CN117548221B - 一种烧绿石矿的选矿方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种烧绿石矿的选矿方法，涉及选矿领域。烧绿石矿的选矿方法包括：将烧绿石原矿进行破碎、磨矿得到原矿矿浆；将原矿矿浆进行弱磁选得到弱磁选尾矿和磁铁矿；将弱磁选尾矿进行浓密、脱水，制成含硫矿物反浮选矿浆，在含硫矿物反浮选矿浆中添加硫捕收剂，进行含硫矿物反浮选得到硫精矿和浮硫尾矿；在浮硫尾矿中添加烧绿石抑制剂和钙捕收剂，进行含钙矿物反浮选，得到钙精矿和浮钙尾矿；将浮钙尾矿进行浓密、脱水得到浓缩矿浆；将浓缩矿浆制成烧绿石浮选矿浆，向烧绿石浮选矿浆中添加pH调整剂、复合抑制剂和烧绿石捕收剂进行烧绿石浮选得到烧绿石浮选精矿。本申请提供的烧绿石矿的选矿方法，简化选矿工艺、提高铌精矿品质和回收率。
Description
技术领域
本申请涉及选矿领域，尤其涉及一种烧绿石矿的选矿方法。
背景技术
铌是重要的稀有金属，在不同金属中加入适量的铌可以显著改善金属的延展性、抗腐蚀性、耐热性、强度、导电性等性能，因此广泛应用于钢铁、航空航天等领域。
胡红喜等人在《材料研究与应用》上发表的文章《某烧绿石矿的选矿试验研究》，文章主要针对某烧绿石矿，在脱泥、除去铁磁性矿物和锆英石后，用硫酸调浆，改性水玻璃、硝酸铅、OA作调整剂，鳌合剂GYX为捕收剂浮选回收烧绿石，对Nb2O5品位为0.26％的给矿，浮选闭路试验获得Nb2O5品位27.93％、作业回收率86.97％的铌精矿，铌总回收率为79.43％。但文章中浮选闭路所获得的铌精矿含Nb2O5品位较低，对后续铌铁冶炼不利。
CN201911301594.9公开了一种原生铌矿的选矿方法。选矿工艺为磨矿-弱磁选-强磁选-硫钙混合反浮选-铌浮选-铌精矿加温酸浸。其中硫钙混合反浮选所用的调整剂为碳酸钠、水玻璃、氢氧化钠、糊精中任意两种的混合物，捕收剂为油酸、氧化石蜡皂、丁黄药、戊黄药、混基黄药中的两种或多种的混合物；铌浮选段所用的调整剂为硫酸、盐酸、氟硅酸、羧甲基纤维素中任意两种的混合物，捕收剂为十二胺、十八胺、椰胺、混合胺中任意两种的混合物。
CN201911207535.5公开了一种从碳酸型烧绿石中回收铌矿物的选矿方法，选矿工艺为磨矿-磷浮选-弱磁选-强磁选-浓密-铌浮选。其中磷浮选段所用的抑制剂为水玻璃和/或碳酸钠，捕收剂一为氧化石蜡皂和/或油酸钠，捕收剂二为丁基黄药和/或戊基黄药；铌浮选段所用的有机弱酸为草酸、水杨酸、氨基磺酸、酒石酸或琥珀酸中的至少一种，活化剂为硫酸铅和/或氯化铅，铌捕收剂为C7-9羟肟酸、烷基羟肟酸、芳基羟肟酸或辛基羟肟酸中的至少一种，抑制剂为淀粉、糊精、腐殖酸钠或木质素中的一种或几种。
上述两个专利中，第一个专利的铌浮选为强酸性环境下采用单一胺类捕收剂，第二个专利的铌浮选为弱酸性条件下采用羟肟酸类螯合捕收剂，这两种药剂制度对黑云母及钛铁矿等均具有强捕收力，从而易造成浮选铌精矿中SiO2、Fe2O3、TiO2、S等杂质元素超标等问题，因此上述两种工艺均须在铌浮选前采用强磁选脱除大量黑云母、钛铁矿等弱磁性矿物，从而造成大量Nb2O5损失于强磁选精矿中，损失率约为5%~13%。此外，螯合捕收剂价格高昂且药剂耗量极大，从而增加了选厂的运营成本。因此，须针对烧绿石浮选药剂继续开展研究，进一步扩大烧绿石与含铁、钛、硅、硫等脉石矿物的可浮性差异，简化选矿工艺流程，提高烧绿石精矿的品质，这对烧绿石矿产资源的高效利用以及选厂降本增效具有重要的意义。
