CN117884261A - 一种辉钼矿抑制剂apasp及应用、选矿方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种辉钼矿抑制剂APASP及应用、选矿方法，所述辉钼矿抑制剂APASP包括聚天冬氨酸钠和浓盐酸，其质量比为(5~10):1；使用时将两个组分分别配置为水溶液，聚天冬氨酸钠水溶液的质量浓度为0.5%~2.5%，HCl水溶液的质量浓度为1.0%~5.0%，将两种水溶液按照质量比(2.5~10):(1~2.5)混合得到辉钼矿抑制剂APASP。将聚天冬氨酸钠酸化得到辉钼矿抑制剂APASP，可以根据APASP在矿浆中的存在形式，选择性抑制辉钼矿，而不对滑石产生作用。本发明能够改善高滑石型钼矿的选别难度，有效提高钼的回收，对比现有抑制剂，辉钼矿抑制剂APASP兼具有抑制能力、高选择性和较强的螯合能力，应用前景大，且其具有阻垢能力，能够有效的减少设备结垢，是一种极佳的绿色水处理剂、能够防止水体的二次污染。
Description
技术领域
本发明属于矿物浮选领域，具体涉及一种辉钼矿抑制剂APASP及应用、选矿方法。
背景技术
随着富矿和易选矿物不断开采利用而日趋减少，复杂、贫细，难处理的钼矿资源无法采用重选等物理方法回收，而浮选是高滑石型钼矿的最主要选别方法。现国内常用的滑石的抑制剂为水玻璃，往往在浮选过程加入大量水玻璃，但这会导致矿浆沉降困难，回水难以利用，同时水玻璃抑制滑石效果不强。因此采用反浮选，浮选天然可浮性更好的滑石，抑制辉钼矿，目前辉钼矿常用的抑制剂包括糊精、淀粉、木质素磺酸钠、葡聚糖等，但是这些现有抑制剂选择性差、抑制效果不强。
因此开发一种高效的用于辉钼矿与滑石反浮选分离的辉钼矿抑制剂，对提高钼资源的综合利用率具有重要意义。
发明内容
针对目前水玻璃抑制滑石效果不强，而反浮选中现有辉钼矿抑制剂选择性差、抑制效果不强的问题，本发明提供一种辉钼矿抑制剂APASP及应用、选矿方法，旨在利用该辉钼矿抑制剂高效抑制辉钼矿，从而实现辉钼矿与滑石反浮选分离。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种辉钼矿抑制剂APASP，所述辉钼矿抑制剂APASP的活性组分包包括聚天冬氨酸钠和浓盐酸，其质量比为(5～10)：1；所述聚天冬氨酸钠的化学结构式为：
其中，n为10～40；m为10～40；相对分子质量为1000～10000。
聚天冬氨酸钠(PASP)是一种生物聚合物，是一种具有无毒、易降解、易配置的环境友好型绿色化学品。聚天冬氨酸钠含有肽键和羧基等活性基团，这些基团还具有极强的亲水能力，赋予了PASP螯合、分散、吸附等作用。在自然状态下，PASP的天然pH在8～9之间，此时PASP主要以去质子的形式L4-、HL3-、H2L2-溶解在溶液中，但在矿浆中，辉钼矿表面的等电点在2～3之间，其表面往往携带大量负电荷，因此难以被阴离子抑制剂所作用，PASP对于辉钼矿几乎没有抑制效果。而由于PASP具有多级去质子的能力，使用浓盐酸(36％～38％HCl)将其酸化后得到的APASP在矿浆中多以H4L和H3L-的形式存在，较低的负电荷弱化了辉钼矿表面和H4L、H3L-之间的静电排斥作用，故此时APASP能够在辉钼矿表面发生作用，主要发生两种吸附关系，一种是通过化学吸附的形式与辉钼矿表面金属离子发生极强的螯合作用，这与APASP的含有活性强多肽键和羧基有关；另一种则是由于酸化后的APASP也会以分子状态的H4L形式存在，会通过色散力的作用在辉钼矿形成物理吸附。当APASP在辉钼矿表面完成吸附，此时APASP表面的多羧基和肽键就会起到亲水作用使得辉钼矿在矿浆中被抑制，而滑石表面的金属离子与APASP螯合能力较弱，且滑石表面电荷更饱和也不易与APASP发生范德华力的作用使得滑石在矿浆中不受APASP影响，疏水上浮。
