CN115999779A - 一种从铁尾矿中回收云母的选矿工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及矿物加工技术领域，提供一种从铁尾矿中回收云母的选矿工艺，所述铁尾矿中43μm以下粒级的云母占20～30％；包括：向浓缩脱药后的所述铁尾矿中加入水调浆至矿浆的质量浓度为25～35％，然后将所述矿浆的pH值调整至8～10后依次加入包括六偏磷酸钠、羧甲基纤维素和淀粉的矿泥调整剂和包括油酸钠、椰油胺、烷基醇和Span60表面活性剂的云母捕收剂进行浮选。本发明通过采用特定的矿泥调整剂和云母捕收剂，针对细粒级云母含量较高的铁尾矿，使其在无需预先脱泥的情况下，显著提升了云母回收率，而且同时还得到了高品位的云母精矿，具有工艺流程简单、技术指标先进、适应性强等优点，易于工业化推广应用。

Description

一种从铁尾矿中回收云母的选矿工艺

技术领域

本发明涉及矿物加工技术领域，尤其涉及一种从铁尾矿中回收云母的选矿工艺。

背景技术

我国大多数矿产资源的品位较低，在选矿流程中排出大量的尾矿。受选矿技术水平、生产设备等因素的制约，尾矿中常含有一定数量的有用金属和矿物，如不进行回收将导致大量有价矿物被抛弃在尾矿中，既浪费资源，又污染环境，因而，如何充分利用尾矿成为当前矿山可持续绿色发展的重要方面。云母是重要的非金属资源，在现代工业中广泛应用。在铁尾矿中，细粒云母矿物的含量可达到10～30％，如果能回收铁尾矿中的云母，既可增加铁尾矿的利用价值，又减少了铁尾矿的排放。

回收细粒级云母常采用浮选法，一般是在酸性矿浆中使用阳离子捕收剂或在碱性矿浆中使用阴、阳离子混合捕收剂进行浮选回收。但是，对于含有细粒级云母的铁尾矿而言，其泥化严重，且其中的细粒级云母矿物之间相互夹杂，微细颗粒比表面积和表面能大，采用常规的浮选药剂，吸附选择性差，浮选难度大，而且常规浮选工艺所回收的精矿品位和回收率难以提高，若为了提高精矿品位和回收率则一般需要大量的药剂，其药剂使用量甚至是常规浮选工艺的十几倍。因此，为保证浮选正常进行，工业中一般是对铁尾矿进行预先脱泥作业，将细颗粒矿泥脱除，然后再进行浮选。然而，脱泥作业难免使大量的微细粒云母损失在矿泥中，这又直接降低了云母的回收率。

鉴于此，提出本发明。

发明内容

本发明提供一种从铁尾矿中回收云母的选矿工艺，用以解决现有技术中从铁尾矿中回收细粒级云母时云母精矿回收率和品位难以兼具的缺陷，通过发明特定的矿泥调整剂配合特定的云母捕收剂，在保证了不脱泥浮选条件下，获得了高品位的云母精矿，并提升了云母精矿的回收率。

具体地，本发明提供一种从铁尾矿中回收云母的选矿工艺，所述铁尾矿中43μm粒级以下的云母占20～30％；包括：向浓缩脱药后的所述铁尾矿中加入水调浆至矿浆的质量浓度为25～35％，然后将所述矿浆的pH值调整至8～10后依次加入包括六偏磷酸钠、羧甲基纤维素和淀粉的矿泥调整剂和包括油酸钠、椰油胺、烷基醇和Span60表面活性剂的云母捕收剂进行浮选。

