CN117046615A - 一种泡沫精矿矿浆用复合絮凝剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种泡沫精矿矿浆用复合絮凝剂及其制备方法，按重量份计，所述复合絮凝剂包括如下组分：聚合氯化铝15‑25份，石灰15‑25份，淀粉5‑15份，活性炭5‑10份。本发明的复合絮凝剂由多种材料复配而来，主要解决传统絮凝剂在精矿絮凝过程中的系列问题，具有高效、环保、原料广泛、成本低且对选矿浮选生产泡沫精矿脱水针对性强的特点，克服了传统絮凝剂所存在的不足。
Description
技术领域
本发明涉及浮选矿浆浓缩技术领域，特别涉及一种泡沫精矿矿浆用复合絮凝剂及其制备方法。
背景技术
经浮选工艺选别出的精矿常常带有大量的水分，水分常在70％-80％，常规的精矿脱水工艺采用先浓缩再过滤两段脱水流程，浓缩设备采用浓缩机，过滤采用陶瓷过滤机或圆盘过滤机。精矿水分常常受精矿粒度的影响最大，当精矿粒度较粗时，精矿水分往往较低，过滤效果也好；当精矿粒度较细时，精矿水分往往较高，过滤效率较低，水分偏高，增加运输和下一步冶炼的成本。当精矿粒度过细时，如小于0.037mm，精矿在浓缩脱水环节不容易下沉，且细粒级悬浮在浓缩池液面顶部区域形成结板现象，结板后的精矿容易随浓缩溢流水流走，出现泡浑现象，导致精矿损失严重。为了解决细粒级脱水问题，行业技术人员在浓缩环节通过添加常规絮凝剂进行浓缩脱水处理，但结果均不尽人意，对浮选泡沫絮凝效果更差，主要原因是：(1)泡沫精矿进入浓缩池后，粗颗粒受重力影响下沉至浓缩区，细颗粒因比表面积大且自身存在疏水性，不能快速沉淀而上浮，后随溢流水流失；(2)浮选泡沫精矿中含有大量的捕收剂和起泡剂，这些药剂的存在增加了精矿的疏水性，使其更容易上浮；(3)浮选药剂的存在阻止了絮凝剂吸附精矿，导致絮凝效果不佳，影响絮凝效率；(4)传统絮凝效率低、絮凝时间长，不符合浓缩作业连续生产要求，因此无法根本性解决细粒精矿快速浓缩问题。
发明内容
本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种泡沫精矿矿浆用复合絮凝剂及其制备方法，该复合絮凝剂由多种材料复配而来，主要解决传统絮凝剂在精矿絮凝过程中的系列问题，具有高效、环保、原料广泛、成本低且对选矿浮选生产泡沫精矿脱水针对性强的特点，克服了传统絮凝剂所存在的不足。
本发明采用的技术方案如下：一种泡沫精矿矿浆用复合絮凝剂，按重量份计，所述复合絮凝剂包括如下组分：聚合氯化铝15-25份，石灰15-25份，淀粉5-15份，活性炭5-10份。
在本发明的复合絮凝剂中，聚合氯化铝作为主要的絮凝载体，在水中解离出大量的铝离子，可定向吸附带负电的精矿物，达到高效絮凝的目的。淀粉在水中容易吸收水分，使淀粉的分子链更为松散，形成了淀粉凝胶，可协助聚合氯化铝加强对精矿物进行高效絮凝。活性炭因其具有发达的孔隙结构、较大的比表面积和丰富的表面化学基团，特异性吸附能力较强，可对精矿物晶体表面进行脱药处理，由此使起泡剂、捕收剂等药剂脱吸精矿物晶体表面，使洁净的精矿物晶体显露出来，削弱上浮能力，显著降低细粒级矿物的上浮量，抑制跑浑现象发生。石灰通过在水中水解出的OH-离子与矿物表面(包括经脱药处理后的细粒级矿物晶体)发生化学反应和物理吸附，定向吸附在矿物表面形成亲水性的薄膜，让精矿物成为亲水性矿物和负电性矿物，能够协同活性炭共同抑制细粒级矿物上浮，并同时促进铝离子更好地吸附这些矿物，提升聚合氯化铝的絮凝效果。
