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CN111515029B - 一种用于分选独居石、钛铁矿的捕收剂及其使用方法 - Google Patents

一种用于分选独居石、钛铁矿的捕收剂及其使用方法 Download PDF

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Fujian Wensheng Mining Co ltd
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Abstract

本发明提供一种用于分选独居石、钛铁矿的捕收剂及其使用方法，该捕收剂包括塔尔油10～15份、氧化石蜡皂25～35份、棕榈油40～50份、脂肪酸甲酯磺酸钠10～15份、氢氧化钠10～15份；将塔尔油、氧化石蜡皂、棕榈油和脂肪酸甲酯磺酸钠进行微波预处理，然后70～85℃下混合搅拌；再加入氢氧化钠，在85～100℃的条件下混合即得该捕收剂。本发明在设备上采用新型微波预先活化的预处理方式，代替了直接反应釜反应，减少了皂化时间，降低了生成成本，且捕收效果更好。使用本发明捕收剂，能够把独居石精矿的综合品位P提高至10.29％以上，作业回收率P提高至88.03％以上，把钛铁矿的综合品位TiO2提高至50.00％以上，作业回收率TiO2提高至96.22％以上，具有很好的经济效益。

Description

一种用于分选独居石、钛铁矿的捕收剂及其使用方法
技术领域
本发明属于选矿技术领域，特别涉及海滨砂矿中独居石与钛铁矿分选的选矿工艺，具体为一种用于分选独居石、钛铁矿的捕收剂及其使用方法。
背景技术
海滨砂矿是我国海南、广西矿产资源中一个非常重要的矿床，这类矿床除了丰富的钛铁矿储量较丰富外，其中伴生有储量极大的锆英石及独居石等。国外这类资源其他地方也较多，典型的如澳大利亚、马来西亚、美国、南非、巴西、印度、莫桑比克等。
在钛铁矿磁选过程中由于独居石具有一定的弱磁性，往往在钛铁矿精矿中含有少量的独居石，由于独居石含有P，而钛铁矿精矿中要求P的含量在0.1％以下，因此，钛铁矿的精品品质下降，由于独居石的减少，也降低了生产企业的经济效益。因此脱除钛铁矿中的独居石是增长增效的必要方式之一。因此加强对此类钛铁矿资源的选矿技术研究具有重要理论意义和实际应用价值。
目前，在钛铁矿浮选独居石的选矿工艺上报道的文献不多，主要采用油酸钠浮选方法，且在强酸下或者在强碱性中。由于目前环保措施的影响，强酸强碱都不适合目前的独居石等有价金属的回收。向延松对海南某海滨砂矿中钛铁矿中锆英石及独居石进行了浮选作业。在原矿中含TREO 6.12％的情况下，pH>12的情况，通过添加油酸钠捕收剂，获得TREO9.12％，回收率85.71％的独居石粗精矿。
发明内容
鉴于现有技术的不足，为了在自然pH值下提高钛铁矿中独居石的有效分离，本发明提供了一种分选独居石、钛铁矿的捕收剂及其使用方法。
本发明方案为：
一种用于分选独居石、钛铁矿的捕收剂，包括以下重量份的原料：
Figure BDA0002475986930000011
Figure BDA0002475986930000021
所述捕收剂通过以下方法制得：
(1)将塔尔油、氧化石蜡皂、棕榈油和脂肪酸甲酯磺酸钠进行微波预处理，然后70～85℃下混合搅拌；微波功率5～10kg/kw，微波频率2000～3000MHz；
(2)再加入氢氧化钠，在85～100℃的条件下混合。
优选的，所述的分选独居石、钛铁矿的捕收剂，包括以下重量份的原料：
Figure BDA0002475986930000022
优选的，微波预处理时间为5～10分钟。
优选的，步骤(2)加入氢氧化钠后，在85～100℃的条件下混合1.5～2.5小时。
本发明还具体提供了使用本发明捕收剂分选独居石、钛铁矿的方法，包括以下步骤：
(1)粗选
粗选条件为：将原料进行浮选；浮选矿浆质量浓度40～60％，浮选时间15～25min，捕收剂用量为250～300g/t原料；抑制剂用量500～700g/t原料；活化剂用量为150～180g/t原料；起泡剂用量为35～40g/t原料；得到独居石粗选精矿及尾矿；
(2)精选
独居石粗选精矿再进行精选，精选条件为：浮选质量浓度30～50％，浮选时间10～15min，捕收剂用量为100～150g/t独居石粗选精矿；抑制剂用量为300～500g/t独居石粗选精矿；活化剂用量为50～60g/t独居石粗选精矿；起泡剂的用量为21～25g/t独居石粗选精矿；得到独居石精矿及尾矿。