将矿浆的pH值调整至8～10是指在所述矿浆中加入氢氧化钠或者碳酸钠等碱性物质进行调节。

由于铁尾矿本身粒度较细，泥化比较严重，为保证浮选的正常进行，通常设置脱泥作业预先将细泥脱除，然后再进行云母的浮选回收。这不仅增加了成本，也造成了云母在脱泥过程中的损失。而本发明采用的矿泥调整剂配合云母捕收剂，使得细泥矿物既能被较好地抑制，且云母矿物又能被选择性地矿化上浮，实现了浮选前不脱泥条件下云母的高效回收，且可以得到高品位的云母精矿。特别是，本发明的云母浮选矿泥调整剂含有六偏磷酸钠、羧甲基纤维素和淀粉三种成分，其中，六偏磷酸钠具有良好的分散矿浆的作用，同时是石英、方解石等硅酸盐矿物的有效抑制剂；羧甲基纤维素是由纤维素经羧甲基化后得到，在矿浆中易于吸附在细粒脉石矿物表面，能有效地抑制具有较高可浮性的次生硅酸盐矿物，如蛇纹石、绿泥石等；淀粉是赤铁矿、磁铁矿的有效抑制剂，避免了铁尾矿中残留的铁矿物对云母精矿的影响。在实验中发现，本发明的矿泥调整剂通过各组分的协同作用，还使得该调整剂不仅抑制力强，能够显著抑制细泥脉石矿物的上浮，而且具有分散性好等特点，为云母捕收剂的选择性吸附创造了很好的基础条件，保证了不脱泥浮选条件下云母精矿的品位。本发明中的云母捕收剂中含有油酸钠、椰油胺、烷基醇和Span60表面活性剂四种成分，其中，油酸钠作为阴离子捕收剂，可提高云母矿物表面的负电性，为阳离子捕收剂在云母表面的吸附创造条件；椰油胺是椰油酸经过胺化的产品，由于具有不饱和键，与传统的十二胺、十八胺等捕收剂相比，对云母具有良好的选择性；烷基醇作为溶剂，能够有效增强云母捕收剂中各成分在矿浆中的分散，具有改善泡沫状态的效果；Span60即山梨醇酐硬脂酸酯，是一种非离子表面活性剂，具有良好的乳化作用；该云母捕收剂通过充分发挥阴、阳离子捕收剂与烷基醇溶剂及Span60表面活性剂之间的交互协同作用，使各成分在矿浆中易于溶解分散，对云母矿物表面具有良好的选择性吸附作用，具有捕收力强、选择性好、性质稳定等优点，在保证了不脱泥浮选条件下云母精矿的品位时，还大大提升了云母精矿的回收率；特别地，在实验中发现，Span60成分的引入可以减少云母捕收剂的用量，有助于得到较高品位的云母精矿。

根据本发明提供的从铁尾矿中回收云母的选矿工艺，当所述矿泥调整剂中，六偏磷酸钠、羧甲基纤维素和淀粉的质量含量分别为60～80wt％、10～20wt％和10～20wt％时；和/或，当所述云母捕收剂中，油酸钠、椰油胺、烷基醇和Span60表面活性剂的质量含量分别为40～60wt％、20～30wt％、10～20wt％和5～15wt％时，本发明的云母浮选矿泥调整剂和云母浮选捕收剂的浮选效果最佳。

根据本发明提供的从铁尾矿中回收云母的选矿工艺，所述浮选包括粗选、扫选和精选作业；所述粗选中加入的所述矿泥调整剂和所述云母捕收剂的量分别为：100～500g/t和200～1000g/t。

根据本发明提供的从铁尾矿中回收云母的选矿工艺，还包括：向所述粗选得到的粗选尾矿中依次加入所述矿泥调整剂和所述云母捕收剂进行扫选；和/或，向所述粗选得到的云母粗精矿中加入所述矿泥调整剂进行精选。

根据本发明提供的从铁尾矿中回收云母的选矿工艺，所述扫选中加入的所述矿泥调整剂和所述云母捕收剂的量分别为：50～200g/t和100～300g/t；和/或，所述精选中加入的所述矿泥调整剂的量为：50～100g/t。

根据本发明提供的从铁尾矿中回收云母的选矿工艺，所述扫选的次数为1～2次；和/或，所述精选的次数为3～6次。

根据本发明提供的从铁尾矿中回收云母的选矿工艺，所述精选尾矿顺序返回上一次浮选作业；和/或，所述扫选精矿顺序返回上一次浮选作业。

根据本发明提供的从铁尾矿中回收云母的选矿工艺，所述铁尾矿是指采用磁选、重选或浮选工艺以回收铁为主的铁矿选矿厂生产过程中排出的尾矿。所述铁尾矿的主要矿物为石英、白云母、赤铁矿、白云石、绿泥石等。