进一步地，所述聚天冬氨酸钠和浓盐酸的质量比为8：1。
使用浓盐酸酸化聚天冬氨酸钠(PASP)可避免氧化作用，若使用其他无机酸如硫酸和硝酸进行酸化，则会产生氧化作用，影响APASP的生成。
进一步地，所述辉钼矿抑制剂APASP由所述聚天冬氨酸钠配置成水溶液、浓盐酸稀释为HCl水溶液，将两种水溶液按照质量比(2.5～10):(1～2.5)混合而成；其中，聚天冬氨酸钠水溶液的质量浓度为0.5％～2.5％，HCl水溶液的质量浓度为1.0％～5.0％。
进一步地，所述聚天冬氨酸钠水溶液的质量浓度为0.5％～1.5％，HCl水溶液的质量浓度为1.5％～2.5％，聚天冬氨酸钠水溶液与HCl水溶液的质量比为4:(1～2)。
优选地，所述聚天冬氨酸钠水溶液的质量浓度为1.0％。
优选地，HCl水溶液的质量浓度为2.0％。
本发明还提供上述辉钼矿抑制剂APASP在高滑石型钼矿选矿中的应用。
基于同一发明构思，本发明还提供一种利用上述辉钼矿抑制剂APASP进行高滑石型钼矿选矿的方法，包括以下步骤：
(1)磨矿：将原矿进行磨矿，得到细度为-74μm占65％～75％的矿浆Ⅰ；
(2)所述矿浆Ⅰ中加入抑制剂Ⅰ、抑制剂Ⅱ、捕收剂、起泡剂，依次进行一至二次混合浮选、一至二次预精选和一至三次粗扫选，得到钼矿滑石混合精矿和粗选尾矿；其中，预精选和粗扫选的中矿顺序返回上一级作业；
(3)对所述钼矿滑石混合精矿进行再磨，得到细度为-38μm占87％～95％的矿浆Ⅱ；
(4)所述矿浆Ⅱ中加入所述辉钼矿抑制剂APASP、起泡剂，依次进行分离粗选、一至二次分离精选、一至二次分离扫选，得到富集滑石的精矿产品和富集钼的底流产品；其中，分离精选和分离扫选的中矿顺序返回上一级作业。
进一步地，步骤(1)中，所述原矿的钼品位为0.08％～0.5％，采用湿式球磨进行磨矿。
进一步地，步骤(2)中，所述抑制剂Ⅰ为六偏磷酸钠，所述抑制剂Ⅱ为亚硫酸钠，所述捕收剂为煤油，所述起泡剂为甲基异丁基甲醇(MIBC)；一、二次混合浮选相对原矿加药量为六偏磷酸钠50～300g/t、亚硫酸钠100～200g/t、煤油10～30g/t、起泡剂MIBC 20～60g/t，各搅拌2～3min，浮选3～5min，得到辉钼矿滑石混合浮选精矿和辉钼矿滑石混合浮选底流；对辉钼矿滑石混合浮选精矿进行一至二次预精选作业，其中：一次预精选相对原矿加药量为六偏磷酸钠20～200g/t、亚硫酸钠50～100g/t、煤油5～10g/t、MIBC 10～30g/t，各搅拌2～3min，浮选2～3min；二次预精选相对原矿加药量为六偏磷酸钠15～150g/t、亚硫酸钠50～100g/t、MIBC 10～30g/t，各搅拌2～3min，浮选2～3min，得到钼矿滑石混合精矿；对辉钼矿滑石混合浮选底流进行一至三次粗扫选作业，其中：一次粗扫选相对原矿加药量为六偏磷酸钠50～300g/t、亚硫酸钠50～200g/t、煤油10～30g/t、MIBC 5～20g/t，各搅拌2～3min，浮选2～4min；二次粗扫选相对原矿加药量为煤油10～20g/t、MIBC 5～10g/t，各搅拌2～3min，浮选2～3min；三次粗扫选相对原矿加药量为煤油5～10g/t、MIBC 2～5g/t，各搅拌2～3min，浮选2～3min，得到粗选尾矿。