发明内容
本申请的目的在于提供一种烧绿石矿的选矿方法，以解决上述问题。
为实现以上目的，本申请采用以下技术方案：
一种烧绿石矿的选矿方法，包括：
将烧绿石原矿进行破碎、磨矿得到原矿矿浆；
将所述原矿矿浆进行弱磁选，得到弱磁选尾矿和磁铁矿；
将所述弱磁选尾矿进行浓密、脱水，制成含硫矿物反浮选矿浆，在所述含硫矿物反浮选矿浆中添加硫捕收剂，进行含硫矿物反浮选得到硫精矿和浮硫尾矿；
在所述浮硫尾矿中添加烧绿石抑制剂和钙捕收剂，进行含钙矿物反浮选，得到钙精矿和浮钙尾矿；
将所述浮钙尾矿进行浓密、脱水得到浓缩矿浆；将所述浓缩矿浆制成烧绿石浮选矿浆，向所述烧绿石浮选矿浆中添加pH调整剂、复合抑制剂和烧绿石捕收剂进行烧绿石浮选，得到烧绿石浮选精矿。
优选地，所述弱磁选的磁场强度为500-2000Gs，所述弱磁选的磁选次数为1-2次。
优选地，所述含硫矿物反浮选矿浆的质量浓度为25%-40%。
优选地，所述硫捕收剂为质量比1:（1-2）:（5-15）的石油磺酸钠、十二烷基硫酸钠和戊基黄药；
所述硫捕收剂的用量为50-300g/t。
优选地，所述含硫矿物反浮选包括1-2次粗选、1-2次精选，硫矿物精选中矿与硫矿物粗选尾矿合并进入下一作业。
优选地，所述烧绿石抑制剂包括碳酸钠、苛化淀粉、水玻璃中的一种或多种；
所述苛化淀粉中氢氧化钠与玉米淀粉的质量比为1:（5-10）；
所述烧绿石抑制剂的用量为300-1500g/t。
优选地，所述含钙矿物反浮选包括1-2次粗选、1-2次精选，钙矿物精选中矿与钙矿物粗选尾矿合并进入下一作业。
优选地，所述钙捕收剂为油酸钠，用量为50-300g/t。
优选地，所述烧绿石矿的选矿方法满足以下条件中的一个或多个：
A.所述烧绿石浮选矿浆的质量浓度为25%-40%；
B.所述pH调整剂为质量比为（0.5-1）：3的草酸和氟硅酸，所述pH调整剂的用量为100-500g/t；
C.所述复合抑制剂为质量比为3：（0.5-1）的淀粉和硫酸铝，所述复合抑制剂的用量为10-800g/t；
D.所述烧绿石捕收剂为质量比为（1-2）：1的四乙酰乙二胺和十二烷基硫酸钠，所述烧绿石捕收剂的用量为50-500g/t；
E.所述烧绿石浮选的体系pH值为3.0-6.5；
F.所述烧绿石浮选包括1次烧绿石粗选、1-2次烧绿石扫选和3-5次烧绿石精选，烧绿石扫选中矿和烧绿石精选中矿顺序返回上一浮选作业。
优选地，所述磨矿的终点为粒度不大于0.074mm的矿石占原矿总重量的50%-80%；
所述原矿矿浆的质量浓度为25%-40%。
与现有技术相比，本申请的有益效果包括：
本申请提供的烧绿石矿的选矿方法，在含钙矿物反浮选前先采用选择性强的复合捕收剂预先脱除含硫矿物，从而避免“直接在钙浮选段所添加烧绿石抑制剂均会对重晶石、黄铁矿等含硫矿物产生强抑制作用，从而使含硫矿物最终进入烧绿石精矿，影响精矿指标”，解决了烧绿石抑制剂会对重晶石、黄铁矿等含硫矿物产生强抑制作用所带来的不利影响。烧绿石浮选在酸性环境中采用阴阳离子复合捕收剂，增强了药剂的选择性，并同时引入复合抑制剂强化对含钛、铁、硅脉石矿物的抑制，无须在铌浮选前进行强磁选作业，简化了选矿工艺。
该选矿方法工艺流程合理，现场操作容易，可提高烧绿石精矿的精矿品质和回收率，从而提高整体经济效益，适于推广应用。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对本申请范围的限定。
