CN112958285B - 一种用于贝塔石浮选的复配辅助捕收剂及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于贝塔石浮选的复配辅助捕收剂及其应用。复配辅助捕收剂为包含磺化煤油、丁基黄药及聚乙二醇400双油酸酯的乳液。该复配辅助捕收剂能够改善羟肟酸类捕收剂对贝塔石的浮选捕收效果，在浮选过程中利用复配辅助捕收剂与羟肟酸类捕收剂的协同作用，提高对贝塔石的捕收能力，大大降低羟肟酸类捕收剂的用量，降低浮选试剂成本，解决了现有羟肟酸类捕收剂存在的技术问题。

Description

一种用于贝塔石浮选的复配辅助捕收剂及其应用
技术领域
本发明涉及一种铀矿浮选捕收剂，具体涉及一种用于贝塔石浮选的复配辅助捕收剂，还涉及基于复配辅助捕收剂与羟肟酸类捕收剂组合用于贝塔石浮选的方法，属于铀矿资源选矿技术领域。
背景技术
贝塔石是我国的一种重要的铀矿资源，主要分布于陕西省华阳川地区。该类铀矿资源储量巨大，按铀金属量计算达到了特大型铀矿床的规模，但铀品位低，仅有0.016％左右，并且贝塔石属于难浸出铀矿物，因此直接水冶无经济价值，只有通过选矿技术手段大幅度提高铀品位，抛弃大部分脉石，减少后续水冶矿石处理量，该类型铀资源开发才可能有价值。研究表明，通过重选能够使贝塔石得到初步富集，铀品位富集比约为4～5，但是重选精矿产率仍较高，需要通过浮选进一步富集，因此如何实现贝塔石的高效浮选是降低后续水冶生产成本的关键，发明人在前期研究中发现通过正浮选贝塔石能够大幅度提高浮选精矿中铀的品位，捕收剂为羟肟酸类捕收剂，但羟肟酸类捕收剂价格较高，而且捕收能力较差，用量大，因此浮选试剂成本较高。
发明内容
针对现有技术中贝塔石浮选过程采用羟肟酸类捕收剂存在捕收能力弱，药剂用量大，选矿成本高等一系列问题，本发明的第一个目的是在于提供一种复配辅助捕收剂，该复配辅助捕收剂关键是在于采用由磺化煤油、丁基黄药及聚乙二醇400双油酸酯组成的复配辅助捕收剂来改善羟肟酸类捕收剂对贝塔石的浮选捕收效果，在浮选过程中利用复配辅助捕收剂与羟肟酸类捕收剂的协同作用，提高对贝塔石的捕收能力，大大降低羟肟酸类捕收剂的用量，降低浮选试剂成本，解决了现有羟肟酸类捕收剂存在的技术问题。
本发明的第二个目的是在于提供一种复配辅助捕收剂在贝塔石浮选分离中的应用，通过复配辅助捕收剂配合羟肟酸类捕收剂使用，提高了对贝塔石的捕收能力，改善贝塔石的浮选效果，大大降低羟肟酸类捕收剂的用量，节省试剂成本。
为了实现上述技术目的，本发明提供了一种用于贝塔石浮选的复配辅助捕收剂，其为包含磺化煤油、丁基黄药及聚乙二醇400双油酸酯的乳液。
在现有技术中采用羟肟酸类捕收剂来浮选贝塔石是常见方法，羟肟酸类捕收剂属于螯合类捕收剂，能够与贝塔石表面高价金属离子发生螯合作用，吸附于矿物表面从而使贝塔石表面疏水，但羟肟酸类捕收剂捕收能力较弱，将磺化煤油、丁基黄药及聚乙二醇400双油酸酯进行复配得到的复配辅助捕收剂，不但能够促进羟肟酸类捕收剂在贝塔石表面的吸附，而且其本身也能够在塔贝石表面发生化学吸附，即与羟肟酸类捕收剂一起发生共吸附，能够增强对贝塔石的捕收能力，提高捕收效率，降低捕收剂用量。
