一种采用EDDHA抑制剂进行菱镁矿反浮选脱钙的方法 |
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申请号 | CN201910359173.5 | 申请日 | 2019-04-30 | 公开(公告)号 | CN110124851B | 公开(公告)日 | 2021-04-20 |
申请人 | 东北大学; | 发明人 | 孙浩然; 印万忠; 唐远; 杨斌; 韩会丽; 姚金; | ||||
摘要 | 一种采用EDDHA 抑制剂 进行菱镁矿反浮选脱 钙 的方法,属于菱镁矿选矿提纯工艺领域。该方法中,对高钙低品位菱镁矿 破碎 ,球磨后,加入 水 和EDDHA抑制剂调浆;按固液比,EDDHA抑制剂:菱镁矿矿浆=(60~90)mg:1L;菱镁矿矿浆的 质量 浓度为10~30%。将菱镁矿矿浆调浆pH值为10~12,在加入油酸钠,进行反浮选粗选脱钙,得到低钙菱镁矿精矿,其回收率为70~85%,低钙菱镁矿精矿中的MgO回收率为65~85%。该方法根据在EDDHA抑制剂作用下菱镁矿及菱镁矿中杂质矿物白 云 石存在的可浮性差异,通过反浮选将菱镁矿中的钙矿物脱除,提高菱镁矿品质,能够为高钙低品位菱镁矿选矿脱钙提供新的药剂。 | ||||||
权利要求 | 1.一种采用EDDHA抑制剂进行菱镁矿反浮选脱钙的方法,其特征在于,包括以下步骤: |
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说明书全文 | 一种采用EDDHA抑制剂进行菱镁矿反浮选脱钙的方法技术领域[0001] 本发明涉及菱镁矿选矿提纯工艺技术领域,具体涉及一种采用EDDHA抑制剂进行菱镁矿反浮选脱钙的方法。 背景技术[0002] 在菱镁矿选矿提纯过程中,降低CaO含量是提高菱镁矿品质的关键。菱镁矿中的CaO主要包为在杂质矿物白云石(CaMg(CO3)2)中。但由于白云石与菱镁矿均属于碳酸盐类矿物,有相同的分子结构和相似的化学性质,并且钙镁离子物理化学性质相近,导致菱镁矿和白云石表面性质趋同,增加浮选二者分离的难度。目前,针对菱镁矿和白云石分离,大多通过抑钙浮镁即反浮选的浮选方法达到菱镁矿浮选脱钙的效果,因此,所研究的调整剂大多为针对白云石的抑制剂,对菱镁矿抑制剂的研究较少。EDDHA(N,N'‑乙基双(2‑[2‑羟基苯基]甘氨酸))一种镁选择性极强的螯合剂,目前工业上主要用于化妆品和个人护理产品的添加剂来控制碱金属离子的含量,但在选矿上目前还未曾使用。由于EDDHA可以和镁离子生成亲水性螯合物,故可以作为菱镁矿反浮选脱钙过程中菱镁矿的抑制剂,基于此,本技术研究了EDDHA药剂对菱镁矿和白云石浮选的影响,为低品位菱镁矿选矿脱钙提供了一种新的抑制药剂。 发明内容[0003] 本发明的目的是提供一种采用EDDHA抑制剂进行菱镁矿反浮选脱钙的方法,该方法涉及了EDDHA抑制剂在菱镁矿反浮选脱钙中的应用,根据特定EDDHA抑制剂用量下菱镁矿及菱镁矿中杂质矿物白云石存在的可浮性差异,通过反浮选将菱镁矿中的钙矿物脱除,提高菱镁矿品质,能够为高钙低品位菱镁矿选矿脱钙提供新的药剂。 [0004] 本发明的一种采用EDDHA抑制剂进行菱镁矿反浮选脱钙的方法,在菱镁矿反浮选脱钙过程中,加入EDDHA抑制剂;按固液比,EDDHA抑制剂:菱镁矿矿浆=(60~90)mg:1L;菱镁矿矿浆的质量浓度为10~30%。 [0005] 本发明的一种采用EDDHA抑制剂进行菱镁矿反浮选脱钙的方法,具体包括以下步骤: [0006] 步骤1:磨矿 [0007] 将高钙低品位菱镁矿破碎,球磨,得到菱镁矿粉;其中,菱镁矿粉中,小于74μm的菱镁矿粉质量占总菱镁矿粉质量的65~85%; [0008] 步骤2:调浆 [0009] 将菱镁矿粉置于浮选设备中,加入去离子水和EDDHA抑制剂溶液,并混合均匀,进行调浆,得到菱镁矿矿浆;其中,菱镁矿矿浆中,菱镁矿的质量浓度为10~30%;按固液比,EDDHA抑制剂:菱镁矿矿浆=(60~90)mg:1L; [0010] 步骤3:反浮选脱钙 [0011] 在20~35℃,向菱镁矿矿浆中加入强碱溶液,调节pH值至10~12,搅拌均匀,得到pH值为10~12的菱镁矿矿浆; [0012] 向pH值为10~12的菱镁矿矿浆中,加入捕收剂油酸钠水溶液,搅拌均匀,然后进行反浮选粗选脱钙,获得低钙菱镁矿精矿;其中,按固液比,捕收剂油酸钠:pH值为10~12的菱镁矿矿浆=(100~140)mg:1L。 [0013] 所述的步骤2中,所述的浮选设备优选为挂槽式浮选机,其转速为1700~1900rpm,优选为1800rpm。 [0014] 所述的步骤2中,所述的EDDHA抑制剂溶液,其配置方法为:向去离子水中加入NaOH,调节pH值为10~12,得到pH值为10~12的水溶液,将固体粉末EDDHA抑制剂加入pH值为10~12的水溶液中,搅拌至EDDHA抑制剂溶解后,得到EDDHA抑制剂溶液;其中,EDDHA抑制剂溶液的质量浓度为1~5g/L;其pH值优选为11。 [0015] 所述的步骤2中,所述的EDDHA抑制剂占菱镁矿矿浆量的用量优选为70mg/L。 [0016] 所述的步骤3中,所述的强碱溶液优选为NaOH溶液,更优选为质量浓度为1~5%的NaOH水溶液。 [0017] 所述的步骤3中,所述的pH值优选为11。 [0018] 所述的步骤3中,所述的搅拌,搅拌速率为1700~1900rpm。 [0019] 所述的步骤3中,所述的反浮选粗选脱钙,浮选机转速优选为1800rpm。 [0020] 所述的步骤3中,所述的捕收剂油酸钠水溶液,优选为摩尔浓度为0.01~0.05mol/L的油酸钠水溶液。 [0021] 所述的步骤3中,所述的捕收剂油酸钠占菱镁矿矿浆量的用量优选为120mg/L。 [0022] 所述的步骤3中,所述的搅拌均匀,时间为2~5min。 [0023] 所述的步骤3中,在加入捕收剂油酸钠后,再加入起泡剂,搅拌均匀,最后进行反浮选粗选脱钙,所述的起泡剂优选为2号油,按固液比,2号油:菱镁矿矿浆=(4~6)mg:1L。 [0024] 所述的步骤3中,所述的反浮选粗选,时间为3~5min。 [0025] 上述方法中的高钙低品位菱镁矿,其主要成分按质量百分比为:MgO为25~35.5%,CaO为18~25%,SiO2为0~0.5%,余量为杂质。 [0026] 上述方法中,经过反浮选,得到的低钙菱镁矿精矿的主要成分按质量百分比为:MgO47.5~48.5%,SiO2≤0.3%,CaO≤0.6%,余量为杂质。 [0027] 上述方法中经过反浮选,得到的低钙菱镁矿精矿的回收率按质量百分比为70~85%,低钙菱镁矿精矿中的MgO回收率按质量百分比为65~85%。 [0028] 本发明的采用EDDHA抑制剂进行菱镁矿反浮选脱钙的方法,其主要作用机理为:EDDHA抑制剂具有较强的选择性,能够和菱镁矿表面的镁离子发生螯合反应,生成螯合物,降低油酸钠在菱镁矿表面的吸附量,抑制菱镁矿的上浮,但对白云石表面的钙离子螯合作用弱,故对白云石上浮影响较小,从而实现菱镁矿反浮选脱钙,并且通过动电位、接触角、XPS和红外光谱等检测手段,证明了该原理。 [0029] 本发明的一种采用EDDHA抑制剂进行菱镁矿反浮选脱钙的方法,相比于现有技术,其有益效果在于: [0030] 本发明开发了新的EDDHA抑制剂的使用,并且开发了菱镁矿反浮选脱钙的选矿工艺流程,由于新的EDDHA抑制剂的对含镁矿物的选择抑制性强,从而缩短简化了浮选脱钙流程,使浮选过程运行更加平稳,操作更加简便。最终可获得MgO品位大于47%,MgO回收率65~85%的菱镁矿精矿。 [0031] 本发明的方法与现有技术相比,所处理的矿石品位低,原矿中CaO的含量高;获得的菱镁矿精矿可达到冶金工业特级标准(YB321~81),即MgO≥47.00%、SiO2≤0.30%、CaO≤0.8%。附图说明 [0032] 图1为本发明实施例1的采用EDDHA抑制剂进行菱镁矿反浮选脱钙的方法的流程示意图。 [0033] 图2为本发明的原料菱镁矿的XRD图。 [0034] 图3为本发明的采用EDDHA抑制剂进行菱镁矿反浮选脱钙和空白样进行对比分析的红外光谱对比图。 [0035] 图4为本发明的采用EDDHA抑制剂进行白云石反浮选脱钙和空白样进行对比分析的红外光谱对比图。 具体实施方式[0036] 下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。 [0037] 本发明中,除非特殊说明,溶液均指其水溶液,浓度均指其质量浓度。 [0038] 以下实施例中,所用的高钙低品位菱镁矿为辽宁宽甸水洞沟菱镁矿,采用X射线荧光光谱分析仪器对高钙低品位菱镁矿的元素成分进行分析,其主要成分按质量百分比为:MgO为33.58%,SiO2为0.27%,CaO为15.17%;余量为CO2和不可避免的杂质,其XRD图见图2。 所用EDDHA抑制剂为分析纯,其CAS:1170‑02‑1,捕收剂油酸钠为化学纯,氢氧化钠为分析纯。试验中所用的EDDHA抑制剂用pH为11的去离子水进行溶解配置,其余试剂均用中性去离子水配制成相应浓度的水溶液备用。 [0039] 实施例1 [0040] 一种采用EDDHA抑制剂进行菱镁矿反浮选脱钙的方法,其流程示意图见图1,包括以下步骤: [0041] 步骤1:磨矿 [0042] 将高钙低品位菱镁矿原料进行破碎,球磨,得到菱镁矿粉;其中,菱镁矿粉中,粒级为小于74μm的菱镁矿粉质量占总菱镁矿粉质量的65%; [0043] 步骤2:调浆 [0044] 将粒级小于74μm且占总菱镁矿粉质量的65%的菱镁矿粉置于挂槽式浮选机中,加入去离子水和EDDHA抑制剂,其中,按固液比,EDDHA抑制剂:菱镁矿矿浆=60mg:1L,并混合均匀,进行调浆,得到菱镁矿矿浆;其中,菱镁矿矿浆中菱镁矿的质量浓度为10%; [0045] 