CN115228616B - 一种无需调节酸碱度的铁矿常温反浮选方法 - Google Patents
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Abstract
一种无需调节酸碱度的铁矿常温反浮选方法，属于矿物加工领域。该方法采用DOPA(十二烷氧基丙胺)作为捕收剂，普鲁兰多糖作为抑制剂，在铁矿矿浆的自然pH下实现铁矿的常温反浮选。通过应用均可直接溶于水的两种药剂，在矿浆的自然pH下实现铁矿的常温反浮选。这种技术可将铁矿反浮选的药剂制度简化为只加捕收剂和抑制剂，无需加氢氧化钠调节酸碱度，既保护环境又节能降耗。
Description
技术领域
本发明属于矿物加工领域，具体涉及一种无需调节酸碱度的铁矿常温反浮选方法。
背景技术
目前我国铁矿石选矿领域，通常采取磁选-反浮选的工艺实现铁矿石的富集与分离。而这种工艺大部分需要在较高的矿浆温度下进行，浮选矿浆的加热产生了极大的能耗。
除了矿浆需要加热，目前所采用的抑制剂淀粉和阴离子捕收剂同样需要加温或加碱配制。此外，无论是阴离子反浮选还是阳离子反浮选均需加氢氧化钠调节酸碱度使其在碱性环境下作业，如阴离子反浮选工艺需要在pH为11.5的强碱性环境下作业。而阳离子反浮选也需要在弱碱性环境下作业。这种含碱废水这既不利于降低能耗、节约成本，又会造成环境的破坏。国内，目前涌现出了一些低温浮选技术，然而这些技术都得调节酸碱度，不能在矿浆的自然pH下进行选别。
CN103567078A公开了一种用于赤铁矿反浮选的羧甲基淀粉抑制剂，这种抑制剂不需要加温溶解。CN201510745361.3公开了一种赤铁矿反浮选用常温短流程捕收剂。然而，这些技术在选别过程中均需要添加氢氧化钠调节酸碱度。为了简化铁矿反浮选药剂制度，实现在矿浆自然酸碱度下的常温选别需要进一步开发新的有效技术。
发明内容
为了实现铁矿反浮选中药剂制度的简化，无需调节酸碱度，在矿浆自然pH值下实现铁矿低温反浮选，本发明提供了一种无需调节酸碱度的铁矿常温反浮选方法，通过应用在常温下均可直接溶于水的两种药剂，在矿浆的自然pH下实现铁矿的常温反浮选。这种技术可将铁矿反浮选的药剂制度简化为只加捕收剂和抑制剂，无需加氢氧化钠调节酸碱度，既保护环境又节能降耗。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明的一种无需调节酸碱度的铁矿常温反浮选方法，采用DOPA(十二烷氧基丙胺)作为捕收剂，普鲁兰多糖作为抑制剂，在铁矿矿浆的自然pH下实现铁矿的常温反浮选。
本发明的一种无需调节酸碱度的铁矿常温反浮选方法，具体包括以下步骤：
S1：将DOPA加水搅拌得到悬浊液，配制成质量浓度为0.2-5％的DOPA溶液；
S2：将普鲁兰多糖加水溶解，配制质量浓度为0.2-2.5％的普鲁兰多糖溶液；
S3：进行浮选作业；
(1)调浆
将铁矿加水调节成铁矿矿浆；
(2)加入药剂
将铁矿矿浆搅拌均匀后加入DOPA溶液和普鲁兰多糖溶液，得到浮选矿样：
(3)浮选刮泡
将浮选矿样进行粗选，得到粗选的槽底产品和粗选泡沫产品；
粗选泡沫产品进入一段扫选作业，粗选的槽底产品继续再次加入捕收剂精选；精选得到的槽底产品即为铁精矿；精选泡沫与一段扫选的槽底产品返回粗选；一段扫选的泡沫产品进行二段扫选；二段扫选的槽底产品返回一段扫选，二段扫选的泡沫进入三段扫选；三段扫选的泡沫为最终尾矿，三段扫选的槽底产品返回二段扫选。
所述的步骤S3的(1)中，铁矿矿浆的质量浓度为30％—40％，无需调节矿浆酸碱度大大地简化了铁矿反浮选的药剂制度。同时浮选试验在常温下进行，冬季室温15℃时也不影响选别效果。药剂的适用温度范围为5℃以上。