作为一个优选的方案，所述复配辅助捕收剂为质量百分比浓度为1％～50％的乳液，其中，磺化煤油、丁基黄药及聚乙二醇400双油酸酯的质量百分比组成为：磺化煤油47～70％，丁基黄药27％～50％，聚乙二醇400双油酸酯1～3％。复配辅助捕收剂中主要成分为磺化煤油和丁基黄药，二者复配后能够起到很好的协同作用，对于复杂氧化矿塔贝石有良好的捕收作用，磺化煤油在复配辅助捕收剂中含量高，能够增强复配辅助捕收剂的捕收能力，降低药剂用量；聚乙二醇400双油酸酯主要作用是分散，使磺化煤油和丁基黄药在水中更好的分散，增大于目的矿物的接触机率，用量控制在1～3％即可。
作为一个优选的方案，所述复配辅助捕收剂通过以下制备方法得到：将磺化煤油、丁基黄药、聚乙二醇400双油酸酯加入至水溶液中，进行超声处理，即得。
作为一个优选的方案，所述超声处理的频率为15～35KHZ，时间1～15min。通过超声处理后，强化了药剂的均匀分散，增大了其表面积，有利于与目标矿物作用。
本发明还提供了一种所述复配辅助捕收剂在贝塔石浮选中的应用，将所述复配辅助捕收剂与羟肟酸类捕收剂组合用于贝塔石浮选。
作为一个优选的方案，将贝塔石原矿进行磨矿和调浆后，依次加入羟肟酸类捕收剂、复配辅助捕收剂及起泡剂进行浮选分离，得到贝塔石粗精矿。
作为一个优选的方案，所述贝塔石原矿磨矿至粒度满足小于0.074mm粒级的质量百分比含量占50～90％。
作为一个优选的方案，所述调浆过程调整矿浆质量百分比浓度为10％～50％，温度为15～60℃。
作为一个优选的方案，所述浮选分离采用一次粗选+一次扫选+多次精选流程；所述粗选过程中，羟肟酸类捕收剂用量为200～800g/t，复配辅助捕收剂用量为100～600g/t，起泡剂用量为25～100g/t；所述扫选过程中，羟肟酸类捕收剂用量为100～400g/t，复配辅助捕收剂用量为50～150g/t。
作为一个优选的方案，所述起泡剂为常见的起泡剂类型，如2号油。
作为一个优选的方案，所述羟肟酸类捕收剂为苯甲羟肟酸。
本发明的贝塔石浮选分离过程包括以下具体步骤：
1)配置复配辅助捕收剂：
复配辅助捕收剂为质量百分比浓度为1～50％的乳液，其中的活性组分由质量分数占47～70％磺化煤油，质量分数占27～40％丁基黄药，质量分数占1～3％聚乙二醇400双油酸酯组成；将磺化煤油、丁基黄药、聚乙二醇400双油酸酯按照确定的比例分别称重，将3种混合试剂中加入水配制成溶液，然后放入超声波发生器中，超声频率为15～35KHZ，作用时间1～15min，将复配的复配辅助捕收剂进行乳化，最终得到复配辅助捕收剂乳液，
2)磨矿：将矿石粒度磨至-0.074mm占50～90％。
3)调浆：将磨好的矿浆放入浮选机，调整矿浆浓度为10％～50％，矿浆温度调至15～60℃。
4)浮选贝塔石：在矿浆内加入捕收剂苯甲羟肟酸200～800g/t，复合辅助捕收剂100～600g/t，搅拌1～15min，使捕收剂选择性作用于贝塔石矿物表面使其疏水，加入起泡剂2号油，用量25～100g/t，搅拌1～15min，在药剂与矿物充分作用后，充气对贝塔石进行粗选，得到的泡沫产品为贝塔石粗精矿，槽内产品再添加苯甲羟肟酸100～400g/t，复配辅助捕收剂50～150g/t，搅拌1～15min，扫选1次，得到扫选精矿和扫选尾矿。