进一步地，步骤(3)中，所述再磨采用湿式球磨进行磨矿。
进一步地，步骤(4)中，所述起泡剂为甲基异丁基甲醇(MIBC)；所述分离粗选相对原矿加药量为：先加入辉钼矿抑制剂APASP 100～200g/t，搅拌2～3min，再加入MIBC 10～30g/t，搅拌1～3min，浮选2～3min，得到分离粗选泡沫产品和分离粗选底流产品；对分离粗选泡沫产品进行一至二次分离精选作业，其中：一次分离精选作业相对原矿加药量为辉钼矿抑制剂APASP 50～100g/t，搅拌2～3min，浮选1～2min；二次分离精选作业相对原矿加药量为辉钼矿抑制剂APASP 25～50g/t，搅拌2～3min，浮选1～2min，得到富集滑石的精矿产品；对分离粗选底流产品进行一至二次分离扫选作业，其中：一次分离扫选相对原矿加药量为辉钼矿抑制剂APASP 10～15g/t、MIBC 10～30g/t，搅拌1～3min，浮选2～3min；二次分离扫选相对原矿加药量为辉钼矿抑制剂APASP 5～10g/t、MIBC 10～20g/t，搅拌1～3min，浮选2～3min，得到得到富集钼的底流产品。
进一步地，所述辉钼矿抑制剂APASP的质量浓度为5～15g/L。
优选地，辉钼矿抑制剂APASP的质量浓度为10g/L。
本发明提供的辉钼矿抑制剂APASP由聚天冬氨酸钠(PASP)经酸化得到，通过矿浆中APASP与辉钼矿的吸附关系改变辉钼矿的表面亲水性，使其亲水抑制，保留在底流产品中，而滑石不受APASP影响，疏水上浮，从而实现辉钼矿与滑石反浮选的高效分离。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明通过将聚天冬氨酸钠按照一定比例酸化得到辉钼矿抑制剂APASP，通过化学吸附及物理吸附的关系，APASP能够选择性的强烈抑制辉钼矿，使辉钼矿表面亲水，而对滑石不产生抑制作用，从而将辉钼矿与滑石分离，达到反浮选滑石，在底流中得到辉钼矿精矿的浮选效果。
2、本发明中提供的辉钼矿抑制剂APASP是经聚天冬氨酸钠(PASP)酸化得到，制备方便、无毒无公害、绿色高效、药剂用量较少，具有较高的经济效益。
3、本发明中提供的辉钼矿抑制剂APASP具有较强的螯合能力，同时还具有阻垢的能力，能够有效的减少设备结垢，是一种极佳的绿色水处理剂、能够防止水体的二次污染。
4、本发明中提供的辉钼矿抑制剂APASP在应用时，能得到较好的钼精矿品位和钼精矿回收率浮选回收指标，具有巨大的工业应用前景。
说明书附图
图1为本发明中一个实施例的工艺流程示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
实施例1
河南某高滑石型难选钼矿矿样1#，原矿含Mo 0.13％。原矿中矿物主要含有辉钼矿、滑石、磁铁矿、长石、黄铁矿等。辉钼矿为钼的主要赋存形式占比达到97％，其中滑石含量较高为13.3％。由于滑石的天然可浮性较好，故浮选过程中大量的滑石上浮使得该类型钼矿的品位不高，往往难以达到国家标准的最低钼精矿水平45％。