步骤3:反浮选脱钙 [0046] 室温下,首先向菱镁矿矿浆加入质量浓度为1%的NaOH水溶液,调节pH值至11后,搅拌2min,至矿浆均匀,得到pH值为11的菱镁矿矿浆; [0047] 向pH值为11的菱镁矿矿浆中,先加入摩尔浓度为0.05mol/L的捕收剂油酸钠水溶液,其中,油酸钠加入量占菱镁矿矿浆量为100mg/L,搅拌2min,然后加入起泡剂2号油,2号油加入量占菱镁矿矿浆量为5mg/L,搅拌2min,最后进行3min反浮选粗选,得到低钙菱镁矿精矿和尾矿。试验过程中,设定浮选机转速1700r/min。 [0048] 本实施例中,低钙菱镁矿精矿的主要成分按质量百分比为MgO为47.5%,SiO2为0.05%,CaO为0.29%;低钙菱镁矿精矿中的MgO占原料中MgO总质量的67.25%。 [0049] 在本实施例中,分别对油酸钠、EDDHA抑制剂、菱镁矿纯矿物、菱镁矿纯矿物+油酸钠以及菱镁矿纯矿物+EDDHA抑制剂+油酸钠进行了红外光谱检测。 [0050] 其红外光谱对比图见图3,从图3中,可以得出,在油酸钠的红外光谱图中,‑1 ‑12924.31cm 和2853.26cm 处的峰为油酸钠的特征峰表示碳链中甲基—CH3,和亚甲基—CH2‑1 ‑1 的伸缩振动吸收峰,只添加油酸钠时,菱镁矿相比于自身图谱在2928cm 和2859cm 左右均出现较强的新特征峰,且与油酸钠的甲基—CH3,和亚甲基—CH2的伸缩振动吸收峰相对应,‑1 且峰位均发生了5cm 左右的蓝移,说明油酸钠在菱镁矿表面发生了化学吸附,当添加EDDHA抑制剂和油酸钠时,菱镁矿相比于自身图谱无明显变化,说明添加EDDHA抑制剂,抑制了菱镁矿表面对油酸钠的吸附。 [0051] 在本实施例中,分别对油酸钠、EDDHA抑制剂、白云石纯矿物、白云石纯矿物+油酸钠以及白云石纯矿物+EDDHA抑制剂+油酸钠进行了红外光谱检测。 [0052] 其红外光谱对比图见图4,从图4中,可以得出,只添加油酸钠时,白云石相比于自‑1 ‑1身图谱在2928cm 和2859cm 左右均出现较强的新特征峰,说明油酸钠在白云石表面发生了化学吸附,当添加EDDHA抑制剂和油酸钠时,白云石相比于白云石纯矿物+油酸钠时的图谱无明显变化,说明添加EDDHA抑制剂,对白云石表面吸附油酸钠的影响较小。 [0053] 综上,可证明加入EDDHA抑制剂对菱镁矿反浮选脱钙能够起到较好的效果。 [0054] 实施例2 [0055] 一种采用EDDHA抑制剂进行菱镁矿反浮选脱钙的方法,其流程示意图见图1,包括以下步骤: [0056] 步骤1:磨矿 [0057] 将高钙低品位菱镁矿原料进行破碎,球磨,得到菱镁矿粉;其中,菱镁矿粉中,粒级为小于74μm的菱镁矿粉占总菱镁矿粉量的75%; [0058] 步骤2:调浆 [0059] 将粒级小于74μm且占总菱镁矿粉量的75%的菱镁矿粉置于挂槽式浮选机中,加入去离子水和EDDHA抑制剂,其中,按固液比,EDDHA抑制剂:菱镁矿矿浆=70mg:1L,并混合均匀,进行调浆,得到菱镁矿矿浆;其中,菱镁矿矿浆中菱镁矿的质量浓度为15%; [0060] 步骤3:反浮选脱钙 [0061] 室温下,首先向菱镁矿矿浆加入质量浓度为2%的NaOH水溶液,调节pH值至12后,搅拌2min,至矿浆均匀,得到pH值为12的菱镁矿矿浆; [0062] 向pH值为12的菱镁矿矿浆中,先加入摩尔浓度为0.05mol/L的捕收剂油酸钠水溶液,其中,油酸钠加入量占菱镁矿矿浆量为110mg/L,搅拌2min,然后加入起泡剂2号油,2号油加入量占菱镁矿矿浆量为6mg/L,搅拌2min,最后进行3min反浮选粗选,得到低钙菱镁矿精矿和尾矿。