一种提高白钨矿加温浮选效果的方法 |
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| 申请号 | CN202011417265.3 | 申请日 | 2020-12-04 | 公开(公告)号 | CN112676043A | 公开(公告)日 | 2021-04-20 |
| 申请人 | 江西理工大学; | 发明人 | 黄志强; 何桂春; 邱廷省; 王洪岭; 余新阳; 李立清; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种提高白钨矿加温浮选效果的方法，在白钨矿加温浮选中使用2D层状MoS2纳米片作为脱药剂。这种新型2D层状MoS2纳米片作为浮选脱药剂时，因具有大的比表面和丰富的活性位点，可以 吸附 白钨矿粗选浮选时残留的药剂，脱除残留药剂对白钨矿加温浮选的影响，极大的改善白钨矿加温浮选的分离效果；同时其分子中的硫 原子 会与 水 中的 金属离子 发生络合反应，消除水中难免金属离子对于浮选的影响，改善白钨矿加温浮选效果，有效提高白钨矿加温精选的浮选效率和回收率。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种提高白钨矿加温浮选效果的方法，其特征在于，包括以下步骤： |
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| 说明书全文 | 一种提高白钨矿加温浮选效果的方法技术领域[0001] 本发明属于选矿技术领域，具体地说，涉及一种提高白钨矿加温浮选效果的方法。 背景技术[0002] 钨金属在工业领域具有广泛用途，因其稀缺且不可替代性被世界各国作为战略储备资源。白钨矿常与方解石及萤石等含钙脉石矿物紧密共生，且在硬度、相对比重、溶解度等方面与脉石具有相似的物理化学性质，特别是表面的定位离子均为钙离子，在与捕收剂相互作用中表现出相似的吸附行为；同时白钨矿的硬度低，易于过粉碎，在白钨矿浮选溶液体系中粗粒与细粒矿物之间、不同矿物之间存在相互作用，导致白钨矿与含钙脉石矿物的浮选分离成为难题。大量的研究和生产实践表明，白钨矿通常需要“常温‑加温两段浮选”才能获得高品位钨精矿，即原矿经常温浮选获得白钨粗精矿，然后再采用“彼德洛夫法”加温浮选获得高品位白钨精矿。“彼德洛夫法”，即浓缩后的粗精矿在高温条件下添加大量脱药剂(水玻璃)进行长时间高强度搅拌，然后调浆浮选，在此条件下，带正电的方解石表面所吸附的油酸由于高浓度脱药剂的强烈竞争吸附而充分解析并因而引起抑制作用，而表面带负电荷的白钨矿则受脱药剂的影响较小，仍可继续保持与油酸的化学吸附作用，故仍可保持较好的可浮性，从而达到白钨矿与脉石矿物分离的目的。该工艺生产指标稳定，但是能耗和选矿成本相对较高。因此开发出新工艺、新药剂高效回收白钨矿资源，对保持我国钨业的可持续性发展具有十分积极的意义。 [0003] 二硫化钼(MoS2)是典型的过渡金属硫化物，具有类石墨烯结构。纳米尺寸的MoS2具有比表面积大、吸附能力强、反应活性高、能带宽度可调控等优点，在纳米电子学、光电子学、气敏传感等领域有广阔的应用前景，引起了研究者们的广泛关注。二硫化钼(MoS2)作为一种新兴的纳米材料，具有较大的比表面积、较高的载流子迁移速率和低噪音水平，MoS2是一种典型的过渡金属硫化物，由“S‑Mo‑S”三层夹心结构组成，层内通过较强的共价键结合，层间范德华力较弱，这种结合力较弱可以被剥离成单层或几层的纳米片层结构。由于超薄的平面结构，二维2D层状二硫化钼纳米片具有量子尺寸效应，能将电子限制在原子厚度的超薄平面内，且对周围环境如电、光、热等信号敏感。与石墨烯(零带隙)和氧化石墨烯相比，二维2D层状二硫化钼纳米片具有直接带隙，在电子和光电等领域比石墨烯具有更广泛的应用。近年来，二维2D层状二硫化钼纳米片已在食品检测、医学诊断、生物分析、环境监测等多个领域发挥作用。 [0004] 目前，有关于2D层状MoS2纳米片在白钨矿加温浮选中的应用还未见报道。 发明内容[0005] 本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种提高白钨矿加温浮选效果的方法，解决现有白钨矿加温浮选工艺存在的水玻璃用量大、成本高、白钨矿与脉石矿物分离效果差，导致白钨矿精矿品位和回收率差、特别是水玻璃用量大、成本高的问题。 [0006] 为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是： [0007] 一种提高白钨矿加温浮选效果的方法，包括以下步骤： [0008] 步骤1，将白钨粗精矿经浓密机浓缩至浓度55％～60％，得到浓缩后的白钨粗精矿沉砂； [0009] 步骤2，将步骤1中所得的浓缩后的白钨粗精矿沉砂升温至50℃～55℃，接着加入2D层状MoS2纳米片，搅拌；接着继续升温至65℃～70℃，加入氧化石蜡皂733，搅拌；接着继续升温至75℃～80℃，加入氢氧化钠，搅拌；接着继续升温至85℃～90℃，加入水玻璃，搅拌；接着继续升温至95℃～100℃，搅拌15分钟，得到加温粗精矿； [0010] 步骤3，将步骤2中所得的加温粗精矿加水稀释至浓度30％～40％，然后经过浮选工艺流程，浮选过程不添加任何药剂，得到白钨精矿。 [0012] 进一步地，步骤2中所述2D层状MoS2纳米片的厚度为1nm～4nm，直径为50nm～200nm。 [0013] 进一步地，步骤2中2D层状MoS2纳米片的用量为100g/t～200g/t，搅拌时间为3分钟。 [0014] 进一步地，步骤2中氧化石蜡皂733的用量为500g/t～600g/t，搅拌时间为5分钟。 [0015] 进一步地，步骤2中氢氧化钠的用量为2000g/t～3000g/t，搅拌时间为4分钟。 [0016] 进一步地，步骤2中水玻璃的用量为15kg/t～20kg/t，搅拌时间为10分钟。 [0017] 进一步地，步骤3中所述浮选过程包括一次粗选、两次精选、两次扫选。 [0018] 采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。 [0019] (1)新型2D层状MoS2纳米片作为浮选脱药剂时，因具有大的比表面和丰富的活性位点，可以吸附白钨矿粗选浮选时残留的药剂，脱除残留药剂对白钨矿加温浮选的影响，极大的改善白钨矿加温浮选存在的白钨矿与脉石矿物分离效果差的问题，使得水玻璃用量大大减少。 [0020] (2)新型2D层状MoS2纳米片其分子中的硫原子会与水中的金属离子发生络合反应，消除水中难免金属离子对于浮选的影响，改善白钨矿加温浮选效果，有效提高白钨矿加温精选的浮选效率和回收率。 附图说明[0022] 附图作为本申请的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中： [0023] 图1是本发明方法流程示意图； [0024] 需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。 具体实施方式[0025] 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，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。 [0026] 本发明针对现有白钨矿加温浮选工艺存在的水玻璃用量大、成本高、白钨矿与脉石矿物分离效果差，导致白钨矿精矿品位和回收率差、特别是水玻璃用量大、成本高的问题，提供一种提高白钨矿加温浮选效果的方法。 [0027] 一种提高白钨矿加温浮选效果的方法，该方法包括如下步骤(参见附图1示出)： [0028] ①将白钨粗精矿经浓密机浓缩至浓度55％～60％，所述的白钨粗精矿中WO3的含量为3％～10％，矿石粒度为‑200目占80％～90％，矿浆酸碱度范围为pH8～10； [0029] ②将步骤①中所得的浓缩后的白钨粗精矿沉砂升温至50℃～55℃，接着加入2D层状MoS2纳米片，2D层状MoS2纳米片的厚度为1nm～4nm，直径为50nm～200nm，2D层状MoS2纳米片的用量为100g/t～200g/t，搅拌3分钟；接着继续升温至65℃～70℃，加入氧化石蜡皂733，氧化石蜡皂733的用量为500g/t～600g/t，搅拌5分钟；接着继续升温至75℃～80℃，加入氢氧化钠，氢氧化钠的用量为2000g/t～3000g/t，搅拌4分钟；接着继续升温至85℃～90℃，加入水玻璃，水玻璃的用量为15kg/t～20kg/t，搅拌10分钟；接着继续升温至95℃～100℃，搅拌15分钟； [0030] ③将步骤②中所得的加温粗精矿加水稀释至浓度30％～40％，然后经过一粗两精两扫的浮选工艺流程，浮选过程不添加任何药剂，得到白钨精矿。 [0031] 实施例1：本实施例为所述2D层状MoS2纳米片在白钨矿加温浮选中的应用实例。 [0032] 针对湖南某白钨粗精矿，采用以下步骤方法：①将白钨粗精矿经浓密机浓缩至浓度57％，所述的白钨粗精矿中WO3的含量为7％，矿石粒度为‑200目占85％，矿浆酸碱度范围为pH9；②将步骤①中所得的浓缩后的白钨粗精矿沉砂升温至53℃，接着加入2D层状MoS2纳米片，2D层状MoS2纳米片的用量为150g/t，搅拌3分钟；接着继续升温至67℃，加入氧化石蜡皂733，氧化石蜡皂733的用量为550g/t，搅拌5分钟；接着继续升温至77℃，加入氢氧化钠，氢氧化钠的用量为2500g/t，搅拌4分钟；接着继续升温至87℃，加入水玻璃，水玻璃的用量为17kg/t，搅拌10分钟；接着继续升温至97℃，搅拌15分钟；③将步骤②中所得的加温粗精矿加水稀释至浓度35％，然后经过一粗两精两扫的浮选工艺流程，浮选过程不添加任何药剂，得到白钨精矿。本发明中的新型2D层状MoS2纳米片与常用的白钨矿加温浮选工艺(水玻璃的用量为50kg/t)对比试验结果见表1。由表1可知，与常用白钨矿加温浮选工艺(水玻璃的用量为50kg/t)相比，采用新型2D层状MoS2纳米片，白钨矿精矿中WO3的回收率提高了11.08个百分点，WO3的品位提高了3.56个百分点，同时水玻璃的用量减少了33kg/t。 [0033] 表1 白钨矿加温浮选对比试验结果 [0034] [0035] 实施例2：本实施例为所述2D层状MoS2纳米片在白钨矿加温浮选中的另一应用实例。 [0036] 针对江西某白钨粗精矿，采用以下步骤方法：①将白钨粗精矿经浓密机浓缩至浓度55％，所述的白钨粗精矿中WO3的含量为3％，矿石粒度为‑200目占80％，矿浆酸碱度范围为pH8；②将步骤①中所得的浓缩后的白钨粗精矿沉砂升温至50℃，接着加入2D层状MoS2纳米片，2D层状MoS2纳米片的用量为100g/t，搅拌3分钟；接着继续升温至65℃，加入氧化石蜡皂733，氧化石蜡皂733的用量为500g/t，搅拌5分钟；接着继续升温至75℃，加入氢氧化钠，氢氧化钠的用量为2000g/t，搅拌4分钟；接着继续升温至85℃，加入水玻璃，水玻璃的用量为15kg/t，搅拌10分钟；接着继续升温至95℃，搅拌15分钟；③将步骤②中所得的加温粗精矿加水稀释至浓度30％，然后经过一粗两精两扫的浮选工艺流程，浮选过程不添加任何药剂，得到白钨精矿。所得白钨精矿含WO368.84％、回收率为93.97％。 [0037] 实施例3：本实施例为所述2D层状MoS2纳米片在白钨矿加温浮选中的另一应用实例。 [0038] 针对云南某白钨粗精矿，采用以下步骤方法：①将白钨粗精矿经浓密机浓缩至浓度56％，所述的白钨粗精矿中WO3的含量为4％，矿石粒度为‑200目占82％，矿浆酸碱度范围为pH8；②将步骤①中所得的浓缩后的白钨粗精矿沉砂升温至51℃，接着加入2D层状MoS2纳米片，2D层状MoS2纳米片的用量为120g/t，搅拌3分钟；接着继续升温至66℃，加入氧化石蜡皂733，氧化石蜡皂733的用量为590g/t，搅拌5分钟；接着继续升温至76℃，加入氢氧化钠，氢氧化钠的用量为2300g/t，搅拌4分钟；接着继续升温至88℃，加入水玻璃，水玻璃的用量为18kg/t，搅拌10分钟；接着继续升温至98℃，搅拌15分钟；③将步骤②中所得的加温粗精矿加水稀释至浓度37％，然后经过一粗两精两扫的浮选工艺流程，浮选过程不添加任何药剂，得到白钨精矿。本发明中的新型2D层状MoS2纳米片与常用的白钨矿加温浮选工艺(水玻璃的用量为59kg/t)对比试验结果见表1。由表1可知，与常用白钨矿加温浮选工艺(水玻璃的用量为59kg/t)相比，采用新型2D层状MoS2纳米片，白钨矿精矿中WO3的回收率提高了8.78个百分点，WO3的品位提高了0.26个百分点，同时水玻璃的用量减少了41kg/t。 [0039] 表1 白钨矿加温浮选对比试验结果 [0040] [0041] 实施例4：本实施例为所述2D层状MoS2纳米片在白钨矿加温浮选中的另一应用实例。 [0042] 针对甘肃某白钨粗精矿，采用以下步骤方法：①将白钨粗精矿经浓密机浓缩至浓度60％，所述的白钨粗精矿中WO3的含量为10％，矿石粒度为‑200目占90％，矿浆酸碱度范围为pH10；②将步骤①中所得的浓缩后的白钨粗精矿沉砂升温至55℃，接着加入2D层状MoS2纳米片，2D层状MoS2纳米片的用量为200g/t，搅拌3分钟；接着继续升温至70℃，加入氧化石蜡皂733，氧化石蜡皂733的用量为600g/t，搅拌5分钟；接着继续升温至80℃，加入氢氧化钠，氢氧化钠的用量为3000g/t，搅拌4分钟；接着继续升温至90℃，加入水玻璃，水玻璃的用量为20kg/t，搅拌10分钟；接着继续升温至100℃，搅拌15分钟；③将步骤②中所得的加温粗精矿加水稀释至浓度40％，然后经过一粗两精两扫的浮选工艺流程，浮选过程不添加任何药剂，得到白钨精矿。所得白钨精矿含WO3 69.92％、回收率为96.38％。 |
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