优选的，使用方法步骤(1)中，浮选5～10min后，加入聚乙二醇和苯甲酸钠，浮选10～15min，得到独居石粗选精矿和尾矿。
优选的，聚乙二醇用量为30～35g/t原料，苯甲酸钠用量为30～40g/t原料。
优选的，在本发明浮选工艺中抑制剂为水玻璃，活化剂为硫酸铜，起泡剂为2#油。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
①本发明在设备上采用新型微波预先活化的预处理方式，代替了直接反应釜反应，减少了皂化时间，降低了生成成本，且捕收效果更好。
②本发明在过程中，采用市场上廉价的棕榈油等，实现了捕收剂产品的更加经济。
③本方法与公知技术相比，较全面的提高了独居石的品位，把独居石精矿的综合品位P提高至10.29％以上，作业回收率P提高至88.03％以上，把钛铁矿的综合品位TiO2提高至50.00％以上，作业回收率TiO2提高至96.22％以上，具有很好的经济效益。
④本发明在原有工艺上还发现，粗选过程中使用苯甲酸钠和聚乙二醇，可改善不同矿物在固-液-气的三相界面的选择性富集效果，加强了独居石与钛铁矿的分选效果，提高了分选效率，使独居石精矿的综合品位P提高至17.64％以上，作业回收率P提高至96.07％以上，把钛铁矿的综合品位TiO2提高至60.50％以上，作业回收率TiO2提高至98.36％以上。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
为了更好理解本发明技术内容，下面提供具体实施例，对本发明做进一步的说明。
实施例1捕收剂的制备
(1)按重量份，取塔尔油10份、氧化石蜡皂25份、棕榈油50份、脂肪酸甲酯磺酸钠15份，进行微波预处理10分钟，微波功率10kg/kw微波功率，微波频率2000MHZ。然后在反应釜中85℃下混合搅拌。
(2)再加入10份片氢氧化钠，在100℃的条件下皂化反应1.5小时。
实施例2捕收剂的制备
(1)按重量份，取塔尔油25份、氧化石蜡皂35份、棕榈油40份、脂肪酸甲酯磺酸钠10份，进行微波预处理5分钟，微波功率5kg/kw微波功率，微波频率3000MHZ。然后在反应釜中70℃下混合搅拌。
(2)再加入15份片氢氧化钠，在85℃的条件下皂化反应2.5小时。
实施例3独居石、钛铁矿的浮选工艺
原料为海南海拓矿业有限公司莫桑比克钛铁矿粗精矿，其中粗精矿中含TiO250.26％，含P 0.98％。其中钛铁矿占主要成分，还有部分独居石、锆英石以及少量的石榴石等。
浮选采用一次粗选，一次精选的方式。浮选流程图见图1。
(1)粗选
粗选条件为：浮选浓度40～60％，浮选时间15min，捕收剂为实施例1的捕收剂，用量为250g/t；抑制剂为水玻璃，用量为500g/t；活化剂为硫酸铜，用量为150g/t；起泡剂为2#油，用量为40g/t；得到独居石粗选精矿及尾矿。
(2)精选
独居石粗选精矿再进行精选。精选条件为：浮选浓度30～50％，浮选时间10min，捕收剂为实施例1的捕收剂，用量为100g/t；抑制剂为水玻璃，用量为300g/t；活化剂为硫酸铜，用量为50g/t；起泡剂为2#油，用量为21g/t；得到独居石精矿及尾矿。尾矿为合格的钛铁矿，精矿为合格的独居石。
实施例4独居石、钛铁矿的浮选工艺
原料为福建文盛矿业有限公司澳大利亚钛铁矿粗精矿，其中粗精矿中含TiO247.38％，含P 1.14％。其中钛铁矿占主要成分，还有部分独居石、锆英石以及少量的石榴石等。
浮选采用一次粗选，一次精选的方式
(1)粗选
粗选条件为：浮选浓度45～55％，浮选时间16min，捕收剂为实施例1的捕收剂，用量为300g/t；抑制剂为水玻璃，用量为700g/t；活化剂为硫酸铜，用量为150g/t；起泡剂为2#油，用量为35g/t；得到独居石粗选精矿及尾矿。
(2)精选
独居石粗选精矿再进行精选。精选条件为：浮选浓度30～40％，浮选时间10min，捕收剂为实施例1的捕收剂，用量为150g/t；抑制剂为水玻璃，用量为500g/t；活化剂为硫酸铜，用量为50g/t；起泡剂为2#油，用量为25g/t；得到独居石精矿及尾矿。尾矿为合格的钛铁矿，精矿为合格的独居石。
实施例5独居石、钛铁矿的浮选工艺
浮选采用一次粗选，一次精选的方式。
(1)粗选
粗选条件为：浮选浓度50～60％，浮选时间25min，捕收剂为实施例1的捕收剂，用量为300g/t；抑制剂为水玻璃，用量为600g/t；活化剂为硫酸铜，用量为180g/t；起泡剂为2#油，用量为35g/t；得到独居石粗选精矿及尾矿。
(2)精选