图1为实施例提供的烧绿石矿的选矿原则流程示意图。
具体实施方式
为了更好的阐释本申请提供的技术方案，在实施例之前，先对技术方案做整体陈述，具体如下：
一种烧绿石矿的选矿方法，包括：
将烧绿石原矿进行破碎、磨矿得到原矿矿浆；
将所述原矿矿浆进行弱磁选，得到弱磁选尾矿和磁铁矿；
将所述弱磁选尾矿进行浓密、脱水，制成含硫矿物反浮选矿浆，在所述含硫矿物反浮选矿浆中添加硫捕收剂，进行含硫矿物反浮选得到硫精矿和浮硫尾矿；
在所述浮硫尾矿中添加烧绿石抑制剂和钙捕收剂，进行含钙矿物反浮选，得到钙精矿和浮钙尾矿；
将所述浮钙尾矿进行浓密、脱水得到浓缩矿浆；将所述浓缩矿浆制成烧绿石浮选矿浆，向所述烧绿石浮选矿浆中添加pH调整剂、复合抑制剂和烧绿石捕收剂进行烧绿石浮选，得到烧绿石浮选精矿。
本申请所提供的一种烧绿石矿的选矿方法，主要适用于原矿中含有较多铁云母、钛铁矿、辉石、重晶石、黄铁矿的难选烧绿石矿，本申请文件中的药剂用量均是以此类烧绿石矿原矿为基准。
在一个可选的实施方式中，所述弱磁选的磁场强度为500-2000Gs，所述弱磁选的磁选次数为1-2次。
可选的，所述弱磁选的磁场强度可以为500Gs、1000Gs、1500Gs、2000Gs或者500-2000Gs之间的任一值。
在一个可选的实施方式中，所述含硫矿物反浮选矿浆的质量浓度为25%-40%。
可选的，所述含硫矿物反浮选矿浆的质量浓度可以为25%、30%、35%、40%或者25%-40%之间的任一值。
在一个可选的实施方式中，所述硫捕收剂为质量比1:（1-2）:（5-15）的石油磺酸钠、十二烷基硫酸钠和戊基黄药；
所述硫捕收剂的用量为50-300g/t。
可选的，硫捕收剂中石油磺酸钠、十二烷基硫酸钠和戊基黄药的质量比可以为1：1：5、1：1.5：10、1：2：15或者1:（1-2）:（5-15）之间的任一值；硫捕收剂的用量可以为50g/t、100g/t、150g/t、200g/t、250g/t、300g/t或者50-300g/t之间的任一值。
在一个可选的实施方式中，所述含硫矿物反浮选包括1-2次粗选、1-2次精选，硫矿物精选中矿与硫矿物粗选尾矿合并进入下一作业。
在一个可选的实施方式中，所述烧绿石抑制剂包括碳酸钠、苛化淀粉、水玻璃中的一种或多种；
所述苛化淀粉中氢氧化钠与玉米淀粉的质量比为1:（5-10）；
所述烧绿石抑制剂的用量为300-1500g/t。
可选的，苛化淀粉中氢氧化钠与玉米淀粉的质量比可以为1：5、1：6、1：7、1：8、1：9、1：10或者1:（5-10）之间的任一值；烧绿石抑制剂的用量可以为300g/t、400g/t、500g/t、600g/t、700g/t、800g/t、900g/t、1000g/t、1100g/t、1200g/t、1300g/t、1400g/t、1500g/t或者300-1500g/t之间的任一值。
在一个可选的实施方式中，所述含钙矿物反浮选包括1-2次粗选、1-2次精选，钙矿物精选中矿与钙矿物粗选尾矿合并进入下一作业。
在一个可选的实施方式中，所述钙捕收剂为油酸钠，用量为50-300g/t。
可选的，钙捕收剂的用量可以为50g/t、100g/t、150g/t、200g/t、250g/t、300g/t或者50-300g/t之间的任一值。
在一个可选的实施方式中，所述烧绿石矿的选矿方法满足以下条件中的一个或多个：
A.所述烧绿石浮选矿浆的质量浓度为25%-40%；
