一种钛铁矿强化回收的浮选工艺及其药剂制度 |
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| 申请号 | CN202311770003.9 | 申请日 | 2023-12-21 | 公开(公告)号 | CN117563785A | 公开(公告)日 | 2024-02-20 |
| 申请人 | 东北大学; | 发明人 | 孟庆有; 赵轩; 李倩雯; 袁致涛; 李丽匣; 卢冀伟; 杜雨生; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种 钛 铁 矿强化回收的浮选工艺及其药剂制度，属于矿物浮选分离与综合利用技术领域。本发明所述的钛铁矿强化回收的浮选工艺具体包括S1.钛铁矿正浮选和S2.钛铁矿反浮选两段工序，S1.钛铁矿正浮选中“一粗一扫”工序的药剂制度为：粗选时，pH调整剂为 碳 酸钠，钛铁矿活化剂为 硝酸 铅，钛铁矿捕收剂为羟肟酸类捕收剂，起泡剂为2#油；扫选时，pH调整剂为碳酸钠，钛铁矿活化剂为硝酸铅，钛铁矿捕收剂为羟肟酸类捕收剂，起泡剂为2#油；所述S2.钛铁矿反浮选中“一粗一扫”工序的药剂制度为：粗选时，钛铁矿 抑制剂 为阳离子 淀粉 ，脉石捕收剂为双子季铵盐捕收剂；扫选时，不需添加药剂。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种钛铁矿强化回收的浮选工艺，其特征在于，包括以下工序： |
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| 说明书全文 | 一种钛铁矿强化回收的浮选工艺及其药剂制度技术领域[0001] 本发明属于矿物浮选分离与综合利用技术领域，具体涉及一种钛铁矿强化回收的浮选工艺及其药剂制度。 背景技术[0002] 四川攀枝花‑西昌地区蕴藏着我国93％以上的钛资源，主要赋存于基性岩‑超基性岩岩体。原生钛铁矿作为我国钛工业原料的主要供应矿物，目前开采利用主要为岩矿型钒钛磁铁矿，该类型钛铁矿矿石性质多变、共伴生矿物复杂，属于开发利用困难的钛铁矿资源。攀西地区钛铁矿分选回收主要以钒钛磁铁矿选铁尾矿为原料，采用“强磁+正浮选”的原则流程将钛铁矿进行分选回收，此工艺可以获得TiO2品位47％以上的钛精矿，但钛铁矿资源的回收率一直处于较低的水平，目前选钛车间浮选作业回收率在75％左右，浮选作业钛铁矿回收率仍有较大地提升空间。 [0003] 受制于攀西地区钒钛磁铁矿复杂的矿石性质，目前正浮选工艺中存在一系列问题：1)钛铁矿自身浮游性差，并且与主要脉石矿物的理化性质相似，导致浮选药剂选择性差，钛铁矿难分选；2)钛铁矿密度大，易出现浮选沉槽现象，影响浮选回收率，工艺中多采用将近50％高矿浆浓度以降低钛铁矿相对比重，但易造成浮选过程中脉石矿物夹杂严重，影响钛铁矿精矿品位；3)目前应用的钛铁矿浮选捕收剂多属于脂肪酸及其复配产品，需要在中强酸性矿浆环境进行钛铁矿浮选，耗酸量大，药剂成本高，易结垢，影响流程运行稳定性；4)浮选作业流程长，有的选钛工艺需要四次到五次精选才能达到合格的钛精矿指标，这将不利于保证获得较高的钛铁矿浮选回收率。诸多的技术问题导致钛铁矿的浮选回收率较低、分选成本高，不利于钛铁矿资源的高效回收利用。 发明内容[0004] 本发明的目的是克服上述现有技术存在的不足，提供一种钛铁矿强化回收的浮选工艺及其药剂制度，可以缩减钛铁矿浮选工艺流程，提高钛铁矿的浮选回收率，降低药剂成本，实现钛铁矿的高效回收。 [0005] 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案： [0006] 一种钛铁矿强化回收的浮选工艺，包括以下工序： [0007] S1.钛铁矿正浮选：将钛铁矿浮选原料配制成矿浆，依次加入正浮选pH调整剂、钛铁矿活化剂、钛铁矿捕收剂和起泡剂，充分调浆后进行“一粗一扫”正浮选，得到的浮选泡沫产品为钛铁矿粗精矿，扫选槽内产品为浮选尾矿1； [0008] S2.钛铁矿反浮选工序为：将钛铁矿粗精矿给入反浮选工序，依次加入反浮选钛铁矿抑制剂和脉石捕收剂，充分调浆后进行“一粗一扫”反浮选，得到的粗选槽内产品为最终钛精矿，反浮选泡沫产品为尾矿2。 [0009] 所述的钛铁矿浮选工艺中，所述钛铁矿浮选原料中TiO2品位为16.50～21.50％，所述钛铁矿浮选原料中脉石矿物含量为54.00～68.00％，所述脉石矿物包括钛辉石、长石、绿泥石。 [0010] 根据上述一种钛铁矿强化回收的浮选工艺，所述S1.钛铁矿正浮选中“一粗一扫”工序的药剂制度为：粗选时，pH调整剂为碳酸钠，矿浆pH值为7.5～8.0；钛铁矿活化剂为硝酸铅，用量为300～400g/t；钛铁矿捕收剂为羟肟酸类捕收剂，用量为1500～2000g/t；起泡剂为2#油，用量为30～40g/t；扫选时，pH调整剂为碳酸钠，矿浆pH值为7.5～8.0；钛铁矿活化剂为硝酸铅，用量为150～200g/t；钛铁矿捕收剂为羟肟酸类捕收剂，用量为500～700g/t；起泡剂为2#油，用量为10～20g/t。 [0011] 根据上述一种钛铁矿强化回收的浮选工艺，所述S2.钛铁矿反浮选中“一粗一扫”工序的药剂制度为：粗选时，钛铁矿抑制剂为阳离子淀粉，用量为900～1200g/t；脉石捕收剂为双子季铵盐捕收剂，用量为350～450g/t；扫选时，不需添加药剂。 [0012] 所述的步骤S1.钛铁矿正浮选工序中，钛铁矿捕收剂为苯甲羟肟酸和水杨羟肟酸中的至少一种。 [0013] 所述的步骤S2.钛铁矿反浮选工序中，钛铁矿抑制剂阳离子淀粉包括叔胺烷基淀粉醚和季铵淀粉醚中的至少一种。 [0014] 所述的步骤S2.钛铁矿反浮选工序中，脉石捕收剂双子季铵盐包括双十二烷基季铵盐、双十四烷基季铵盐及其乙撑基化的季铵盐产品中的至少一种。 [0015] 所述的步骤S2.钛铁矿反浮选工序中，反浮选时加入100～150g/t辛醇作为辅助捕收剂，可以提高浮选效果，并降低脉石捕收剂用量。 [0016] 所述的浮选工艺“一粗一扫”为技术用语，“粗”代表粗选作业，“扫”代表扫选作业，数量词表示选别的作业次数；“一粗一扫”代指浮选工艺包括一次粗选和一次扫选作业。 [0017] 与现有技术相比，本发明的有益效果在于： [0018] (1)钛铁矿自身浮游性差和密度大，导致钛铁矿上浮困难；结合此弱点，本发明再进一步选择性抑制钛铁矿，精选过程中不让其上浮，另外选择性增强脉石矿物浮游性，以扩大与钛铁矿间的浮游性差异，进而采用反浮选的方法提高钛铁矿的浮选回收率。 [0019] (2)本发明基于钛铁矿和脉石矿物表面性质差异而优选的钛铁矿选择性抑制剂硝酸铅+羟肟酸+阳离子淀粉及其用量，体现为硝酸铅+羟肟酸预先在钛铁矿表面的选择性吸附，利用羟肟酸药剂的桥联作用强化了阳离子淀粉在钛铁矿表面的吸附能力并对其实现选择性抑制；同时，硝酸铅和羟肟酸药剂是钛铁矿浮选的良好活化剂和捕收剂，在预选选择性吸附过程中进行一步正浮选可脱除部分脉石矿物，有助于改善后续反浮选矿浆环境，提高钛铁矿分选指标。 [0020] (3)本发明在钛铁矿被选择性抑制后，基于钛铁矿和脉石矿物表面性质差异而优选的脉石双子季铵盐捕收剂及其用量，体现为对脉石矿物表面选择性吸附而增加了捕收能力；辛醇辅助捕收剂通过强化双子季铵盐与脉石矿物的吸附作用增强了对脉石的捕收能力，可减少双子季铵盐捕收剂的用量。