CN102580858B - 一种从炭质菱锰矿中回收碳酸锰的组合捕收剂及其浮选方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种从炭质菱锰矿中回收碳酸锰的组合捕收剂及其浮选方法，所述的菱锰矿组合捕收剂至少含有烃基羧酸、烃基磺酸(或烃基硫酸)和烃基羟肟酸三种成分；所述的炭质组合捕收剂至少含有邻苯二甲酸酯、烃类油和高碳含氧有机物三种成分。将该组合捕收剂用于炭质菱锰矿中回收碳酸锰的浮选过程，先用炭质组合捕收剂浮选脱炭，然后加入菱锰矿组合捕收剂浮选回收碳酸锰。本发明有效地解决了炭质对碳酸锰浮选回收的影响，强化了碳酸锰的浮选回收，具有捕收剂用量少、成本低，碳酸锰浮选回收率和品位高的特点。
Description
[技术领域]
本发明涉及矿物浮选技术领域，特别是涉及一种从炭质菱锰矿中回收碳酸锰的组合捕收剂及其浮选方法。
[背景技术]
锰是一种重要的金属元素，主要用作金属材料的合金元素和脱氧剂、脱硫剂。约90％的锰被消耗于钢铁行业，其余10％被消耗于有色冶金、电子、化工、电池、农业等行业和部门。
我国锰矿资源的特点有为“贫、杂、细”等特点，富锰矿(含Mn大于30％的氧化锰矿和含Mn大于25％的碳酸锰矿石)的资源储量只占6.4％，锰矿资源已成为国民经济建设的重要战略物资。
锰矿资源中碳酸锰矿资源占全国锰矿资源60％左右，由于其品位低、含杂质高、粒度细，需要富集提纯才能经济利用。目前回收碳酸锰矿的主要方法有浮选、磁选、重选等，其中浮选法被广泛采用，其常用的碳酸锰捕收剂有油酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、脂肪酸盐等。
专利CN101733194A(孙伟，黄红军，胡岳华，张刚，一种低品位碳酸锰矿石的选矿方法，CN101733194A，2010-06-16)采用磁-浮流程回收碳酸锰，其选用的碳酸锰捕收剂为油酸和十二烷基硫酸钠。
专利CN101371998A(石朝军，麻德立，梅光贵，李基发，一种低品位碳酸锰矿石浮选方法，CN101371998A，2009-02-25)采用单一浮选回收碳酸锰矿石，其选用的捕收剂为油酸钠。
[发明内容]
炭质低品位菱锰矿在我国的湖南、贵州等省储量丰富，目前鲜见采用浮选法从炭质低品位菱锰矿中回收碳酸锰的报道。也未见采用邻苯二甲酸酯、烃类油和高碳含氧有机物组成的组合捕收剂用于从炭质低品位菱锰矿中浮选脱除炭质，与此同时，也未见用含烃基羧酸、烃基磺酸(或烃基硫酸)和烃基羟肟酸三种成分的组合捕收剂浮选菱锰矿的报道。
本发明的目的是提供一种从炭质菱锰矿中回收碳酸锰的组合捕收剂及其浮选方法，通过高效炭质和碳酸锰组合捕收剂和先脱炭再回收碳酸锰的浮选工艺，极大地改善炭质菱锰矿中回收碳酸锰的回收。
本发明的另一目的旨在提供所述的高效炭质组合捕收剂和碳酸锰组合捕收剂的组成。
本发明的目的是通下述方式实现的：
细磨炭质低品位菱锰矿，形成矿物有效单体解离的矿浆；加入水玻璃或六偏磷酸钠分散矿浆，加入500～2000克/吨矿的本发明的炭质组合捕收剂浮选脱去炭质；加入碳酸钠调节矿浆pH值在8.0～11.0，加入本发明的菱锰矿组合捕收剂，其用量在600～3000克/吨矿之间，然后通过泡沫浮选过程回收碳酸锰。本发明的工艺流程简图见图1。