可选的，所述烧绿石浮选矿浆的质量浓度可以为25%、30%、35%、40%或者25%-40%之间的任一值；
B.所述pH调整剂为质量比为（0.5-1）：3的草酸和氟硅酸，所述pH调整剂的用量为100-500g/t；
可选的，草酸和氟硅酸的质量比可以为0.5：3、0.6：3、0.7：3、0.8：3、0.9：3、1：3或者（0.5-1）：3之间的任一值，pH调整剂的用量为100g/t、150g/t、200g/t、250g/t、300g/t、350g/t、400g/t、450g/t、500g/t或者100-500g/t之间的任一值；
C.所述复合抑制剂为质量比为3：（0.5-1）的淀粉和硫酸铝，所述复合抑制剂的用量为10-800g/t；
可选的，淀粉和硫酸铝的质量比可以为3：0.5、3：0.6、3：0.7、3：0.8、3：0.9、3：1或者3：（0.5-1）之间的任一值，复合抑制剂的用量可以为10g/t、50g/t、100g/t、200g/t、300g/t、400g/t、500g/t、600g/t、700g/t、800g/t或者10-800g/t之间的任一值；
D.所述烧绿石捕收剂为质量比为（1-2）：1的四乙酰乙二胺和十二烷基硫酸钠，所述烧绿石捕收剂的用量为50-500g/t；
可选的，四乙酰乙二胺和十二烷基硫酸钠的质量比可以为1：1、1.5：1、2：1或者（1-2）：1之间的任一值，烧绿石捕收剂的用量可以为50g/t、100g/t、150g/t、200g/t、250g/t、300g/t、350g/t、400g/t、450g/t、500g/t或者50-500g/t之间的任一值；
E.所述烧绿石浮选的体系pH值为3.0-6.5；
可选的，烧绿石浮选的体系pH值可以为3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.0、6.0、6.5或者3.0-6.5之间的任一值；
F.所述烧绿石浮选包括1次烧绿石粗选、1-2次烧绿石扫选和3-5次（可以为3、4或5次）烧绿石精选，烧绿石扫选中矿和烧绿石精选中矿顺序返回上一浮选作业。
烧绿石浮选药剂的优化扩大了烧绿石与含铁、钛、硅等脉石矿物的可浮性差异，简化了选矿工艺流程，提高了烧绿石精矿的精矿品质和回收率。
在一个可选的实施方式中，所述磨矿的终点为粒度不大于0.074mm的矿石占原矿总重量的50%-80%（可以为50%、60%、70%、80%或者50%-80%之间的任一值）；
所述原矿矿浆的质量浓度为25%-40%。
可选的，所述原矿矿浆的质量浓度可以为25%、30%、35%、40%或者25%-40%之间的任一值。
下面将结合具体实施例对本申请的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本申请，而不应视为限制本申请的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例采用的原矿为：巴西某烧绿石矿中含Nb2O31.26%、CaO 16.95%、BaO 2.67%、P2O51.69%、SiO223.49%、S 1.18%、Fe2O317.23%、TiO21.96%。主要含铌矿物是烧绿石，主要碳酸岩矿物有方解石、铁白云石、白云石等，主要含硫矿物为重晶石、黄铁矿等，主要硅酸盐矿物为金云母、黑云母、钾长石、钠铁闪石、角闪石、白云母等。
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种烧绿石矿的选矿方法，具体可以包括如下步骤：