附图说明 具体实施方式[0023] 实施例1 [0024] 本实施例提供一种钛铁矿强化回收的浮选工艺及其药剂制度，钛铁矿浮选原料取自攀西地区某选钛厂的强磁精矿，元素化学分析TiO2品位为16.85％，脉石矿物主要为钛辉石、长石及少量的绿泥石和橄榄石，脉石矿物含量为66.68％，对其中钛铁矿进行浮选回收，具体包括S1.钛铁矿正浮选和S2.钛铁矿反浮选两段工序，工艺流程如图1所示： [0025] S1.钛铁矿正浮选工序为：将钛铁矿浮选原料配制成矿浆，依次加入正浮选pH调整剂、钛铁矿活化剂、钛铁矿捕收剂和起泡剂，充分调浆后进行“一粗一扫”正浮选，得到的浮选泡沫产品为钛铁矿粗精矿，扫选槽内产品为浮选尾矿1； [0026] 所述的S1.钛铁矿正浮选“一粗一扫”工序的药剂制度为：粗选时，pH调整剂为碳酸钠，矿浆pH值为8.0；钛铁矿活化剂为硝酸铅，用量为300g/t；钛铁矿捕收剂为苯甲羟肟酸，用量为1500g/t；起泡剂为2#油，用量为30g/t。扫选时，pH调整剂为碳酸钠，矿浆pH值为8.0；钛铁矿活化剂为硝酸铅，用量为150g/t；钛铁矿捕收剂为苯甲羟肟酸，用量为500g/t；起泡剂为2#油，用量为10g/t； [0027] S2.钛铁矿反浮选工序为：将钛铁矿粗精矿给入反浮选工序，依次加入反浮选钛铁矿抑制剂和脉石捕收剂，充分调浆后进行“一粗一扫”反浮选，得到的粗选槽内产品为最终钛精矿，反浮选泡沫产品为尾矿2； [0028] 所述的S2.钛铁矿反浮选“一粗一扫”工序的药剂制度为：粗选时，钛铁矿抑制剂为叔胺烷基淀粉醚，用量为1200g/t；脉石捕收剂为乙撑基双十四烷基季铵盐，用量为450g/t。扫选时，不需添加药剂。 [0029] 所述浮选工艺获得的精矿TiO2品位为47.52％，TiO2回收率80.12％。 [0030] 实施例2 [0031] 本实施例提供一种钛铁矿强化回收的浮选工艺及其药剂制度，钛铁矿浮选原料取自攀西地区某选钛厂的强磁精矿，元素化学分析TiO2品位为18.06％，脉石矿物主要为钛辉石、长石、绿泥石及少量橄榄石，脉石矿物含量为62.15％，对其中钛铁矿进行浮选回收，具体包括S1.钛铁矿正浮选和S2.钛铁矿反浮选两段工序： [0032] S1.钛铁矿正浮选工序为：将钛铁矿浮选原料配制成矿浆，依次加入正浮选pH调整剂、钛铁矿活化剂、钛铁矿捕收剂和起泡剂，充分调浆后进行“一粗一扫”正浮选，得到的浮选泡沫产品为钛铁矿粗精矿，扫选槽内产品为浮选尾矿1； [0033] 所述的S1.钛铁矿正浮选“一粗一扫”工序的药剂制度为：粗选时，pH调整剂为碳酸钠，矿浆pH值为8.0；钛铁矿活化剂为硝酸铅，用量为350g/t；钛铁矿捕收剂为水杨羟肟酸，用量为1750g/t；起泡剂为2#油，用量为35g/t。扫选时，pH调整剂为碳酸钠，矿浆pH值为8.0；钛铁矿活化剂为硝酸铅，用量为150g/t；钛铁矿捕收剂为水杨羟肟酸，用量为600g/t；起泡剂为2#油，用量为15g/t； [0034] S2.钛铁矿反浮选工序为：将钛铁矿粗精矿给入反浮选工序，依次加入反浮选钛铁矿抑制剂和脉石捕收剂，充分调浆后进行“一粗一扫”反浮选，得到的粗选槽内产品为最终钛精矿，反浮选泡沫产品为尾矿2； [0035] 所述的S2.钛铁矿反浮选“一粗一扫”工序的药剂制度为：粗选时，钛铁矿抑制剂为季铵淀粉醚，用量为1100g/t；脉石捕收剂为乙撑基双十二烷基季铵盐，用量为420g/t。扫选时，不需添加药剂。 [0036] 所述浮选工艺获得的精矿TiO2品位为47.38％，TiO2回收率82.96％。 [0037] 实施例3 [0038] 本实施例提供一种钛铁矿强化回收的浮选工艺及其药剂制度，钛铁矿浮选原料取自攀西地区某选钛厂的强磁精矿，元素化学分析TiO2品位为19.37％，脉石矿物主要为钛辉石、长石、绿泥石及少量橄榄石，脉石矿物含量为57.94％，对其中钛铁矿进行浮选回收，具体包括S1.钛铁矿正浮选和S2.钛铁矿反浮选两段工序： [0039] S1.钛铁矿正浮选工序为：将钛铁矿浮选原料配制成矿浆，依次加入正浮选pH调整剂、钛铁矿活化剂、钛铁矿捕收剂和起泡剂，充分调浆后进行“一粗一扫”正浮选，得到的浮选泡沫产品为钛铁矿粗精矿，扫选槽内产品为浮选尾矿1； [0040] 所述的S1.钛铁矿正浮选“一粗一扫”工序的药剂制度为：粗选时，pH调整剂为碳酸钠，矿浆pH值为8.0；钛铁矿活化剂为硝酸铅，用量为350g/t；钛铁矿捕收剂为水杨羟肟酸，用量为1800g/t；起泡剂为2#油，用量为30g/t。扫选时，pH调整剂为碳酸钠，矿浆pH值为8.0；钛铁矿活化剂为硝酸铅，用量为150g/t；钛铁矿捕收剂为水杨羟肟酸，用量为600g/t；起泡剂为2#油，用量为15g/t； [0041] S2.钛铁矿反浮选工序为：将钛铁矿粗精矿给入反浮选工序，依次加入反浮选钛铁矿抑制剂和脉石捕收剂，充分调浆后进行“一粗一扫”反浮选，得到的粗选槽内产品为最终钛精矿，反浮选泡沫产品为尾矿2； [0042] 所述的S2.钛铁矿反浮选“一粗一扫”工序的药剂制度为：粗选时，钛铁矿抑制剂为季铵淀粉醚，用量为1000g/t；脉石捕收剂为双十二烷基季铵盐，用量为400g/t。扫选时，不需添加药剂。 [0043] 所述浮选工艺获得的精矿TiO2品位为47.64％，TiO2回收率82.07％。 [0044] 实施例4 [0045] 本实施例提供一种钛铁矿强化回收的浮选工艺及其药剂制度，钛铁矿浮选原料取自攀西地区某选钛厂的强磁精矿，元素化学分析TiO2品位为20.17％，脉石矿物主要为钛辉石、长石、绿泥石，脉石矿物含量为56.24％，对其中钛铁矿进行浮选回收，具体包括S1.钛铁矿正浮选和S2.钛铁矿反浮选两段工序： [0046] S1.钛铁矿正浮选工序为：将钛铁矿浮选原料配制成矿浆，依次加入正浮选pH调整剂、钛铁矿活化剂、钛铁矿捕收剂和起泡剂，充分调浆后进行“一粗一扫”正浮选，得到的浮选泡沫产品为钛铁矿粗精矿，扫选槽内产品为浮选尾矿1； [0047] 所述的S1.钛铁矿正浮选“一粗一扫”工序的药剂制度为：粗选时，pH调整剂为碳酸钠，矿浆pH值为7.5；钛铁矿活化剂为硝酸铅，用量为400g/t；钛铁矿捕收剂为苯甲羟肟酸，用量为2000g/t；起泡剂为2#油，用量为40g/t。扫选时，pH调整剂为碳酸钠，矿浆pH值为7.5；钛铁矿活化剂为硝酸铅，用量为200g/t；钛铁矿捕收剂为苯甲羟肟酸，用量为700g/t；起泡剂为2#油，用量为20g/t； [0048] S2.钛铁矿反浮选工序为：将钛铁矿粗精矿给入反浮选工序，依次加入反浮选钛铁矿抑制剂和脉石捕收剂，充分调浆后进行“一粗一扫”反浮选，得到的粗选槽内产品为最终钛精矿，反浮选泡沫产品为尾矿2； [0049] 所述的S2.钛铁矿反浮选“一粗一扫”工序的药剂制度为：粗选时，钛铁矿抑制剂为叔胺烷基淀粉醚，用量为900g/t；脉石捕收剂为双十四烷基季铵盐，用量为350g/t。扫选时，不需添加药剂。 [0050] 所述浮选工艺获得的精矿TiO2品位为47.83％，TiO2回收率83.45％。 [0051] 实施例5 [0052] 本实施例提供一种钛铁矿强化回收的浮选工艺及其药剂制度，钛铁矿浮选原料取自攀西地区某选钛厂的强磁精矿，元素化学分析TiO2品位为20.96％，脉石矿物主要为钛辉石、长石、少量的绿泥石，脉石矿物含量为55.32％，对其中钛铁矿进行浮选回收，具体包括S1.钛铁矿正浮选和S2.钛铁矿反浮选两段工序： [0053] S1.钛铁矿正浮选工序为：将钛铁矿浮选原料配制成矿浆，依次加入正浮选pH调整剂、钛铁矿活化剂、钛铁矿捕收剂和起泡剂，充分调浆后进行“一粗一扫”正浮选，得到的浮选泡沫产品为钛铁矿粗精矿，扫选槽内产品为浮选尾矿1； [0054] 所述的S1.钛铁矿正浮选“一粗一扫”工序的药剂制度为：粗选时，pH调整剂为碳酸钠，矿浆pH值为7.5；钛铁矿活化剂为硝酸铅，用量为400g/t；钛铁矿捕收剂为苯甲羟肟酸，用量为1900g/t；起泡剂为2#油，用量为40g/t。扫选时，pH调整剂为碳酸钠，矿浆pH值为7.5；钛铁矿活化剂为硝酸铅，用量为200g/t；钛铁矿捕收剂为苯甲羟肟酸，用量为700g/t；起泡剂为2#油，用量为20g/t； [0055] S2.钛铁矿反浮选工序为：将钛铁矿粗精矿给入反浮选工序，依次加入反浮选钛铁矿抑制剂和脉石捕收剂，充分调浆后进行“一粗一扫”反浮选，得到的粗选槽内产品为最终钛精矿，反浮选泡沫产品为尾矿2； [0056] 所述的S2.钛铁矿反浮选“一粗一扫”工序的药剂制度为：粗选时，钛铁矿抑制剂为叔胺烷基淀粉醚，用量为1000g/t；脉石捕收剂为双十四烷基季铵盐，用量为200g/t，辅助捕收剂为辛醇，用量为150g/t。扫选时，不需添加药剂。 [0057] 所述浮选工艺获得的精矿TiO2品位为47.75％，TiO2回收率84.06％。 [0058] 实施例6 [0059] 本实施例提供一种钛铁矿强化回收的浮选工艺及其药剂制度，钛铁矿浮选原料取自攀西地区某选钛厂的强磁精矿，元素化学分析TiO2品位为21.43％，脉石矿物主要为钛辉石、长石、少量的绿泥石，脉石矿物含量为54.56％，对其中钛铁矿进行浮选回收，具体包括S1.钛铁矿正浮选和S2.钛铁矿反浮选两段工序： [0060] S1.钛铁矿正浮选工序为：将钛铁矿浮选原料配制成矿浆，依次加入正浮选pH调整剂、钛铁矿活化剂、钛铁矿捕收剂和起泡剂，充分调浆后进行“一粗一扫”正浮选，得到的浮选泡沫产品为钛铁矿粗精矿，扫选槽内产品为浮选尾矿1； [0061] 所述的S1.钛铁矿正浮选“一粗一扫”工序的药剂制度为：粗选时，pH调整剂为碳酸钠，矿浆pH值为8.0；钛铁矿活化剂为硝酸铅，用量为350g/t；钛铁矿捕收剂为水杨羟肟酸，用量为2000g/t；起泡剂为2#油，用量为30g/t。扫选时，pH调整剂为碳酸钠，矿浆pH值为7.5；钛铁矿活化剂为硝酸铅，用量为150g/t；钛铁矿捕收剂为水杨羟肟酸，用量为600g/t；起泡剂为2#油，用量为15g/t； [0062] S2.钛铁矿反浮选工序为：将钛铁矿粗精矿给入反浮选工序，依次加入反浮选钛铁矿抑制剂和脉石捕收剂，充分调浆后进行“一粗一扫”反浮选，得到的粗选槽内产品为最终钛精矿，反浮选泡沫产品为尾矿2； [0063] 所述的S2.钛铁矿反浮选“一粗一扫”工序的药剂制度为：粗选时，钛铁矿抑制剂为季铵淀粉醚，用量为1000g/t；脉石捕收剂为乙撑基双十四烷基季铵盐，用量为200g/t，辅助捕收剂为辛醇，用量为100g/t。扫选时，不需添加药剂。 [0064] 所述浮选工艺获得的精矿TiO2品位为47.67％，TiO2回收率84.65％。 |
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