根据本发明提供的从铁尾矿中回收云母的选矿工艺，所述烷基醇的结构通式是：R-OH；式中，R为含有6～8个碳原子的烃基或烃基衍生物。当采用该结构的烷基醇时，云母捕收剂中各成分在矿浆中的分散效果最好，得到的云母精矿的品位和回收率更佳。

根据本发明提供的从铁尾矿中回收云母的选矿工艺，所述浓缩脱药包括：将所述铁尾矿通过浓密机、离心机、旋流器等方式进行浓缩至矿浆的质量浓度达到65～75％，脱除水分以及矿浆中残留的浮选药剂。

本发明提供的一种从铁尾矿中回收云母的选矿工艺，通过采用特定的矿泥调整剂和云母捕收剂，针对细粒级云母含量较高的铁尾矿，使其在无需预先脱泥的情况下，实现了细粒云母矿物的高效浮选回收。相较于传统的预先脱泥浮选工艺，本发明有效避免了矿泥中云母的损失，显著提升了云母回收率，而且同时还得到了高品位的云母精矿，具有工艺流程简单、技术指标先进、适应性强等优点，易于工业化推广应用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的从铁尾矿中回收云母的选矿工艺的流程示意图之一。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件，或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可通过正规渠道商购买得到的常规产品。

下面结合图1描述本发明的一种从铁尾矿中回收云母的选矿工艺。

实施例1

某铁尾矿中K₂O的含量为1.21％，-74μm粒级占35％，主要矿物为石英、白云母、赤铁矿、白云石、绿泥石等。尾矿中云母主要为白云母，少量黑云母。其中，云母主要以单体形式产出，少量以细粒放射状集合体形式包裹于石英中；云母的嵌布粒度集中分布在20～147μm，其中，43μm以下粒级的云母占25％。

如图1所示，一种从铁尾矿中回收云母的工艺，用于对该铁尾矿进行云母的选矿回收，具体可以包括以下步骤：

(1)浓缩脱药：将该铁尾矿矿浆通过浓密机的方式进行浓缩，矿浆的质量浓度达到75％，脱除水分以及矿浆中残留的浮选药剂；

(2)调浆搅拌：向浓缩后的矿浆中加水调浆，制成质量百分比浓度为30％的矿浆，在搅拌桶中搅拌3分钟，转速为1750r/min；

(3)粗选作业：将矿浆引入粗选浮选机，首先加入氢氧化钠500g/t给矿，调整矿浆pH值至9，然后依次加入矿泥调整剂200g/t给矿、云母捕收剂500g/t给矿，并分别搅拌2分钟，进行粗选作业，得到云母粗精矿和粗选尾矿；其中，该矿泥调整剂由质量比为70:15:15的六偏磷酸钠、羧甲基纤维素和淀粉构成，该云母捕收剂由质量比为50:25:15:10的油酸钠、椰油胺、烷基醇和Span60表面活性剂构成，且烷基醇为辛醇。

(4)扫选作业：向粗选尾矿中继续依次加入上述矿泥调整剂100g/t给矿、上述云母捕收剂200g/t给矿，进行1次扫选，扫选精矿顺序返回上一次浮选作业；

(5)精选作业：向云母粗精矿中继续加入上述矿泥调整剂100g/t给矿，进行3次精选作业，精选尾矿顺序返回上一次浮选作业，获得K₂O品位为7.89％，回收率64.41％的云母精矿。

实施例2

某铁尾矿中K₂O的含量为1.21％，-74μm粒级占35％，主要矿物为石英、白云母、赤铁矿、白云石、绿泥石等。尾矿中云母主要为白云母，少量黑云母。其中，云母主要以单体形式产出，少量以细粒放射状集合体形式包裹于石英中；云母的嵌布粒度集中分布在20～147μm，其中，43μm以下粒级的云母占25％。