所述的步骤S3的(1)中，铁矿选用赤铁矿，磁铁矿或褐铁矿中的一种或几种。
所述的步骤S3的(2)中，DOPA溶液和普鲁兰多糖溶液间隔加入，在第一种药剂加入后，搅拌均匀再加入第二种药剂，优选时间间隔为2-5min。
所述的步骤S3的(2)中，按每吨铁矿加入DOPA为100-500g加入DOPA溶液，作为捕收剂。
所述的步骤S3的(2)中，按每吨铁矿加入普鲁兰多糖为100-1000g加入普鲁兰多糖溶液，作为抑制剂。
所述的步骤S3的(3)中，在精选前再次加入捕收剂的量为：按每吨铁矿加入DOPA为50-250g加入DOPA溶液，作为精选捕收剂。
本发明的一种无需调节酸碱度的铁矿常温反浮选方法，其相比于现有技术，其有益效果在于：
(1)采用DOPA(十二烷氧基丙胺)作为捕收剂、普鲁兰多糖作为抑制剂选别铁矿，无需调节矿浆的酸碱度；
(2)在简化药剂的同时实现低温选别，节省了加热成本、降低了选矿能耗。
(3)本发明中捕收剂+抑制剂的药剂制度可适用于一个宽泛的pH值(5.5-11)范围内，尤其在矿浆的自然pH值时也有很好的选别效果。同时两种药剂具有很好的耐低温性，在高于5℃的条件下均可使用。这就实现了反浮选药剂制度的简化，同时无需加热矿浆，符合节能环保的大趋势。
(4)该产品的优势在于：
(a)相较于常见反浮选技术无需对浮选矿浆加温；
(b)本技术无需调节矿浆酸碱度，既节省了氢氧化钠使用成本，又促进了环境保护；
(c)本技术所采用的捕收剂和抑制剂配制时无需加热或加碱。
附图说明
图1为铁矿反浮选流程。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。
以下实施例，均在室温进行，室温温度范围为5～25℃。
实施例1
称取一定量的普鲁兰多糖，将其溶解、加水定容为质量浓度为1％的普鲁兰多糖溶液备用。
称取一定量的DOPA，加冷水溶解、定容为质量浓度为1％的DOPA溶液备用。
试验所用矿样为某铁矿选厂混磁精矿化学组分如下表所示：
将矿样调制为质量浓度35％的铁矿矿浆，直接按照每吨矿样加入240g普鲁兰多糖，加入的是普鲁兰多糖溶液作为抑制剂，按照每吨矿样加入DOPA 200g，加入DOPA溶液作为粗选捕收剂，得到浮选矿样进行粗选，得到粗选的槽底产品和粗选泡沫产品；
粗选泡沫产品进入一段扫选作业，粗选的槽底产品继续再次加入精选捕收剂精选；按照每吨矿样加入精选捕收剂125g，加入DOPA溶液。搅拌调浆后，进行精选；精选得到的槽底产品即为铁精矿；精选泡沫与一段扫选的槽底产品返回粗选；一段扫选的泡沫产品进行二段扫选；二段扫选的槽底产品返回一段扫选，二段扫选的泡沫进入三段扫选；三段扫选的泡沫为最终尾矿，三段扫选的槽底产品返回二段扫选(见图1流程)，可得品位为67.21％、回收率81.04％的铁精矿。
对比例1
浮选流程和实施例1相同，浮选温度为40℃，药剂制度为：pH 11.5，抑制剂(淀粉)用量1000g/t，1100g/t活化剂(石灰)，粗选捕收剂(油酸钠)900g/t，精选捕收剂450g/t，可得品位为65.44％、回收率75.24％的铁精矿。
实施例2
称取一定量的普鲁兰多糖。将其溶解、加水定容质量浓度为1％的普鲁兰多糖溶液备用。
称取一定量的DOPA，加冷水溶解、定容质量浓度为1％的DOPA溶液备用。
试验所用矿样为某铁矿选厂混磁精矿化学组分如下表所示：
将矿样调制为质量浓度为40％的铁矿矿浆，加入220g/t抑制剂，粗选捕收剂125g/t，精选捕收剂75g/t。其他同实施例1，搅拌调浆后浮选刮泡可得品位为67.34％、回收率79.85％的铁精矿。
对比例2