采用本发明提供的辉钼矿抑制剂APASP及应用进行选矿试验，选矿工艺流程和药剂制度如图1所示，本实施例中辉钼矿的选别采用辉钼矿滑石混合浮选-混合浮选精矿预精精选-混合精矿再磨-辉钼矿滑石反浮选分离的流程，在流程中通过混合浮选将辉钼矿滑石与大量长石、石英、黄铁矿等脉石矿物分离，再通过预精选作业进一步去除这些脉石矿石，保证进入辉钼矿滑石分离精选作业的混合精矿几乎不含这些脉石矿物，以保证反浮选的钼精矿品位。
辉钼矿抑制剂APASP的制备：将聚天冬氨酸钠配成水溶液，浓盐酸(37％HCl)加水稀释为HCl水溶液，聚天冬氨酸钠水溶液质量浓度为1.0％，HCl水溶液质量浓度为2％，然后按照10:1的质量比将两种水溶液混合配成所述辉钼矿抑制剂APASP；保存备用。
选矿工艺采用全流程闭路试验：经过二次混合粗选-二次预精选-三次粗扫选得到辉钼矿滑石混合精矿，将辉钼矿滑石混合精矿进行分离粗选-两次分离精选-两次分离扫选，具体包括如下步骤：
(1)采用湿式球磨对原矿进行磨矿，得到细度为-74μm约占70％的矿浆Ⅰ。
(2)二次混合粗选；第一次混合浮选添加六偏磷酸钠200g/t，亚硫酸钠200g/t，煤油25g/t，MIBC 30g/t，各搅拌2min，浮选5min；第二次混合浮选添加六偏磷酸钠200g/t，亚硫酸钠150g/t，煤油20g/t，MIBC 20g/t，各搅拌2min，浮选4min，得到辉钼矿滑石混合浮选精矿和辉钼矿滑石混合浮选底流。
(3)二次预精选：对辉钼矿滑石混合浮选精矿进行二次预精选作业。第一次预精选添加六偏磷酸钠100g/t，亚硫酸钠80g/t，煤油10g/t，MIBC 20g/t，各搅拌2min，浮选2min；第二次预精选添加六偏磷酸钠50g/t，亚硫酸钠50g/t，MIBC 10g/t，各搅拌2min，浮选2min。预精选中矿顺序返回上一级作业；得到辉钼矿滑石混合精矿。
(4)三次粗扫选作业：对辉钼矿滑石混合浮选底流进行三次粗扫选作业。第一次扫选加入六偏磷酸钠200g/t，亚硫酸钠150g/t，煤油20g/t，MIBC 20g/t，各搅拌2min，浮选4min；第二次扫选加入煤油10g/t，MIBC 10g/t，各搅拌2min，浮选3min；第三次扫选加入煤油10g/t，MIBC 5g/t，各搅拌2min，浮选2.5min，粗扫选中矿顺序返回上一级作业；得到粗选尾矿。
(5)采用湿式球磨对辉钼矿滑石混合精矿进行再磨，确保得到细度为-38μm占90％的矿浆Ⅱ。对矿浆Ⅱ进行分离粗选作业，向其中添加辉钼矿抑制剂APASP 100g/t，搅拌2min，添加MIBC 20g/t，搅拌1min，浮选3min，得到分离粗选泡沫和分离粗选底流。
(6)二次分离精选作业：对分离粗选泡沫进行二次分离精选作业，第一次分离精选添加辉钼矿抑制剂APASP 50g/t，搅拌2min，浮选2min；第二次分离精选添加辉钼矿抑制剂APASP 25g/t，搅拌2min，浮选2min，分离精选中矿顺序返回上一级作业；得到富集滑石的精矿产品。
(7)二次分离扫选作业：对分离粗选底流进行二次分离扫选作业，第一次分离扫选添加辉钼矿抑制剂APASP 15g/t，搅拌2min，添加MIBC 15g/t，搅拌1min，浮选3min；第二次分离扫选添加辉钼矿抑制剂APASP 10g/t，添加MIBC 10g/t，搅拌1min，浮选2min，分离扫选中矿顺序返回上一级作业；得到富集钼的底流产品。
选矿试验结果如表1中的1-1#所示。
对比例1
重复实施例1的选矿工艺流程，与实施例1不同的是，在分离粗选、分离精选和分离扫选作业中，将辉钼矿抑制剂APASP替换为葡聚糖，用量不变，选矿试验结果如表1中的2-1#所示。
对比例2