本发明的菱锰矿组合捕收剂，至少含有烃基羧酸、烃基磺酸(或烃基硫酸)和烃基羟肟酸三种组分，三者的重量比为65-8∶5-15∶5-25。其中烃基羧酸选自油酸、C8-C18的脂肪酸、环烷酸或它们的盐中的一种或几种；烃基磺酸(或烃基硫酸)选自C8-C18的烷基硫酸、C8-C18的烷基磺酸或苯磺酸或它们盐中的一种或几种；烃基羟肟酸选自C5-C12的脂肪羟肟酸、苯甲羟肟酸、水杨羟肟酸或它们盐中的一种或几种。
本发明的炭质组合捕收剂，至少含有邻苯二甲酸酯、烃类油和高碳含氧有机物三种成分组成，三者的重量比为为15-35∶55-7∶15-35。
其中邻苯二甲酸酯优选为邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二丙酯；烃类油为闪点高于60℃的液体烃类；优选为柴油、煤油、液体石蜡和变压机油；高碳含氧有机物为C6-C12高碳醇或环己烷氧化制备环己酮生产过程的副产物。
环己烷氧化制备环己酮生产过程的副产物主要含有环己基环己酮、环己烯基环己酮、环己酮的衍生物和环己醇的衍生物。
采用本发明的组合捕收剂和浮选方法，可解决从炭质低品位菱锰矿中回收碳酸锰回收率和品位偏低的技术问题。新炭质组合捕收剂与现有浮选脱炭捕收剂相比，有用量低，选择性好的特点；新菱锰矿组合捕收剂与现有菱锰矿捕收剂相比，对碳酸锰的捕收能力更强，而对脉石的选择性更好，可显著提高碳酸锰浮选指标。
[附图说明]
图1本发明的工艺流程简图。
[具体实施方式]
本发明由下列实施例进一步说明，但不受这些实施例的限制。实施例中所有百分数除另有规定外均指质量。
实施例1
在1m3反应釜中分别加入120公斤邻苯二甲酸二乙酯，120公斤仲辛醇和360公斤柴油，室温搅拌20分钟，所得浅黄色油状液体即为一种炭质组合捕收剂，代号CC-1。
实施例2
在1m3反应釜中分别加入120公斤邻苯二甲酸二乙酯，90公斤环己酮副产物和390公斤柴油，室温搅拌20分钟，所得浅黄色油状液体即为另一种炭质组合捕收剂，代号CC-2。
实施例3
在1m3反应釜中分别加入40公斤苯甲羟肟酸，40公斤十二烷基硫酸钠和320公斤油酸，加入30％的氢氧化钠溶液搅拌反应使反应混合液pH值达到8.0左右，所得粘稠状混合物即为一种菱锰矿组合捕收剂，代号MC-1。
实施例4
在1m3反应釜中分别加入40公斤辛基羟肟酸，40公斤十二烷基磺酸钠和320公斤油酸，加入30％的氢氧化钠溶液搅拌反应使反应混合液pH值达到8.5左右，所得粘稠状混合物即为另一种菱锰矿组合捕收剂，代号MC-2。
实施例5
贵州某炭质低品位菱锰矿，矿石中锰矿物主要为菱锰矿，脉石矿物主要为石英、云母、长石、炭质。给矿含锰9.7％，含硅19.4％、铝7.2％、钙4.2％、铁3.3％、镁1.2％、炭8.5％。矿样破碎至-2mm入球磨，所用球磨机为XMBΦ200mm×400mm型。每次磨1Kg矿样，磨矿浓度为62.5％，磨矿细度为-200目占91％。浮选用3L XFD-63型单槽浮选机，每次浮选矿样1Kg，浮选矿浆浓度30％。炭质浮选粗选加入2000g/t水玻璃和捕收剂、起泡剂，经一次精选中矿顺序返回操作，得到贫锰炭质精矿；然后进行菱锰矿浮选，粗选加入1000g/t碳酸钠和捕收剂、起泡剂，经二次精选中矿顺序返回操作得到碳酸锰精矿和最终尾矿。浮选试验涉及的捕收剂和起泡剂种类、用量及其结果见表1。由表1可见，炭质浮选时，与柴油+仲辛醇组合捕收剂相比，组合捕收剂CC-1用量低，贫锰炭质精矿中锰的含量低，锰的损失小；菱锰矿浮选时，与单一油酸捕收剂相比，组合捕收剂MC-1所得碳酸锰精矿中锰的品位高，回收率也高。