步骤A、磨矿的步骤：将烧绿石矿原矿进行破碎，并采用湿式球磨机进行磨矿，直至粒度不大于0.074mm的矿石占原矿总重量的65%，制成质量浓度为33%的原矿矿浆。
步骤B、弱磁选的步骤：将所述原矿矿浆搅拌均匀后，在磁场强度为900Gs条件下进行弱磁选，从而得到弱磁选尾矿和磁性产品，磁性产品即为磁铁矿；
步骤C、硫粗选的步骤：对所述弱磁选尾矿进行浓密、脱水，制成质量浓度为33%反浮选矿浆，在反浮选矿浆中添加硫捕收剂（石油磺酸钠：十二烷基硫酸钠：戊基黄药=1:1:8）250g/t，搅拌2min，进行硫粗选，浮选时间为5min，从而得到硫粗精矿和硫粗选尾矿。
步骤D、硫精选的步骤：对所述硫粗选精矿中添加硫捕收剂（石油磺酸钠：十二烷基硫酸钠：戊基黄药=1:1:8）70g/t，搅拌2min，进行硫精选，浮选时间为3min，从而得到硫精矿和硫精选尾矿。
步骤E、钙粗选的步骤：将所述硫粗选尾矿与硫精选尾矿合并，并添加烧绿石抑制剂800g/t，搅拌3min，添加油酸钠200g/t，搅拌2min，进行钙粗选，浮选时间为5min，从而得到钙粗选精矿和钙粗选尾矿；
步骤F、钙精选的步骤：对所述硫粗选精矿中添加烧绿石抑制剂500g/t，搅拌2min，进行钙精选，浮选时间为3min，从而得到钙精矿和钙精选尾矿。
步骤G、烧绿石粗选的步骤：将所述钙粗选尾矿与钙精选尾矿合并后进行浓密、脱水，从而得到浓缩矿浆，将浓缩矿浆制成质量浓度为33%的矿浆，向矿浆中添加pH调整剂（草酸：氟硅酸=1:3）450g/t，搅拌2min，添加复合抑制剂（淀粉：硫酸铝=3:1）500g/t，搅拌2min，添加烧绿石捕收剂（四乙酰乙二胺：十二烷基硫酸钠=1.2:1）300g/t，搅拌2min，进行烧绿石粗选，粗选pH值为5.5，浮选时间为3min，从而得到烧绿石粗选精矿和烧绿石粗选尾矿。
步骤H、烧绿石扫选的步骤：向所述烧绿石粗选尾矿中添加pH调整剂（草酸：氟硅酸=0.5:3）250g/t，搅拌2min，添加烧绿石捕收剂（四乙酰乙二胺：十二烷基硫酸钠=1:1）80g/t，搅拌2min，进行烧绿石扫选，扫选pH值为5.5，浮选时间为2min，从而得到烧绿石粗选精矿和烧绿石粗选尾矿。
步骤I、烧绿石精选的步骤：对所述烧绿石粗选精矿添加pH调整剂（草酸：氟硅酸=0.5:3）100～400g/t，搅拌2min，添加复合抑制剂（淀粉：硫酸铝=3:0.5）10～50g/t，搅拌2min，添加烧绿石捕收剂（四乙酰乙二胺：十二烷基硫酸钠=1.5:1）50～100g/t，搅拌2min，进行4次烧绿石精选，精选时间为2～3min，精选pH值为3.0～4.5，从而得到烧绿石精选中矿和烧绿石精选精矿；烧绿石精选中矿顺序返回上一浮选作业；最后一次烧绿石精选得到的烧绿石精选精矿就是烧绿石浮选精矿。
具体地，对本发明实施例得到的选矿产品进行选矿技术指标检测，从而得到下表1所示的结果：
表1测试结果
综上可见，实施例1提供的方法，不仅简化了选矿工艺流程，还可以提高烧绿石精矿的精矿品质和回收率，从而提高选厂整体经济效益。
对比例1
与实施例1不同的是，不进行含硫矿物反浮选，试验结果如表2所示。烧绿石精矿中S含量高达1.19%，超标严重，精矿中Nb2O5品位为53.74%。
表2测试结果
对比例2
与实施例1不同的是，铌浮选不采用复合抑制剂，且烧绿石捕收剂采用单一胺类捕收剂十二胺，试验结果如表3所示。烧绿石精矿Nb2O5品位低，仅为43.21%，且精矿中SiO2含量高达8.31%，硅严重超标。