独居石粗选精矿再进行精选。精选条件为：浮选浓度30～50％，浮选时间15min，捕收剂为实施例1的捕收剂，用量为100g/t；抑制剂为水玻璃，用量为300g/t；活化剂为硫酸铜，用量为60g/t；起泡剂为2#油，用量为25g/t；得到独居石精矿及尾矿。尾矿为合格的钛铁矿，精矿为合格的独居石。
实施例6
实施例6与实施例3的主要区别是：
步骤(1)中，浮选10min后，加入聚乙二醇600和苯甲酸钠，浮选10min，得到独居石粗选精矿和尾矿；聚乙二醇用量为35g/t，苯甲酸钠用量为30g/t。
实施例7
实施例7与实施例3的主要区别是：
步骤(1)中，浮选5min后，加入聚乙二醇600和苯甲酸钠，浮选10min，得到独居石粗选精矿和尾矿；聚乙二醇用量为30g/t，苯甲酸钠用量为40g/t。
对比例1
采用常规的油酸钠浮选方法。
对比例2
对比例2与实施例3的主要区别是：
塔尔油、氧化石蜡皂、棕榈油和脂肪酸甲酯磺酸钠未进行微波预处理。
对比例3
对比例3与实施例3的主要区别是：
棕榈油替换为大豆油；氧化石蜡皂替换为十二烷基苯磺酸钠。
检测并统计以上各实施例和对比例所得产品的综合品位及作业回收率，结果见表1。
表1
Figure BDA0002475986930000061
结果显示：
通过采用新型捕收剂，可以把原矿含TiO2 47.38～50.37％，含P 0.98～1.14％的钛铁矿分选出综合品位P10.29～17.64％，作业回收率88.03～96.07％的独居石精矿和综合品位TiO250.00～60.50％，作业回收率96.30～98.36％的钛铁矿精矿。且使用新型捕收剂后，最终钛铁矿精矿产品的过滤干燥过程中，由于没有添加油酸钠等物质，因此最后的脱药简易，效果好。在最终废水处理过程中，由于水玻璃用量较少，因此在水的净化过程中更加容易沉淀，故本发明为一种清洁生产、环境友好的方法。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于分选独居石、钛铁矿的捕收剂，其特征在于，包括以下重量份的原料：
塔尔油 10～15 份
氧化石蜡皂 25～35 份
棕榈油 40～50 份
脂肪酸甲酯磺酸钠 10～15 份
氢氧化钠 10～15 份；
所述捕收剂通过以下方法制得：
（1）将塔尔油、氧化石蜡皂、棕榈油和脂肪酸甲酯磺酸钠进行微波预处理，然后 70~85℃下混合搅拌；微波功率 5～10kw/kg，微波频率 2000～3000MHz；
（2）再加入氢氧化钠，在 85～100℃的条件下混合。
2.根据权利要求 1 所述的用于分选独居石、钛铁矿的捕收剂，其特征在于，包括以下重量份的原料：
塔尔油 10 份
氧化石蜡皂 25 份
棕榈油 50 份
脂肪酸甲酯磺酸钠 15 份
氢氧化钠 10 份。
3.根据权利要求 1 所述的用于分选独居石、钛铁矿的捕收剂，其特征在于，微波预处理时间为 5～10 分钟。
4.根据权利要求 1 所述的用于分选独居石、钛铁矿的捕收剂，其特征在于，步骤（2）加入氢氧化钠后，在 85～100℃的条件下混合 1 .5～2.5 小时。
5.使用权利要求 1 所述的捕收剂分选独居石、钛铁矿的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）粗选
粗选条件为：将原料进行浮选；浮选矿浆质量浓度 40～60%，浮选时间 15~25 min，捕收剂用量为 250~300 g/t 原料；抑制剂用量 500~700 g/t 原料；活化剂用量为 150~180g/t 原料；起泡剂用量为 35~40g/t 原料；得到独居石粗选精矿及尾矿；
（2）精选
独居石粗选精矿再进行精选，精选条件为：浮选质量浓度 30～50%，浮选时间 10~15min ，捕收剂用量为 100~150g/t 独居石粗选精矿；抑制剂用量为 300~500g/t 独居石粗选精矿；活化剂用量为 50~60g/t 独居石粗选精矿；起泡剂的用量为 21~25g/t 独居石粗选精矿；得到独居石精矿及尾矿。
6.根据权利要求 5 所述的使用权利要求 1 所述的捕收剂分选独居石、钛铁矿的方法，其特征在于，步骤（1）中，浮选 5~10min 后，加入聚乙二醇和苯甲酸钠，浮选 10~15min，得到独居石粗选精矿和尾矿。
7.根据权利要求 6 所述的使用权利要求 1 所述的捕收剂分选独居石、钛铁矿的方法，其特征在于，聚乙二醇用量为 30~35g/t 原料，苯甲酸钠用量为 30~40g/t 原料。
8.根据权利要求 5-7 任一项所述的使用权利要求 1 所述的捕收剂分选独居石、钛铁矿的方法，其特征在于，抑制剂为水玻璃，活化剂为硫酸铜，起泡剂为 2#油。
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