表1贵州某炭质菱锰矿捕收剂浮选对比试验结果
实施例6
湖南某炭质低品位菱锰矿，矿石中锰矿物主要为菱锰矿，脉石矿物主要为石英、云母、绿泥石、炭质。给矿含锰9.8％，含硅17.3％、铝4.5％、钙9.2％、铁3.2％、镁2.1％、炭7.8％。矿样破碎至-2mm入球磨，所用球磨机为XMBΦ200mm×400mm型。每次磨1Kg矿样，磨矿浓度为62.5％，磨矿细度为-200目占86％。浮选用3L XFD-63型单槽浮选机，每次浮选矿样1Kg，浮选矿浆浓度30％。炭质浮选粗选加入2000g/t水玻璃和捕收剂、起泡剂，经一次精选中矿顺序返回操作，得到贫锰炭质精矿；然后进行菱锰矿浮选，粗选加入1000g/t碳酸钠、500g/t的苛性淀粉、500g/t的水玻璃和捕收剂、起泡剂，经二次精选中矿顺序返回操作得到碳酸锰精矿和最终尾矿。浮选试验涉及的捕收剂和起泡剂种类、用量及其结果见表2。由表2可见，炭质浮选时，与煤油+混合醇组合捕收剂相比，组合捕收剂CC-2的用量低，贫锰炭质精矿中锰的含量低，锰的损失小；菱锰矿浮选时，与油酸+十二烷基硫酸钠或油酸+十二烷基苯磺酸钠捕收剂相比，组合捕收剂MC-1和MC-2所得碳酸锰精矿中锰的品位更高，回收率也更高。
表2湖南某炭质菱锰矿捕收剂浮选对比试验结果
Claims (4)
1.一种从炭质菱锰矿中回收碳酸锰的组合捕收剂，其特征在于：组合捕收剂中的菱锰矿组合捕收剂至少含有烃基羧酸，烃基磺酸或烃基硫酸，和烃基羟肟酸三种成分；组合捕收剂中的炭质组合捕收剂至少含有邻苯二甲酸酯、烃类油和高碳含氧有机物三种成分；
其中，烃基羧酸:烃基磺酸或烃基硫酸:烃基羟肟酸三种组分的重量比为65-8:5-15:5-25；
所述烃基羧酸选自C8-C18的脂肪酸、环烷酸或它们的盐中的一种或几种；所述的烃基磺酸或烃基硫酸选自C8-C18的烷基硫酸、C8-C18的烷基磺酸或苯磺酸或它们的盐中的一种或几种；所述的烃基羟肟酸为C5-C12的脂肪羟肟酸、苯甲羟肟酸、水杨羟肟酸或它们的盐中的一种或几种；
组合捕收剂中的炭质组合捕收剂至少含有邻苯二甲酸酯、烃类油和高碳含氧有机物三种组分的重量比为15-35:55-7:15-35；所述的烃类油为闪点不低于60℃的液体烃类；所述的高碳含氧有机物为C6-C12高碳醇或环己烷氧化制备环己酮生产过程的副产物。
2.根据权利要求1所述的组合捕收剂，其特征在于，所述的邻苯二甲酸酯选自邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二甲酯或邻苯二甲酸二丙酯中的一种或几种。
3.根据权利要求2所述的组合捕收剂，其特征在于，所述的烃类油选自柴油、液体石蜡、变压机油中的一种或几种。
4.采用权利要求1-3任一项所述的组合捕收剂从炭质菱锰矿中回收碳酸锰的浮选方法，其特征在于：包括以下步骤：(a)形成矿物有效单体解离的矿浆；（b）加入水玻璃或六偏磷酸钠分散矿浆，加入500～2000克/吨矿的所述炭质组合捕收剂浮选脱去炭质；（c）加入碳酸钠调节矿浆pH值在8.0～11.0，加入所述菱锰矿组合捕收剂，其用量在600～3000克/吨矿之间，然后通过泡沫浮选过程回收碳酸锰。
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