用于菱镁矿单一正浮选的组合调整剂、浮选方法 |
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| 申请号 | CN202311833640.6 | 申请日 | 2023-12-27 | 公开(公告)号 | CN117599963A | 公开(公告)日 | 2024-02-27 |
| 申请人 | 中国科学院青海盐湖研究所; | 发明人 | 韩文杰; 张慧芳; 董明哲; 张思远; 李可昕; 王春燕; 刘海宁; 叶秀深; 吴志坚; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种用于菱镁矿单一正浮选的组合调整剂及浮选方法。所述组合调整剂的原料包括阿拉伯胶、苹果酸和喷替酸，能够同时对含 钙 脉石和含 硅 脉石展现良好的抑制效果，并且其还有分散矿浆和稳定 泡沫 的作用，可消除黏土矿物泥化的影响，进一步提高菱镁矿精矿的品质，且该组合调整剂的使用不影响捕收剂对菱镁矿的捕收性能；基于所述组合调整剂的菱镁矿浮选工艺可通过单一正浮选作业即得到高品质的菱镁矿精矿，解决 现有技术 中反浮选‑正浮选联合工艺较为复杂的问题。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于菱镁矿单一正浮选的组合调整剂，其特征在于：所述组合调整剂的原料包括阿拉伯胶、苹果酸和喷替酸。 |
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| 说明书全文 | 用于菱镁矿单一正浮选的组合调整剂、浮选方法技术领域[0001] 本发明属于菱镁矿浮选分离技术领域，具体涉及一种用于菱镁矿单一正浮选的组合调整剂、一种菱镁矿单一正浮选方法。 背景技术[0002] 菱镁矿是镁的碳酸盐矿物，化学组分为MgCO3。菱镁矿经过加工，可以用于工业上生产高温炉窑及耐高温、耐腐蚀的耐火材料，广泛应用于建材、化工、农牧业、造纸、航天航空、汽车及环保等行业。菱镁矿是我国的优势矿产资源，但是随着近些年富矿资源不断被开采，导致菱镁矿资源日渐“贫、细、杂”化，开采难度逐年增大，用于选矿作业的菱镁矿以贫矿为主，因此亟需提高菱镁矿选矿技术以适应发展形势的要求。 [0003] 浮选法是利用菱镁矿和脉石矿物表面物理化学性质的差异来进行分选的方法，是我国提纯菱镁矿的主要手段，我国大部分选矿厂采用浮选法来分离菱镁矿，如大石桥、海城等地区的菱镁矿均采用浮选法。菱镁矿中的脉石矿物主要分为含钙矿物和含硅矿物两类，含钙脉石矿物如白云石、方解石等，硅酸盐矿物如石英、滑石、蛇纹石等。在菱镁矿实际矿的浮选中，通常要根据脉石矿物的种类和含量，进行大量浮选试验来确定具体的浮选流程和药剂制度。 [0004] 常见的菱镁矿浮选工艺为反浮选‑正浮选联合工艺。反浮选‑正浮选联合工艺一般采用胺类捕收剂反浮选脱硅，再用脂肪酸类捕收剂正浮选菱镁矿。但是这种联合工艺较为复杂，而且第一步反浮选药剂会影响第二步正浮选对菱镁矿的富集，从而影响菱镁矿精矿的品质。 发明内容[0005] 为解决上述全部或部分技术问题，本发明提供以下技术方案： [0006] 本发明的目的之一在于提供一种用于菱镁矿单一正浮选的组合调整剂，所述组合调整剂的原料包括阿拉伯胶、苹果酸和喷替酸。 [0007] 发明人发现阿拉伯胶对滑石等硅酸盐矿物抑制作用较强，但对白云石、方解石等含钙矿物抑制作用不理想，而通过试验发现搭配喷替酸可提高对石英的抑制，继续添加苹果酸后的组合调整剂对白云石、方解石等含钙碳酸盐矿物也展现了良好的抑制效果；同时，该组合调整剂还有分散矿浆和稳定泡沫的作用，可消除黏土矿物泥化的影响，进一步提高菱镁矿精矿的品质；该组合调整剂不影响捕收剂对菱镁矿的捕收性能，特别适合应用于脂肪酸类捕收剂体系中；基于这种组合调整剂能够扩大菱镁矿与含硅、含钙脉石矿物的疏水性差异，从而通过单一正浮选作业即可得到菱镁矿精矿，解决现有技术中反浮选‑正浮选联合工艺较为复杂的问题。 [0009] 在部分实施例中，所述组合调整剂中，阿拉伯胶、苹果酸和喷替酸的总质量浓度为0.5‑6％。 [0010] 在部分实施例中，所述组合调整剂的制备方法包括：将所述的阿拉伯胶、苹果酸、喷替酸溶解于碱性溶液中，得到所述的组合调整剂。 [0011] 进一步的，将所述阿拉伯胶、苹果酸、喷替酸与碱浓度为20wt％‑35wt％的碱性溶液混合，并在75℃以上的温度条件下，以1000‑1500r/min的速度进行搅拌，直至所述阿拉伯胶、苹果酸、喷替酸完全溶解，得到所述的组合调整剂。所述碱例如包括氢氧化钠、氢氧化钾等，但不限于此。 [0012] 本发明的目的之二在于提供上述任一项技术方案中所述的组合调整剂在菱镁矿浮选中的应用，所述菱镁矿的脉石矿物包括滑石、石英、白云石、方解石中的一种或多种。 [0013] 本发明的目的之三在于提供一种菱镁矿单一正浮选方法，所述单一正浮选方法包括：将菱镁矿粉碎后制成矿浆，之后至少向所述矿浆内加入上述技术方案任一项所述的组合调整剂和捕收剂进行正浮选；所述菱镁矿的脉石矿物包括滑石、石英、白云石、方解石中的一种或多种。 [0014] 在部分实施例中，所述的菱镁矿单一正浮选方法包括：依次对所述菱镁矿进行磨矿、调浆，得到矿浆；调节所述矿浆的pH值为9‑10；将所述组合调整剂、捕收剂依次加入所述pH值的矿浆中进行初次正浮选，得到菱镁矿粗精矿和粗选尾矿。 [0015] 在部分实施例中，所述矿浆中，细度为‑74微米(即74微米以下)的矿物占比为60％‑85％。 [0016] 在部分实施例中，所述矿浆中固体矿物的质量浓度为35％‑50％。 [0017] 在部分实施例中，所述初次正浮选中，组合调整剂的加入量为500‑2000g/t。其中g/t中，g按组合调整剂的干重计，t按菱镁矿矿样干重计。 [0018] 在部分实施例中，所述初次正浮选中，捕收剂的加入量为800‑1500g/t。 [0019] 在部分实施例中，所述捕收剂包括脂肪酸类捕收剂。 [0020] 进一步的，所述捕收剂包括油酸钠、月桂酸及其他脂肪酸类捕收剂中的一种或多种。 [0021] 在部分实施例中，所述单一正浮选方法还包括对得到的菱镁矿粗精矿进行一次或多次精选，得到菱镁矿精矿；其中精选中，所述组合调整剂的总加入量为500‑1500g/t，捕收剂的加入量为500‑1000g/t。 [0022] 在部分实施例中，所述单一正浮选方法还包括对得到的粗选尾矿进行一次或多次的扫选，得到最终尾矿；其中每次扫选中，所述组合调整剂的加入量为100‑600g/t，捕收剂的加入量为100‑500g/t。 [0023] 在部分实施例中，将所述组合调整剂加入所述矿浆中后，搅拌2‑5min后，再加入捕收剂。 [0024] 与现有技术相比，本发明至少具有以下技术效果： [0025] 本发明提供的组合调整剂同时对含钙脉石和含硅脉石展现良好的抑制效果；该组合调整剂还有分散矿浆和稳定泡沫的作用，可消除黏土矿物泥化的影响，进一步提高菱镁矿精矿的品质；且该组合调整剂的使用不影响捕收剂对菱镁矿的捕收性能； [0026] 基于所述组合调整剂的菱镁矿浮选工艺可通过单一正浮选作业即得到高品质的菱镁矿精矿，解决现有技术中反浮选‑正浮选联合工艺较为复杂的问题； [0027] 相较于水玻璃、六偏磷酸钠等现有技术中的调整剂，本发明提供的组合调整剂在较少用量的前提下，即能实现良好的浮选效果，且本身易于降解，对环境污染小。 