重复实施例1的选矿工艺流程，与实施例1不同的是，在分离粗选、分离精选和分离扫选作业中，将辉钼矿抑制剂APASP替换为淀粉，用量不变，选矿试验结果如表1中的3-1#所示。
对比例3
重复实施例1的选矿工艺流程，与实施例1不同的是，在分离粗选、分离精选和分离扫选作业中，将辉钼矿抑制剂APASP替换为腐殖酸钠，用量不变，选矿试验结果如表1中的4-1#所示。
对比例4
重复实施例1的选矿工艺流程，与实施例1不同的是，在分离粗选、分离精选和分离扫选作业中，将辉钼矿抑制剂APASP替换为木质素磺酸钠，用量不变，选矿试验结果如表1中的5-1#所示。
对比例5
重复实施例1的选矿工艺流程，与实施例1不同的是，在分离粗选、分离精选和分离扫选作业中，将辉钼矿抑制剂APASP替换为不酸化的聚天冬氨酸钠(PASP)，用量不变，选矿试验结果如表1中的6-1#所示。
表1实施例1、对比例1-5全流程闭路对比试验结果/％
由表1结果可知，通过在相同的浮选工艺流程下，进行了某高滑石钼矿矿样1#的辉钼矿抑制剂种类对比的闭路流程试验发现，采用本发明提供的辉钼矿抑制剂APASP(1-1#)得到钼精矿品位48.27％，钼精矿回收率74.26％，钼精矿品位超过国家钼精矿标准最低品位45％；试验编号2-1#～5-1#分别是对比例1～4所对应的闭路指标，2-1#与3-1#指标发现使用淀粉和葡聚糖时对辉钼矿的抑制能力不足故有大量辉钼矿滑石中损失，同时淀粉和葡聚糖也会部分抑制滑石，导致钼精矿品位不足，4-1#指标可以发现腐殖酸钠对辉钼矿的抑制能力极差，故钼金属损失较大，回收率较低仅为48.75％。5-1#指标可以发现木质素磺酸钠对辉钼矿和滑石都有较强的抑制能力，故滑石精矿产率不高，同时导致大量滑石被抑制，反浮选底流中的钼精矿品位不高仅30.11％。组别6-1#中采用不酸化的聚天冬氨酸钠(PASP)，根据其指标可以发现未酸化的聚天冬氨酸钠几乎没有选择抑制辉钼矿的能力，槽底精矿产率极低仅为0.08％，辉钼矿和滑石皆上浮，钼损失达到57.10％，钼回收率仅为29.31％，表明酸化处理使得聚天冬氨酸钠表现出较强的选择抑制能力。
以上结果说明，针对高滑石钼矿，本发明提供的辉钼矿抑制剂APASP展现出了兼具辉钼矿的强抑制能力，以及几乎不抑制滑石的选择抑制能力，得到较好的指标。
上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围。
Claims (10)
1.一种辉钼矿抑制剂APASP，其特征在于，所述辉钼矿抑制剂APASP的活性组分包括聚天冬氨酸钠和浓盐酸，其质量比为(5~10)：1；所述聚天冬氨酸钠的化学结构式为：
其中，n为10~40；m为10~40；相对分子质量为1000~10000。
2.根据权利要求1所述的辉钼矿抑制剂APASP，其特征在于，所述聚天冬氨酸钠和浓盐酸的质量比为8：1。
3.根据权利要求1或2所述的辉钼矿抑制剂APASP，其特征在于，所述辉钼矿抑制剂APASP由所述聚天冬氨酸钠配置成水溶液、浓盐酸稀释为HCl水溶液，将两种水溶液按照质量比(2.5~10):(1~2.5)混合而成；其中，聚天冬氨酸钠水溶液的质量浓度为0.5%~2.5%，HCl水溶液的质量浓度为1.0%~5.0%；优选地，所述聚天冬氨酸钠水溶液的质量浓度为0.5%~1.5%，HCl水溶液的质量浓度为1.5%~2.5%，聚天冬氨酸钠水溶液与HCl水溶液的质量比为4:(1~2)。