浮选流程和实施例2相同，药剂制度为：pH 9，抑制剂(淀粉)用量1200g/t，粗选捕收剂(阳离子捕收剂十二胺)500g/t，精选捕收剂300g/t，可得品位为65.44％、回收率72.42％的铁精矿。
实施例3
称取一定量的普鲁兰多糖。将其溶解、加水定容质量浓度为1％的普鲁兰多糖溶液备用。
称取一定量的DOPA，加冷水溶解、定容质量浓度为1％的DOPA溶液备用。
试验所用矿样为某铁矿选厂混磁精矿化学组分如下表所示：
将矿样调制为质量浓度40％的铁矿矿浆，加入300g/t抑制剂，粗选捕收剂150g/t，精选捕收剂80g/t。其他同实施例1，搅拌调浆后浮选刮泡可得品位为66.85％、回收率85.23％的铁精矿。
对比例3
浮选流程和实施例3相同，浮选温度为40℃，药剂制度为：抑制剂(淀粉)用量1000g/t，1100g/t活化剂(石灰)，粗选捕收剂(油酸钠)750g/t，精选捕收剂350g/t。可得品位为64.95％、回收率79.24％的铁精矿。
实施例4
称取一定量的普鲁兰多糖。将其溶解、加水定容质量浓度为1％的普鲁兰多糖溶液备用。
称取一定量的DOPA，加冷水溶解、定容质量浓度为1％的DOPA溶液备用。
试验所用矿样同实施例2。
将矿样调制为质量浓度为40％的铁矿矿浆，加入250g/t抑制剂，粗选捕收剂150g/t，精选捕收剂75g/t。其他同实施例1，搅拌调浆后浮选刮泡可得品位为66.85％、回收率85.31％的铁精矿。
对比例4
浮选流程和实施例4相同，药剂制度为：pH 9，抑制剂(淀粉)用量1050g/t，粗选捕收剂(阳离子捕收剂十二胺)450g/t，精选捕收剂225g/t，可得品位为64.41％、回收率79.52％的铁精矿。
实施例5
称取一定量的普鲁兰多糖。将其溶解、加水定容质量浓度为1％的普鲁兰多糖溶液备用。
称取一定量的DOPA，加冷水溶解、定容质量浓度为1％的DOPA溶液备用。
试验所用矿样为某铁矿选厂混磁精矿同实施例3。
将矿样调制为质量浓度35％的铁矿矿浆，加入225g/t抑制剂，粗选捕收剂200g/t，精选捕收剂100g/t。其他同实施例1，搅拌调浆后浮选刮泡可得品位为65.68％、回收率84.98％的铁精矿。
对比例5
浮选流程和实施例5相同，浮选温度为40℃，药剂制度为：抑制剂(淀粉)用量1100g/t，1050g/t活化剂(石灰)，粗选捕收剂(油酸钠)950g/t，精选捕收剂500g/t。可得品位为65.02％、回收率78.20％的铁精矿。
实施例6
称取一定量的普鲁兰多糖。将其溶解、加水定容质量浓度为1％的普鲁兰多糖溶液备用。
称取一定量的DOPA，加冷水溶解、定容质量浓度为1％的DOPA溶液备用。
试验所用矿样为某铁矿选厂混磁精矿化学组分如下表所示：
将矿样调制为质量浓度为30％的铁矿矿浆，加入300g/t抑制剂，粗选捕收剂200g/t，精选捕收剂90g/t。其他同实施例1，搅拌调浆后浮选刮泡可得品位为65.32％、回收率82.65％的铁精矿。
对比例6
浮选流程和实施例6相同，药剂制度为：pH 9，抑制剂(淀粉)用量1100g/t，粗选捕收剂(阳离子捕收剂十二胺)450g/t，精选捕收剂250g/t，可得品位为64.97％、回收率75.21％的铁精矿。
实施例7
称取一定量的普鲁兰多糖。将其溶解、加水定容质量浓度为1％的普鲁兰多糖溶液备用。
称取一定量的DOPA，加冷水溶解、定容质量浓度为1％的DOPA溶液备用。
试验所用矿样同实施例6。
将矿样调制为质量浓度38％的铁矿矿浆，加入275g/t抑制剂，粗选捕收剂260g/t，精选捕收剂120g/t。其他同实施例1，搅拌调浆后浮选刮泡可得品位为66.23％、回收率82.63％的铁精矿。
对比例7