5)将步骤4)中得到贝塔石粗精矿和扫选精矿合并，进行多次精选，精选尾矿返回上一级浮选，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：本发明提供的复配辅助捕收剂主要是针对现有的贝塔石浮选时使用的羟肟酸类捕收剂存在捕收能力弱，用量大，浮选成本高的问题而提出的改进，本发明技术方案通过使用磺化煤油、丁基黄药及聚乙二醇400双油酸酯组合复配辅助捕收剂配合羟肟酸类捕收剂使用，复配辅助捕收剂能够与羟肟酸类捕收剂在贝塔石浮选过程中发生协同作用，提高对贝塔石的捕收能力，明显改善贝塔石的浮选效果，贝塔石的浮选回收率可以提高2％以上，同时可以大大降低羟肟酸类捕收剂的用量，采用的辅助捕收剂价格便宜，与羟肟酸类捕收剂组合使用较单独使用羟肟酸类捕收剂相比可以节省20％以上的试剂成本。
附图说明
图1为本发明的贝塔石闭路浮选工艺流程图。
具体实施方式
以下具体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
某重选精矿中主要含铀矿物为贝塔石，脉石矿物主要有榍石、角闪石、黑云母、绿帘石、微斜长石、重晶石、方解石、石英、霓辉石、钠长石等，铀的品位为0.073％。
(1)按照辅助捕收剂试中试剂由磺化煤油质量分数占98％，聚乙二醇400双油酸酯质量分数占2％组成分别称重，加入水配置成浓度为10％的水溶液，将配制好的复配辅助捕收剂溶液放入超声波发生器中，超声频率为15KHZ，作用时间15min，完成复配辅助捕收剂的乳化，得到复配辅助捕收剂1；按照辅助捕收剂试中试剂由磺化煤油质量分数占60％，黄药质量分数占40％组成分别称重，加入水配置成浓度为10％的水溶液，将配制好的复配辅助捕收剂溶液放入超声波发生器中，超声频率为15KHZ，作用时间15min，完成复配辅助捕收剂的乳化，得到复配辅助捕收剂2；按照辅助捕收剂试中试剂由磺化煤油质量分数占60％，黄药质量分数占38％，聚乙二醇400双油酸酯质量分数占2％组成分别称重，加入水配置成浓度为10％的水溶液，将配制好的复配辅助捕收剂溶液放入超声波发生器中，超声频率为15KHZ，作用时间15min，完成复配辅助捕收剂的乳化，得到复配辅助捕收剂3。
(2)将重选精矿的细度磨至-0.074mm占60％，将磨好的矿浆转移至浮选槽内，矿浆浓度调为20％，矿浆温度调为20℃。
(3)在浮选槽内加入苯甲羟肟酸用量700g/t不变，分别加入复配辅助捕收剂1、复配辅助捕收剂2、复配辅助捕收剂3，用量均为100g/t，搅拌15min，加入起泡剂2号油60g/t，搅拌15min，矿浆与试剂充分作用后充气浮选，考察贝塔石的浮选效果。不同复配辅助捕收剂条件下铀的浮选试验结果见表1。
表1不同复配辅助捕收剂条件下铀的浮选试验结果
Figure BDA0002927145800000051
由表1试验结果可以看出，只有三种试剂组合复配使用，复配辅助捕收剂才能发挥最优的捕收效果，在苯甲羟肟酸用量700g/t，复配辅助捕收剂3用量100g/t条件下，浮选精矿产率21.78％，铀品位0.324％，回收率96.67％，较使用复配辅助捕收剂1和复配辅助捕收剂2浮选效果好。
实施例2
某重选精矿中主要含铀矿物为贝塔石，脉石矿物主要有榍石、角闪石、黑云母、绿帘石、微斜长石、重晶石、方解石、石英、霓辉石、钠长石等，铀的品位为0.073％。