试验过程中,设定浮选机转速1800r/min。 [0063] 本实施例中,低钙菱镁矿精矿的主要成分按质量百分比为MgO为48.30%,SiO2为0.24%,CaO为0.51%;低钙菱镁矿精矿中的MgO占原料中MgO总质量的68.25%。 [0064] 实施例3 [0065] 一种采用EDDHA抑制剂进行菱镁矿反浮选脱钙的方法,其流程示意图见图1,包括以下步骤: [0066] 步骤1:磨矿 [0067] 将高钙低品位菱镁矿原料进行破碎,球磨,得到菱镁矿粉;其中,菱镁矿粉中,粒级为小于74μm的菱镁矿粉占总菱镁矿粉量的85%; [0068] 步骤2:调浆 [0069] 将粒级小于74μm且占总菱镁矿粉量的85%的菱镁矿粉置于挂槽式浮选机中,加入去离子水和EDDHA抑制剂,其中,按固液比,EDDHA抑制剂:菱镁矿矿浆=80mg:1L,并混合均匀,进行调浆,得到菱镁矿矿浆;其中,菱镁矿矿浆中菱镁矿的质量浓度为20%; [0070] 步骤3:反浮选脱钙 [0071] 室温下,首先向菱镁矿矿浆加入质量浓度为3%的NaOH水溶液,调节pH值至10后,搅拌2min,至矿浆均匀,得到pH值为10的菱镁矿矿浆; [0072] 向pH值为10的菱镁矿矿浆中,先加入摩尔浓度为0.05mol/L的捕收剂油酸钠水溶液,其中,油酸钠加入量占菱镁矿矿浆量为110mg/L,搅拌2min,然后加入起泡剂2号油,2号油加入量占菱镁矿矿浆量为4mg/L,搅拌2min,最后进行3min反浮选粗选,得到低钙菱镁矿精矿和尾矿。试验过程中,设定浮选机转速1900r/min。 [0073] 本实施例中,低钙菱镁矿精矿的主要成分按质量百分比为MgO为48.5%,SiO2为0.12%,CaO为0.19%;低钙菱镁矿精矿中的MgO占原料中MgO总质量的76.25%。 [0074] 实施例4 [0075] 一种采用EDDHA抑制剂进行菱镁矿反浮选脱钙的方法,其流程示意图见图1,包括以下步骤: [0076] 步骤1:磨矿 [0077] 将高钙低品位菱镁矿原料进行破碎,球磨,得到菱镁矿粉;其中,菱镁矿粉中,粒级为小于74μm的菱镁矿粉占总菱镁矿粉量的75%; [0078] 步骤2:调浆 [0079] 将粒级小于74μm且占总菱镁矿粉量的75%的菱镁矿粉置于挂槽式浮选机中,加入去离子水和EDDHA抑制剂,其中,按固液比,EDDHA抑制剂:菱镁矿矿浆=90mg:1L,并混合均匀,进行调浆,得到菱镁矿矿浆;其中,菱镁矿矿浆中菱镁矿的质量浓度为30%; [0080] 步骤3:反浮选脱钙 [0081] 室温下,首先向菱镁矿矿浆加入质量浓度为4%的NaOH水溶液,调节pH值至11后,搅拌2min,至矿浆均匀,得到pH值为11的菱镁矿矿浆; [0082] 向pH值为11的菱镁矿矿浆中,先加入摩尔浓度为0.05mol/L的捕收剂油酸钠水溶液,其中,油酸钠加入量占菱镁矿矿浆量为130mg/L,搅拌2min,然后加入起泡剂2号油,2号油加入量占菱镁矿矿浆量为4mg/L,搅拌2min,最后进行3min反浮选粗选,得到低钙菱镁矿精矿和尾矿。