进一步，聚合氯化铝的配比量不宜过多，过多则容易形成过大的矾花而堵塞排矿管道，严重可导致精矿物表面电荷变号，凝聚效果反而下降，通过试验探究得到，其在15-25份最合适。石灰的配比量也不宜过多，过多则容易产生大量的OH-离子和氢氧化钙而形成悬浊液，这将引起聚合氯化铝用量的上升，其在15-25份最合适。相应地，淀粉和活性炭的配比量也不宜过多，淀粉过多则使矿浆中多糖分子浓度增大，形成以多糖分子为主的软性絮凝体，进入到过滤环节容易引起滤板堵塞，其在5-15份最合适；活性炭过多则吸附聚氯化铝、石灰、淀粉等药剂，引起药剂之间损耗，其在5-10份最合适。
作为优选，按重量份计，所述絮凝剂包括如下组分：聚合氯化铝20份，石灰20份，淀粉15份，活性炭10份。
进一步，所述淀粉的粒度为15-74μm，优选为20-50μm。
进一步，所述活性炭的粒度为35-74μm，优选为40-70μm。其粒度不宜过大或过小，过大则比表面积过小，影响溶解速度和吸附能力，过小则自身容易形成包裹团聚体，不易充分溶解，存在分散性问题。
进一步，所述絮凝剂使用时，用水配置成质量浓度为0.5-3％的溶液。
作为优选，所述絮凝剂使用时，用水配置成质量浓度为1％的溶液。
进一步，所述絮凝剂与矿浆的质量比为2-6:100000，矿浆的浓度为15-30％。
进一步，所述复合絮凝剂使用时，将其水溶液与矿浆于絮凝桶内搅拌，然后送入浓缩池内，经浓缩池浓缩处理即可。
进一步，本发明还包括一种泡沫精矿矿浆用絮凝剂的制备方法，将各原料按照配比关系分别称量后，在搅拌混合装置内搅拌混合均匀即得。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、与传统絮凝剂相比，本发明的高效絮凝剂具有用量小，沉淀速度快，脱水率高，澄清液固体含量少等技术优势，能够满足选矿工业生产连续作业要求；
2、采用本发明的高效絮凝剂，能使细粒精矿通过脱药、晶格重构、电性中和、架桥等作用团聚成粗颗粒，能够显著提高浓缩效率，降低浓缩环节精矿损失率，浓缩溢流水质干净，能够供选矿工业生产直接使用，大幅节约了企业用水成本；
3、本发明的高效抑制剂不仅可应用于浮选泡沫精矿的脱水处理，也可应用于重选、磁选等方法生产的细粒精矿的浓缩；
4、在矿浆浓缩作业添加本发明的高效絮凝剂，能够为过滤作业创造良好条件，大幅降低细粒精矿进入过滤滤板的固体量，进而可有效延长过滤机滤板的使用寿命，与传统浓缩工艺相比，采用本发明的絮凝剂浓缩后的精矿经过滤后水分可由20％降低至7％左右，絮凝助滤效果显著。
附图说明
图1是本发明的一种精矿矿浆浓缩工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一种泡沫精矿矿浆用复合絮凝剂，按重量份计，所述复合絮凝剂包括如下组分：聚合氯化铝15-25份，石灰15-25份，淀粉5-15份，活性炭5-10份。
在本发明的复合絮凝剂中，淀粉的粒度为15-74μm，所述活性炭的粒度为35-74μm。将各组分原料按照配比关系分别称量后，在搅拌混合装置内搅拌混合均匀即得到固态的复合絮凝剂。使用时，用水配置成质量分数为0.5-3％的溶液。按照图1所示的精矿矿浆浓缩流程，将矿浆先置于絮凝桶内搅拌混合，然后送入浓缩池内浓缩。浓缩池机架上安装有高压喷嘴，通过高压喷嘴冲散液面上的泡沫，在浓缩池中循环沉淀，浓缩池浓缩得到高浓度精矿和溢流水，高浓度精矿直接自流至过滤机中脱水，溢流水经沉淀池沉淀处理后得到沉淀精矿和沉淀溢流水，沉淀精矿与滤液合并后泵送至絮凝桶内继续处理。