一种从铁尾矿中回收云母的工艺，用于对该铁尾矿进行云母的选矿回收，具体可以包括以下步骤：

(1)浓缩脱药：将该铁尾矿矿浆通过离心机的方式进行浓缩，矿浆的质量浓度达到75％，脱除水分以及矿浆中残留的浮选药剂；

(2)调浆搅拌：向浓缩后的矿浆中加水调浆，制成质量百分比浓度为35％的矿浆，在搅拌桶中搅拌3分钟，转速为1750r/min；

(3)粗选作业：将矿浆引入粗选浮选机，首先加入氢氧化钠500g/t给矿，调整矿浆pH值至10，然后依次加入矿泥调整剂500g/t给矿、云母捕收剂1000g/t给矿，并分别搅拌2分钟，进行粗选作业，得到云母粗精矿和粗选尾矿；其中，该矿泥调整剂由质量比为60:20:20的六偏磷酸钠、羧甲基纤维素和淀粉构成，该云母捕收剂由质量比为40:25:20:15的油酸钠、椰油胺、烷基醇和Span60表面活性剂构成，且烷基醇为己醇。

(4)扫选作业：向粗选尾矿中继续依次加入上述矿泥调整剂200g/t给矿、上述云母捕收剂300g/t给矿，进行1次扫选，扫选精矿顺序返回上一次浮选作业；

(5)精选作业：向云母粗精矿中继续加入上述矿泥调整剂100g/t给矿，进行3次精选作业，精选尾矿顺序返回上一次浮选作业，获得K₂O品位为7.68％，回收率65.52％的云母精矿。

实施例3

某铁尾矿中K₂O的含量为1.21％，-74μm粒级占35％，主要矿物为石英、白云母、赤铁矿、白云石、绿泥石等。尾矿中云母主要为白云母，少量黑云母。其中，云母主要以单体形式产出，少量以细粒放射状集合体形式包裹于石英中；云母的嵌布粒度集中分布在20～147μm，其中，43μm以下粒级的云母占25％。

一种从铁尾矿中回收云母的工艺，用于对该铁尾矿进行云母的选矿回收，具体可以包括以下步骤：

(1)浓缩脱药：将该铁尾矿矿浆通过旋流器的方式进行浓缩，矿浆的质量浓度达到75％，脱除水分以及矿浆中残留的浮选药剂；

(2)调浆搅拌：向浓缩后的矿浆中加水调浆，制成质量百分比浓度为25％的矿浆，在搅拌桶中搅拌3分钟，转速为1750r/min；

(3)粗选作业：将矿浆引入粗选浮选机，首先加入氢氧化钠500g/t给矿，调整矿浆pH值至8，然后依次加入矿泥调整剂100g/t给矿、云母捕收剂200g/t给矿，并分别搅拌2分钟，进行粗选作业，得到云母粗精矿和粗选尾矿；其中，该矿泥调整剂由质量比为80:10:10的六偏磷酸钠、羧甲基纤维素和淀粉构成，该云母捕收剂由质量比为60:20:10:10的油酸钠、椰油胺、烷基醇和Span60表面活性剂构成，且烷基醇为辛醇。

(4)扫选作业：向粗选尾矿中继续依次加入上述矿泥调整剂50g/t给矿、上述云母捕收剂100g/t给矿，进行1次扫选，扫选精矿顺序返回上一次浮选作业；

(5)精选作业：向云母粗精矿中继续加入上述矿泥调整剂50g/t给矿，进行3次精选作业，精选尾矿顺序返回上一次浮选作业，获得K₂O品位为7.76％，回收率65.28％的云母精矿。

对比例1

一种针对上述实施例1中铁尾矿矿浆的选矿工艺，与实施例1基本相同，不同之处仅在于：在步骤(1)之前首先通过旋流器进行预先脱泥，然后将矿泥调整剂替换为：水玻璃，云母捕收剂替换为：油酸和十二胺分别为阴、阳离子捕收剂，获得了K₂O品位为7.63％，回收率46.82％的云母精矿。

对比例2

一种针对上述实施例1中铁尾矿矿浆的选矿工艺，与实施例1基本相同，不同之处仅在于：采用水玻璃作调整剂，油酸和十二胺分别为阴、阳离子捕收剂，通过调整最佳用量获得了K₂O品位为6.18％，回收率65.23％的云母精矿。