表3测试结果
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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申请各实施例技术方案的范围。
Claims (9)
1.一种烧绿石矿的选矿方法，其特征在于，包括：
将烧绿石原矿进行破碎、磨矿得到原矿矿浆；
将所述原矿矿浆进行弱磁选，得到弱磁选尾矿和磁铁矿；
将所述弱磁选尾矿进行浓密、脱水，制成含硫矿物反浮选矿浆，在所述含硫矿物反浮选矿浆中添加硫捕收剂，进行含硫矿物反浮选得到硫精矿和浮硫尾矿；
在所述浮硫尾矿中添加烧绿石抑制剂和钙捕收剂，进行含钙矿物反浮选，得到钙精矿和浮钙尾矿；
将所述浮钙尾矿进行浓密、脱水得到浓缩矿浆；将所述浓缩矿浆制成烧绿石浮选矿浆，向所述烧绿石浮选矿浆中添加pH调整剂、复合抑制剂和烧绿石捕收剂进行烧绿石浮选，得到烧绿石浮选精矿；
所述烧绿石浮选矿浆的质量浓度为25%-40%；所述pH调整剂为质量比为（0.5-1）：3的草酸和氟硅酸，所述pH调整剂的用量为100-500g/t；所述复合抑制剂为质量比为3：（0.5-1）的淀粉和硫酸铝，所述复合抑制剂的用量为10-800g/t；所述烧绿石捕收剂为质量比为（1-2）：1的四乙酰乙二胺和十二烷基硫酸钠，所述烧绿石捕收剂的用量为50-500g/t；所述烧绿石浮选的体系pH值为3.0-6.5；所述烧绿石浮选包括1次烧绿石粗选、1-2次烧绿石扫选和3-5次烧绿石精选，烧绿石扫选中矿和烧绿石精选中矿顺序返回上一浮选作业。
2.根据权利要求1所述的烧绿石矿的选矿方法，其特征在于，所述弱磁选的磁场强度为500-2000Gs，所述弱磁选的磁选次数为1-2次。
3.根据权利要求1所述的烧绿石矿的选矿方法，其特征在于，所述含硫矿物反浮选矿浆的质量浓度为25%-40%。
4.根据权利要求1所述的烧绿石矿的选矿方法，其特征在于，所述硫捕收剂为质量比1:（1-2）:（5-15）的石油磺酸钠、十二烷基硫酸钠和戊基黄药；
所述硫捕收剂的用量为50-300g/t。
5.根据权利要求1所述的烧绿石矿的选矿方法，其特征在于，所述含硫矿物反浮选包括1-2次粗选、1-2次精选，硫矿物精选中矿与硫矿物粗选尾矿合并进入下一作业。
6.根据权利要求1所述的烧绿石矿的选矿方法，其特征在于，所述烧绿石抑制剂包括碳酸钠、苛化淀粉、水玻璃中的一种或多种；
所述苛化淀粉中氢氧化钠与玉米淀粉的质量比为1:（5-10）；
所述烧绿石抑制剂的用量为300-1500g/t。
7.根据权利要求1所述的烧绿石矿的选矿方法，其特征在于，所述含钙矿物反浮选包括1-2次粗选、1-2次精选，钙矿物精选中矿与钙矿物粗选尾矿合并进入下一作业。
8.根据权利要求1所述的烧绿石矿的选矿方法，其特征在于，所述钙捕收剂为油酸钠，用量为50-300g/t。
9.根据权利要求1-8任一项所述的烧绿石矿的选矿方法，其特征在于，所述磨矿的终点为粒度不大于0.074mm的矿石占原矿总重量的50%-80%；
所述原矿矿浆的质量浓度为25%-40%。
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2024
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