铀精矿。
2.根据权利要求1所述的一种从火山岩型铀矿石中浮选铀矿物的方法，其特征在于：所述火山岩型铀矿石破碎至粒度小于5mm，再加入1000～10000g/t的硫酸进行磨矿，磨矿至细度满足-200目粒级的质量比例占30％～90％。
3.根据权利要求1所述的一种从火山岩型铀矿石中浮选铀矿物的方法，其特征在于：所述调浆处理的过程中将矿浆质量百分比浓度调节至10％～40％，矿浆温度调节至15～40℃。
4.根据权利要求1所述的一种从火山岩型铀矿石中浮选铀矿物的方法，其特征在于：所述碳酸钠在矿浆中的浓度为1000～4500g/t。
5.根据权利要求1～4任一项所述的一种从火山岩型铀矿石中浮选铀矿物的方法，其特征在于：所述泡沫浮选的流程为：先进行粗选，粗选尾矿经过磨矿后进行扫选，粗选精矿和扫选精矿进行多次精选。
6.根据权利要求5所述的一种从火山岩型铀矿石中浮选铀矿物的方法，其特征在于：所述粗选的浮选药剂制度为：水玻璃300～2500g/t，六偏磷酸钠100～1500g/t，羟肟酸类化合物500～2000g/t，脂肪酸类化合物200～1000g/t，P507 50～200g/t，起泡剂30～100g/t。
7.根据权利要求5所述的一种从火山岩型铀矿石中浮选铀矿物的方法，其特征在于：所述粗选尾矿进行磨矿至细度满足-325目粒级的质量比例占40～80％。
8.根据权利要求5所述的一种从火山岩型铀矿石中浮选铀矿物的方法，其特征在于：所述扫选的浮选药剂制度为：羟肟酸类化合物200～1000g/t，脂肪酸类化合物100～500g/t，P507 20～100g/t。
9.根据权利要求5所述的一种从火山岩型铀矿石中浮选铀矿物的方法，其特征在于：所述精选的浮选药剂制度为：水玻璃150～1500g/t，六偏磷酸钠50～1000g/t。
10.根据权利要求6或8所述的一种从火山岩型铀矿石中浮选铀矿物的方法，其特征在于：
所述羟肟酸类化合物为苯甲羟肟酸和/或水杨羟肟酸；
所述脂肪酸类化合物为油酸钠和/或氧化石蜡皂。
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