试验过程中,设定浮选机转速1700r/min。 [0083] 本实施例中,低钙菱镁矿精矿的主要成分按质量百分比为MgO为48.15%,SiO2为0.03%,CaO为0.43%;低钙菱镁矿精矿中的MgO占原料中MgO总质量的74.69%。 [0084] 实施例5 [0085] 一种采用EDDHA抑制剂进行菱镁矿反浮选脱钙的方法,同实施例1,不同之处在于,按固液比,EDDHA抑制剂:菱镁矿矿浆=70mg:1L,得到的低钙菱镁矿精矿的主要成分按质量百分比为MgO为48.23%,SiO2为0.03%,CaO为0.09%;低钙菱镁矿精矿中的MgO占原料中MgO总质量的68.74%。 [0086] 实施例6 [0087] 一种采用EDDHA抑制剂进行菱镁矿反浮选脱钙的方法,同实施例1,不同之处在于,按固液比,EDDHA抑制剂:菱镁矿矿浆=80mg:1L,得到的低钙菱镁矿精矿的主要成分按质量百分比为MgO为48.23%,SiO2为0.21%,CaO为0.47%;低钙菱镁矿精矿中的MgO占原料中MgO总质量的69.25%。 [0088] 实施例7 [0089] 一种采用EDDHA抑制剂进行菱镁矿反浮选脱钙的方法,同实施例1,不同之处在于,按固液比,EDDHA抑制剂:菱镁矿矿浆=90mg:1L,得到的低钙菱镁矿精矿的主要成分按质量百分比为MgO为48.41%,SiO2为0.11%,CaO为0.07%;低钙菱镁矿精矿中的MgO占原料中MgO总质量的74.26%。 [0090] 实施例8 [0091] 一种采用EDDHA抑制剂进行菱镁矿反浮选脱钙的方法,同实施例2,不同之处在于,按固液比,EDDHA抑制剂:菱镁矿矿浆=90mg:1L,得到的低钙菱镁矿精矿的主要成分按质量百分比为MgO为47.91%,SiO2为0.21%,CaO为0.57%;低钙菱镁矿精矿中的MgO占原料中MgO总质量的73.16%。 [0092] 实施例9 [0093] 一种采用EDDHA抑制剂进行菱镁矿反浮选脱钙的方法,同实施例3,不同之处在于,按固液比,EDDHA抑制剂:菱镁矿矿浆=90mg:1L,得到的低钙菱镁矿精矿的主要成分按质量百分比为MgO为48.51%,SiO2为0.30%,CaO为0.07%;低钙菱镁矿精矿中的MgO占原料中MgO总质量的74.26%。 [0094] 实施例10 [0095] 一种采用EDDHA抑制剂进行菱镁矿反浮选脱钙的方法,同实施例4,不同之处在于,按固液比,EDDHA抑制剂:菱镁矿矿浆=80mg:1L,得到的低钙菱镁矿精矿的主要成分按质量百分比为MgO为47.61%,SiO2为0.29%,CaO为0.38%;低钙菱镁矿精矿中的MgO占原料中MgO总质量的73.62%。 [0096] 实施例11 [0097] 一种采用EDDHA抑制剂进行菱镁矿反浮选脱钙的方法,同实施例1,不同之处在于,未加入起泡剂2号油,得到低钙菱镁矿精矿的主要成分按质量百分比为MgO为47.51%,SiO2为0.29%,CaO为0.57%;低钙菱镁矿精矿中的MgO占原料中MgO总质量的65.2%。 |