4.一种利用如权利要求1~3任一项所述的辉钼矿抑制剂APASP在高滑石型钼矿选矿中的应用。
5.一种利用如权利要求1~3任一项所述的辉钼矿抑制剂APASP进行高滑石型钼矿选矿的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）磨矿：将原矿进行磨矿，得到细度为-74μm占65%~75%的矿浆Ⅰ；
（2）所述矿浆Ⅰ中加入抑制剂Ⅰ、抑制剂Ⅱ、捕收剂、起泡剂，依次进行一至二次混合浮选、一至二次预精选和一至三次粗扫选，得到钼矿滑石混合精矿和粗选尾矿；其中，预精选和粗扫选的中矿顺序返回上一级作业；
（3）对所述钼矿滑石混合精矿进行再磨，得到细度为-38μm占87%~95%的矿浆Ⅱ；
（4）所述矿浆Ⅱ中加入所述辉钼矿抑制剂APASP、起泡剂，依次进行分离粗选、一至二次分离精选、一至二次分离扫选，得到富集滑石的精矿产品和富集钼的底流产品；其中，分离精选和分离扫选的中矿顺序返回上一级作业。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述原矿的钼品位为0.08%~0.5%，采用湿式球磨进行磨矿。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤（2）中，所述抑制剂Ⅰ为六偏磷酸钠，所述抑制剂Ⅱ为亚硫酸钠，所述捕收剂为煤油，所述起泡剂为MIBC；一、二次混合浮选相对原矿加药量为六偏磷酸钠50~300g/t、亚硫酸钠100~200g/t、煤油10~30g/t、起泡剂MIBC 20~60g/t；一次预精选相对原矿加药量为六偏磷酸钠20~200g/t、亚硫酸钠50~100g/t、煤油5~10g/t、MIBC 10~30g/t；二次预精选相对原矿加药量为六偏磷酸钠15~150g/t、亚硫酸钠50~100g/t、MIBC 10~30g/t；所述一至三次粗扫选作业中：一次粗扫选相对原矿加药量为六偏磷酸钠50~300g/t、亚硫酸钠50~200g/t、煤油10~30g/t、MIBC 5~20g/t；二次粗扫选相对原矿加药量为煤油10~20g/t、MIBC 5~10g/t；三次粗扫选相对原矿加药量为煤油5~10g/t、MIBC 2~5g/t。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤（3）中，所述再磨采用湿式球磨进行磨矿。
9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤（4）中，所述起泡剂为MIBC；所述分离粗选相对原矿加药量为辉钼矿抑制剂APASP 100~200g/t、MIBC 10~30g/t；所述一至二次分离精选作业中：一次分离精选作业相对原矿加药量为辉钼矿抑制剂APASP 50~100g/t；二次分离精选作业相对原矿加药量为辉钼矿抑制剂APASP 25~50g/t；所述一至二次分离扫选作业中：一次分离扫选相对原矿加药量为辉钼矿抑制剂APASP 10~15g/t、MIBC 10~30g/t；二次分离扫选相对原矿加药量为辉钼矿抑制剂APASP 5~10g/t、MIBC 10~20g/t。
10.根据权利要求5~9任一项所述的方法，其特征在于，所述辉钼矿抑制剂APASP的质量浓度为5~15g/L；优选地，辉钼矿抑制剂APASP的质量浓度为10g/L。
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