(1)按照辅助捕收剂试中试剂由磺化煤油质量分数占50％，黄药质量分数占48.5％，聚乙二醇400双油酸酯质量分数占1.5％组成分别称重，加入水配置成浓度为10％的水溶液，将配制好的复配辅助捕收剂溶液放入超声波发生器中，超声频率为20KHZ，作用时间10min，完成复配辅助捕收剂的乳化，得到复配辅助捕收剂。
(2)将重选精矿的细度磨至-0.074mm占65％，将磨好的矿浆转移至浮选槽内，矿浆浓度调为25％，矿浆温度调为30℃。
(3)在浮选槽内加入捕收剂的用量800g/t保持不变，改变复配辅助捕收剂与苯甲羟肟酸的比例，考察贝塔石的浮选效果。加入捕收剂搅拌10min，加入起泡剂2号油60g/t，搅拌5min，矿浆与试剂充分作用后充气浮选。不同复配辅助捕收剂与苯甲羟肟酸的比例条件下铀的浮选结果见表2。
表2不同比例捕收剂用量条件下铀的浮选结果
Figure BDA0002927145800000061
由表2试验结果可以看出，通过添加复配辅助捕收剂能够明显降低苯甲羟肟酸的用量，浮选精矿中铀的品位和回收率都较单独使用苯甲羟肟酸高，在苯甲羟肟酸用量600g/t，复配辅助捕收剂用量200g/t条件下，浮选精矿产率21.88％，铀品位0.321％，回收率96.25％，回收率较单独使用苯甲羟肟酸时高2.65％。
实施例3
某重选精矿中主要含铀矿物为贝塔石，脉石矿物主要有榍石、角闪石、黑云母、绿帘石、微斜长石、重晶石、方解石、石英、霓辉石、钠长石等，铀的品位为0.073％。
(1)按照辅助捕收剂试中试剂由磺化煤油质量分数占65％，黄药质量分数占33％，聚乙二醇400双油酸酯质量分数占2％组成分别称重，加入水配置成浓度为25％的水溶液，将配制好的复配辅助捕收剂溶液放入超声波发生器中，超声频率为25KHZ，作用时间5min，完成复配辅助捕收剂的乳化，得到复配辅助捕收剂。
(2)将重选精矿的细度磨至-0.074mm占70％，将磨好的矿浆转移至浮选槽内，矿浆浓度调为30％，矿浆温度调为35℃。
(3)在浮选槽内加入苯甲羟肟酸600g/t，复配辅助捕收剂200g/t，搅拌5min，加入起泡剂2号油50g/t，搅拌5min，在矿浆与试剂充分作用后充气浮选得到浮选粗精矿和浮选尾矿，浮选粗精矿再精选两次，试验结果见表3。
表3一次粗选二次精选试验结果
选矿产品 产率/％ 铀品位/％ 回收率/％
精矿 8.16 0.8270 92.44
中矿2 5.27 0.0250 1.80
中矿1 9.23 0.0120 1.52
尾矿 77.34 0.0040 4.24
原矿 100 0.0730 100.00
实施例4
某重选精矿中主要含铀矿物为贝塔石，脉石矿物主要有榍石、角闪石、黑云母、绿帘石、微斜长石、重晶石、方解石、石英、霓辉石、钠长石等，铀的品位为0.073％。
(1)按照辅助捕收剂试中试剂由磺化煤油质量分数占60％，黄药质量分数占38.5％，聚乙二醇400双油酸酯质量分数占1.5％组成分别称重，加入水配置成浓度为20％的水溶液，将配制好的复配辅助捕收剂溶液放入超声波发生器中，超声频率为25KHZ，作用时间3min，完成复配辅助捕收剂的乳化，得到复配辅助捕收剂。
(2)将重选精矿的细度磨至-0.074mm占70％，将磨好的矿浆转移至浮选槽内，矿浆浓度调为30％，矿浆温度调为35℃。