浮选流程和实施例7相同，浮选温度为40℃，药剂制度为：抑制剂(淀粉)用量950g/t，1050g/t活化剂(石灰)，粗选捕收剂(油酸钠)900g/t，精选捕收剂450g/t。可得品位为65.05％、回收率78.32％的铁精矿。
实施例8
称取一定量的普鲁兰多糖。将其溶解、加水定容质量浓度为1％的普鲁兰多糖溶液备用。
称取一定量的DOPA，加冷水溶解、定容质量浓度为1％的DOPA溶液备用。
试验所用矿样为某铁矿选厂混磁精矿化学组分如下表所示：
将矿样调制为质量浓度为40％的铁矿矿浆，加入300g/t抑制剂，粗选捕收剂350g/t，精选捕收剂125g/t。其他同实施例1，搅拌调浆后浮选刮泡可得品位为67.53％、回收率80.12％的铁精矿。
对比例8
浮选流程和实施例8相同，药剂制度为：pH 9，抑制剂(淀粉)用量1100g/t，粗选捕收剂(阳离子捕收剂十二胺)470g/t，精选捕收剂225g/t，可得品位为66.03％、回收率73.25％的铁精矿。
对比例9
浮选流程和实施例1相同，不同在于，加入捕收剂和抑制剂前进行了pH调节，pH值为11.5，DOPA在强碱性条件下捕收作用降低，浮选效果变差。
对比例10
浮选流程和实施例1相同，不同在于，采用捕收剂为十四烷氧基丙胺，分离效果变差，铁精矿的品位和回收率相较于DOPA均有所下降。
Claims (8)
1.一种无需调节酸碱度的铁矿常温反浮选方法，其特征在于，采用十二烷氧基丙胺作为捕收剂，普鲁兰多糖作为抑制剂，在铁矿矿浆的自然pH下实现铁矿的常温反浮选；
所述的十二烷氧基丙胺的用法为，加水，配制成质量浓度为0.2-5%的DOPA溶液使用；
所述的普鲁兰多糖的用法为，加水，配制成质量浓度为0.2-2.5%的普鲁兰多糖溶液使用。
2.根据权利要求1所述的无需调节酸碱度的铁矿常温反浮选方法，其特征在于，按每吨铁矿加入DOPA为100-500g加入DOPA溶液，作为捕收剂。
3.根据权利要求1所述的无需调节酸碱度的铁矿常温反浮选方法，其特征在于，按每吨铁矿加入普鲁兰多糖为100-1000g加入普鲁兰多糖溶液，作为抑制剂。
4.根据权利要求1所述的无需调节酸碱度的铁矿常温反浮选方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)调浆
将铁矿加水调节成铁矿矿浆；
(2)加入药剂
将铁矿矿浆搅拌均匀后加入DOPA溶液和普鲁兰多糖溶液，得到浮选矿样：
(3)浮选刮泡
将浮选矿样进行粗选，得到粗选的槽底产品和粗选泡沫产品；粗选的槽底产品继续再次加入捕收剂精选，得到精选的槽底产品和精选泡沫，精选的槽底产品即为铁精矿，粗选泡沫产品进行多次扫选，得到最终尾矿。
5.根据权利要求4所述的无需调节酸碱度的铁矿常温反浮选方法，其特征在于，粗选泡沫产品进入一段扫选作业，得到一段扫选的槽底产品和一段扫选的泡沫产品；
精选泡沫与一段扫选的槽底产品返回粗选；一段扫选的泡沫产品进行二段扫选，得到二段扫选的槽底产品和二段扫选的泡沫；
二段扫选的槽底产品返回一段扫选，二段扫选的泡沫进入三段扫选，得到三段扫选的槽底产品和三段扫选的泡沫；
三段扫选的泡沫为最终尾矿，三段扫选的槽底产品返回二段扫选。
6.根据权利要求4所述的无需调节酸碱度的铁矿常温反浮选方法，其特征在于，铁矿矿浆的质量浓度为30%-40%。
7.根据权利要求4所述的无需调节酸碱度的铁矿常温反浮选方法，其特征在于，铁矿选用赤铁矿，磁铁矿或褐铁矿中的一种或几种。
8.根据权利要求4所述的无需调节酸碱度的铁矿常温反浮选方法，其特征在于，在精选前再次加入捕收剂的量为：按每吨铁矿加入DOPA为50-250g加入DOPA溶液，作为精选捕收剂。
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