为了更好地实施本发明，针对矿浆浓度为15％的铜精矿矿浆，表1示出了部分复合絮凝剂的配方。
表1复合絮凝剂部分配方(单位：份)
选用实施例1-3作为试验效果验证，设置对比例1-6，实验效果如表2所示：
表2实施例1-3以及对比例1-6的絮凝效果验证(单位：份)
注：1、絮凝剂总用量与试验精矿矿浆的质量比为4:100000；
2、浓缩沉淀时间为从矿浆给入浓缩池开始，浓缩池池体三分之一以上区域由浑浊变为澄清的时间。
由表2可知，本发明将聚合氯化铝、石灰、淀粉、活性炭组合使用后，其浓缩沉淀时间以及溢流水中固体含量显著下降，由此可见，本发明的复合絮凝剂具有沉淀速度快、脱水率高、溢流水固体含量少等优点，精矿损失率降低至0.06％以下，克服了传统絮凝剂所存在的不足。
进一步地，为了验证各组份配比对絮凝效果的影响，本发明设置了如下对比例：
对比例7：对比例7与实施例1相同，其不同之处在于，石灰用量为30份；
对比例8：对比例8与实施例1相同，其不同之处在于，淀粉用量为30份；
对比例9：对比例9与实施例1相同，其不同之处在于，活性炭用量为20份。
对比例7-9的絮凝效果如表3所示：
表3对比例7-9的絮凝效果验证
注：1、絮凝剂总用量与试验精矿矿浆的质量比为4:100000；
2、浓缩沉淀时间为从矿浆给入浓缩池开始，浓缩池池体三分之一以上区域由浑浊变为澄清的时间。
由表3可知，提高石灰、淀粉、活性炭的相对用量，复合抑制剂仍然能够保持较好的絮凝效果，但与实施例1的最优结果相比，浓缩沉淀时间和浓缩池溢流水固体含量均有所上升，主要原因是过量的辅助药剂降低了药剂之间的协同效应。
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作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种泡沫精矿矿浆用复合絮凝剂，其特征在于，按重量份计，所述复合絮凝剂包括如下组分：聚合氯化铝15-25份，石灰15-25份，淀粉5-15份，活性炭5-10份。
2.如权利要求1所述的泡沫精矿矿浆用复合絮凝剂，其特征在于，按重量份计，所述复合絮凝剂包括如下组分：聚合氯化铝20份，石灰20份，淀粉15份，活性炭10份。
3.如权利要求1或2所述的泡沫精矿矿浆用复合絮凝剂，其特征在于，所述淀粉的粒度为15-74μm。
4.如权利要求3所述的泡沫精矿矿浆用复合絮凝剂，其特征在于，所述活性炭的粒度为35-74μm。
5.如权利要求4所述的泡沫精矿矿浆用复合絮凝剂，其特征在于，所述复合絮凝剂使用时，用水配置成质量浓度为0.5-3％的溶液。
6.如权利要求4所述的泡沫精矿矿浆用复合絮凝剂，其特征在于，所述复合絮凝剂使用时，用水配置成质量浓度为1％的溶液。
7.如权利要求5所述的泡沫精矿矿浆用复合絮凝剂，其特征在于，所述复合絮凝剂与矿浆的质量比为2-6:100000，矿浆的浓度为15-30％。
8.如权利要求7所述的泡沫精矿矿浆用复合絮凝剂，其特征在于，所述复合絮凝剂使用时，将其水溶液与矿浆于絮凝桶内搅拌，然后送入浓缩池内，经浓缩池浓缩处理即可。
9.一种如权利要求1-8任一所述的泡沫精矿矿浆用复合絮凝剂的制备方法，其特征在于，将各原料按照配比关系分别称量后，在搅拌混合装置内搅拌混合均匀即得。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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