具体实施方式[0028] 下面结合具体实施例详细说明本发明的技术方案，以便本领域的技术人员更好理解和实施本发明的技术方案。本文中所揭示的特定功能细节不应解释为具有限制性，而是仅解释为权利要求书的基础且解释为用于教示所属领域的技术人员在事实上任何适当详细实施例中以不同方式采用本发明的代表性基础。 [0029] 如无特别说明，本发明中采用的试剂、原料皆为市售取得。 [0030] 实施例1 [0031] 按照阿拉伯胶、苹果酸、喷替酸的质量比为40∶50∶10的加入量比将三者加入到质量分数为20％的氢氧化钠溶液中，并在80℃的温度条件下以1000r/min的速度在搅拌10min，得到2％质量浓度(即阿拉伯胶、苹果酸、喷替酸在氢氧化钠溶液中的总浓度为2％)的组合调整剂，记为YHJ。 [0032] 采用上述组合调整剂实现菱镁矿单一正浮选脱硅脱钙的方法，包括： [0033] 将菱镁矿经球磨机磨细至‑74微米占比65％，本实施例所用菱镁矿的主要成分按重量百分比为：MgO为30.58％，SiO2为0.45％，CaO为16.10％； [0034] 将磨好的矿样调浆至质量浓度35％，得到矿浆； [0035] 将矿浆的pH调至9； [0036] 向矿浆中加入配制好的组合调整剂，搅拌3min后加入捕收剂油酸钠，经过一次粗选得到菱镁矿粗精矿和粗选尾矿，对得到的菱镁矿粗精矿进行两次精选，得到菱镁矿精矿，对得到的粗选尾矿进行一次扫选，得到最终尾矿。粗选、精选、扫选过程中组合调整剂、捕收剂油酸钠的加入量及实施效果如表1所示。 [0037] 实施例2 [0038] 按照阿拉伯胶、苹果酸、喷替酸的质量比为30∶50∶20的加入量比将三者加入到质量分数为20％的氢氧化钠溶液中，并在90℃的温度条件下以1000r/min的速度在搅拌10min，得到5％质量浓度(即阿拉伯胶、苹果酸、喷替酸在溶液中的总质量浓度为5％)的组合调整剂，记为YHJ。 [0039] 采用上述组合调整剂实现菱镁矿单一正浮选脱硅脱钙的方法，包括： [0040] 将菱镁矿经球磨机磨细至‑74微米占比65％，本实施例所用菱镁矿的主要成分按重量百分比为：MgO为40.17％，SiO2为1.20％，CaO为8.51％； [0041] 将磨好的矿样调浆至质量浓度40％，得到矿浆； [0042] 将矿浆的pH调至9.5； [0043] 向矿浆中加入配制好的组合调整剂，搅拌3min后加入捕收剂油酸钠，经过一次粗选得到菱镁矿粗精矿和粗选尾矿，对得到的菱镁矿粗精矿进行两次精选，得到菱镁矿精矿，对得到的粗选尾矿进行一次扫选，得到最终尾矿。粗选、精选、扫选过程中组合调整剂、捕收剂油酸钠的加入量及实施效果如表1所示。 [0044] 实施例3 [0045] 按照阿拉伯胶、苹果酸、喷替酸的质量比为20∶70∶10的加入量比将三者加入到质量分数为20％的氢氧化钠溶液中，并在75℃的温度条件下以1000r/min的速度在搅拌10min，得到2.5％质量浓度(即阿拉伯胶、苹果酸、喷替酸在溶液中的总质量浓度为2.5％)的组合调整剂，记为YHJ。 [0046] 采用上述组合调整剂实现菱镁矿单一正浮选脱硅脱钙的方法，包括： [0047] 将菱镁矿经球磨机磨细至‑74微米占比70％，本实施例所用菱镁矿的主要成分按重量百分比为：MgO为39.87％，SiO2为1.36％，CaO为7.51％； [0048] 将磨好的矿样调浆至质量浓度40％，得到矿浆； [0049] 将矿浆的pH调至9； [0050] 向矿浆中加入配制好的组合调整剂，搅拌3min后加入捕收剂油酸钠，经过一次粗选得到菱镁矿粗精矿和粗选尾矿，对得到的菱镁矿粗精矿进行两次精选，得到菱镁矿精矿，对得到的粗选尾矿进行一次扫选，得到最终尾矿。粗选、精选、扫选过程中组合调整剂、捕收剂油酸钠的加入量及实施效果如表1所示。 [0051] 对比例1 [0052] 对比例1与实施例1的区别仅在于，将实施例1中的组合调整剂替换为水玻璃，搅拌8min后加入捕收剂油酸钠进行粗选，其余与实施例1相同实施，水玻璃的加入量及实施效果如表1所示。 [0053] 对比例2 [0054] 对比例2与实施例2的区别仅在于，将实施例2中的组合调整剂替换为水玻璃，搅拌8min后加入捕收剂油酸钠进行粗选，其余与实施例1相同实施，水玻璃的加入量及实施效果如表1所示。 [0055] 对比例3 [0056] 对比例3与实施例3的区别仅在于，将实施例3中的组合调整剂替换为水玻璃，搅拌8min后加入捕收剂油酸钠进行粗选，其余与实施例1相同实施，水玻璃的加入量及实施效果如表1所示。 [0057] 对比例4 [0058] 对比例4与实施例1的区别仅在于，将实施例1中的组合调整剂替换为水玻璃，且保持粗选、精选、扫选过程中水玻璃的添加量和YHJ的添加量相同，其他与实施例1相同实施，浮选效果如表1所示。 [0059] 对比例5 [0060] 对比例5与实施例1的区别仅在于，组合调整剂不含有阿拉伯胶，按照苹果酸、喷替酸的质量比为50∶10的加入量比将两者加入到质量分数为20％的氢氧化钠溶液中，并在80℃的温度条件下以1000r/min的速度在搅拌10min，得到2％质量浓度的组合调整剂，其余与实施例1相同实施，浮选效果如表1所示。 [0061] 表1实施例、对比例中的浮选方法中调整剂、捕收剂的用量及浮选效果[0062] [0063] [0064] 注：表1中组合调整剂YHJ的用量g/t中，g按组合调整剂的干重计，t按菱镁矿矿样干重计。 [0065] 综上，在菱镁矿浮选中，加入本发明提供的组合调整剂能够抑制含钙矿物方解石、白云石，以及同时抑制含硅矿物滑石、石英等，从而扩大菱镁矿与含钙矿物方解石、白云石及含硅矿物滑石、石英的可浮性，实现菱镁矿单一正浮选脱硅脱钙，获得高品质菱镁矿精矿，为高硅高钙低品位菱镁矿选矿提供新的思路以及方法。 [0066] 本发明的各方面、实施例、特征及实例应视为在所有方面为说明性的且不打算限制本发明，本发明的范围仅由权利要求书界定。在不背离所主张的本发明的精神及范围的情况下，所属领域的技术人员将明了其它实施例、修改及使用。 [0068] 尽管已参考说明性实施例描述了本发明，但所属领域的技术人员将理解，在不背离本发明的精神及范围的情况下可做出各种其它改变、省略及/或添加且可用实质等效物替代所述实施例的元件。另外，可在不背离本发明的范围的情况下做出许多修改以使特定情形或材料适应本发明的教示。因此，本文并不打算将本发明限制于用于执行本发明的所揭示特定实施例，而是打算使本发明将包含归属于所附权利要求书的范围内的所有实施例。此外，除非具体陈述，否则术语第一、第二等的任何使用不表示任何次序或重要性，而是使用术语第一、第二等来区分一个元素与另一元素。 |
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