(3)在浮选槽内加入苯甲羟肟酸400g/t，复配辅助捕收剂150g/t，搅拌5min，加入起泡剂2号油50g/t，搅拌5min，在矿浆与试剂充分作用后充气浮选得到浮选粗精矿和浮选尾矿，在浮选尾矿中加入苯甲羟肟酸100g/t，复配辅助捕收剂50g/t，搅拌5min，扫选一次，得到扫选精矿和尾矿。
(4)将得到的浮选粗精矿和扫选精矿合并后，精选两次，精选尾矿依次返回上一级浮选，得到浮选精矿，浮选闭路工艺流程见图1，试验结果见表4。
表4闭路浮选试验结果
选矿产品 产率/％ 铀品位/％ 回收率/％
精矿 8.14 0.8570 95.59
尾矿 91.86 0.0035 4.41
原矿 100 0.0730 100.00
由表4试验数据可以看出，浮选精矿产率8.14％，铀品位0.857％，回收率95.59％。如果捕收剂全用苯甲羟肟酸，一吨重选精矿需要消耗700g苯甲羟肟酸，试剂成本大约为28元；如果使用苯甲羟肟酸和复配辅助捕收剂，一吨重选精矿需要消耗500g/t苯甲羟肟酸，200g复配辅助捕收剂，试剂成本大约为21元，较单独使用苯甲羟肟酸节省25％的试剂成本。

Claims (10)

1.一种用于贝塔石浮选的复配辅助捕收剂，其特征在于：为包含磺化煤油、丁基黄药及聚乙二醇400双油酸酯的乳液。
2.根据权利要求1所述的一种用于贝塔石浮选的复配辅助捕收剂，其特征在于：所述复配辅助捕收剂为质量百分比浓度为1％～50％的乳液，其中，磺化煤油、丁基黄药及聚乙二醇400双油酸酯的质量百分比组成为：磺化煤油47～70％，丁基黄药27％～50％，聚乙二醇400双油酸酯1～3％。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于贝塔石浮选的复配辅助捕收剂，其特征在于：所述乳液通过以下制备方法得到：将磺化煤油、丁基黄药及聚乙二醇400双油酸酯加入至水溶液中，进行超声处理，即得。
4.根据权利要求3所述的一种用于贝塔石浮选的复配辅助捕收剂，其特征在于：所述超声处理的频率为15～35KHZ，时间1～15min。
5.权利要求1～4任一项所述的一种复配辅助捕收剂在贝塔石浮选中的应用，其特征在于：与羟肟酸类捕收剂组合用于贝塔石浮选。
6.根据权利要求5所述的一种复配辅助捕收剂在贝塔石浮选中的应用，其特征在于：将贝塔石原矿进行磨矿和调浆后，依次加入羟肟酸类捕收剂、复配辅助捕收剂及起泡剂进行浮选分离，得到贝塔石精矿。
7.根据权利要求6所述的一种复配辅助捕收剂在贝塔石浮选中的应用，其特征在于：所述贝塔石原矿磨矿至粒度满足小于0.074mm粒级的质量百分比含量占50～90％。
8.根据权利要求6所述的一种复配辅助捕收剂在贝塔石浮选中的应用，其特征在于：所述调浆过程调整矿浆质量百分比浓度为10％～50％，温度为15～60℃。
9.根据权利要求6所述的一种复配辅助捕收剂在贝塔石浮选中的应用，其特征在于：所述浮选分离采用一次粗选+一次扫选+多次精选流程；
所述粗选过程中，羟肟酸类捕收剂用量为200～800g/t，复配辅助捕收剂用量为100～600g/t，起泡剂用量为25～100g/t；
所述扫选过程中，羟肟酸类捕收剂用量为100～400g/t，复配辅助捕收剂用量为50～150g/t。
10.根据权利要求6所述的一种复配辅助捕收剂在贝塔石浮选中的应用，其特征在于：所述羟肟酸类捕收剂为苯甲羟肟酸。
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