从实施例1、对比例1～2中可以看出，采用预先脱泥常规浮选工艺，获得的云母精矿品位与本发明比较接近，但云母的回收率明显低于本发明浮选回收率；而若采用常规浮选剂，在不预先脱泥的情况下，获得的云母回收率与本发明比较接近，但云母精矿的品位明显低于本发明云母品位。

对比例3

一种针对上述实施例1中铁尾矿矿浆的选矿工艺，与实施例1基本相同，不同之处仅在于：将span60替换为NP10，获得了K₂O品位为7.36％，回收率58.03％的云母精矿。

对比例4

一种针对上述实施例1中铁尾矿矿浆的选矿工艺，与实施例1基本相同，不同之处仅在于：将span60替换为Tween80，获得了K₂O品位为7.19％，回收率56.81％的云母精矿。

对比例5

一种针对上述实施例1中铁尾矿矿浆的选矿工艺，与实施例1基本相同，不同之处仅在于：云母捕收剂替换为由质量比为50:25:15的油酸钠、椰油胺和烷基醇构成，且烷基醇为辛醇，获得了K₂O品位为6.95％，回收率55.32％的云母精矿。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种从铁尾矿中回收云母的选矿工艺，所述铁尾矿中43μm以下的云母占20～30％；其特征在于，包括：向浓缩脱药后的所述铁尾矿中加入水调浆至矿浆的质量浓度为25～35％，然后将所述矿浆的pH值调整至8～10后依次加入包括六偏磷酸钠、羧甲基纤维素和淀粉的矿泥调整剂和包括油酸钠、椰油胺、烷基醇和Span60表面活性剂的云母捕收剂进行浮选。

2.根据权利要求1所述的从铁尾矿中回收云母的选矿工艺，其特征在于，所述矿泥调整剂中，六偏磷酸钠、羧甲基纤维素和淀粉的质量含量分别为60～80wt％、10～20wt％和10～20wt％；和/或，所述云母捕收剂中，油酸钠、椰油胺、烷基醇和Span60表面活性剂的质量含量分别为40～60wt％、20～30wt％、10～20wt％和5～15wt％。

3.根据权利要求1或2所述的从铁尾矿中回收云母的选矿工艺，其特征在于，所述浮选包括粗选、扫选和精选作业；所述粗选中加入的所述矿泥调整剂和所述云母捕收剂的量分别为：100～500g/t和200～1000g/t。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的从铁尾矿中回收云母的选矿工艺，其特征在于，还包括：向所述粗选得到的粗选尾矿中依次加入所述矿泥调整剂和所述云母捕收剂进行扫选；和/或，向所述粗选得到的云母粗精矿中加入所述矿泥调整剂进行精选。

5.根据权利要求4所述的从铁尾矿中回收云母的选矿工艺，其特征在于，所述扫选中加入的所述矿泥调整剂和所述云母捕收剂的量分别为：50～200g/t和100～300g/t；和/或，所述精选中加入的所述矿泥调整剂的量为：50～100g/t。

6.根据权利要求4或5所述的从铁尾矿中回收云母的选矿工艺，其特征在于，所述扫选的次数为1～2次；和/或，所述精选的次数为3～6次。

7.根据权利要求6所述的从铁尾矿中回收云母的选矿工艺，其特征在于，所述精选尾矿顺序返回上一次浮选作业；和/或，所述扫选精矿顺序返回上一次浮选作业。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的从铁尾矿中回收云母的选矿工艺，其特征在于，所述铁尾矿是指采用磁选、重选或浮选工艺以回收铁为主的铁矿选矿厂生产过程中排出的尾矿。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的从铁尾矿中回收云母的选矿工艺，其特征在于，所述烷基醇的结构通式是：R-OH；式中，R为含有6～8个碳原子的烃基或烃基衍生物。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的从铁尾矿中回收云母的选矿工艺，其特征在于，所述浓缩脱药包括：将所述铁尾矿进行浓缩至矿浆的质量浓度达到65～75％，脱除水分以及矿浆中残留的浮选药剂。

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