一种低品位碳酸盐型萤石矿的浮选分离方法与流程

1.本发明属于浮选领域，具体涉及低品位碳酸盐型萤石矿的浮选分离方法。


背景技术：

2.萤石是重要的含氟工业原料，广泛应用于化工、冶金、建材、国防和高科技材料等战略性行业。因需求量较大，成为国家战略性矿产资源，是国家宏观调控和管理的重点对象。我国高品位、易选、单一性萤石矿资源已开采枯竭，碳酸盐型萤石矿是萤石资源的重要组成部分，具有客观的可开发潜力，但萤石与方解石可浮性接近，嵌布粒度极细，包裹交代现象严重，共生关系复杂，均含有相同的ca
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，浮选加工过程中，矿物溶解及溶解离子等原因使得两种矿物表面物理化学性质极为相似，使捕收剂和抑制剂对矿物表面作用近似，导致萤石精矿碳酸钙超标，影响萤石品级，极大的限制了萤石资源的开发与利用。因此，探索合适的捕收剂、抑制剂和浮选工艺是实现萤石与方解石高效分离的关键。
3.朱建光等采用油酸作为捕收剂，但油酸凝固点较高，在低温矿浆中溶解度低，活性低，分散速度慢，浮选效果差，且油酸在矿物表面的吸附由化学反应控制，且这种吸附速率受溶液中氢氧根、碳酸根等影响较大；国内用于浮选萤石的氧化石蜡主要有731和733两种，将731闪蒸去除水分和蜡，制成干粉产品733，733中的羧酸钠盐的碳链长度在10至20之间，碳链的平均长度比油酸少两个，所以捕收能力稍弱于油酸，但其具有更好的选择性；gy-2捕收剂是石油炼制过程中产生的副产品基质和增效剂的复配物，其配比为5:1，其中基质含总有机物33.13％，不皂化物14.07％，含盐0.01％，游离碱小于1％，当温度为10℃时，gy-2(600g/t)用作萤石浮选的捕收剂，得caf2品位为98.34％，回收率为85.61％的萤石精矿，与用油酸(850g/t)在35℃时浮选的指标相近。
4.抑制剂目前主要有s-808、s-711、s-214、s-217、s-804、s-721等。s系列抑制剂主要成分为萘、粗菲、苯酚的磺化物分别与甲醛综合反应物。另外还有f103、bs-33、sm-101、sg-10、l339、yzs、黑液、硝基腐殖酸钠等；郑桂兵等研究了酸化水玻璃、腐殖酸钢、羧甲基纤维素、邻苯酚、三甲基膦酸(ap)和四甲基膦酸(ep)等抑制剂用量和ph值对萤石和方解石可浮性的影响。研究结果表明，这些药剂均对方解石矿物具有一定的抑制作用，其中腐殖酸钠、邻苯酚、ap和ep的选择性较好；人工混合矿物浮选中，ap和ep对方解石有选择性抑制作用,成功分离了萤石与方解石。周维志等研制出h1101-h1105及代用品th1105和h321等药剂,并与改性水玻璃抑制剂组合物，接近中性介质中进行常温浮选含方解石萤石矿，获得较好的浮选指标。张剑锋等研究了苯氧乙酸对含镁、钙脉石矿物浮抑制的影响，发现苯氧乙酸对方解石有很强的抑制作用，对萤石的影响小，研究表明采用2苯氧乙酸选择抑制方解石能很好的分离方解石和萤石矿物。
5.针对以上问题，本发明选用碳酸盐-萤石型矿物，在超声波作用下，以捕收能力和选择性俱优的捕收剂，并筛选抑制剂的种类或者发挥多种抑制剂的协同作用，探究较好的碳酸盐-萤石型矿物浮选工艺流程，具有广泛的社会效益和经济效益。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于，提供一种低品位碳酸盐型萤石矿的浮选分离方法。本发明的低品位碳酸盐型萤石矿的浮选分离方法具有捕收能力和选择性俱优的特点。
7.前述的一种低品位碳酸盐型萤石矿的浮选分离方法，是在超声波的作用下，采用石油磺酸钠和油酸钠作为组合捕收剂，以na2co3作为矿浆调整剂、水玻璃作为抑制剂，对低品位碳酸盐型萤石矿进行浮选分离。
8.前述的一种低品位碳酸盐型萤石矿的浮选分离方法，组合捕收剂中石油磺酸钠和油酸钠的体积比为1：1～3，组合捕收剂用量为300～1000g/t。
9.前述的一种低品位碳酸盐型萤石矿的浮选分离方法，以na2co3作为矿浆调整剂，na2co3用量为300～1500g/t。
10.前述的一种低品位碳酸盐型萤石矿的浮选分离方法，水玻璃作为抑制剂，水玻璃用量为400～1500g/t。
11.前述的一种低品位碳酸盐型萤石矿的浮选分离方法，浮选温度为5～35℃。
12.前述的一种低品位碳酸盐型萤石矿的浮选分离方法浮选过程是在超声作用下进行的，超声频率为20～100khz。
13.与现有技术相比，本发明具有如下技术效果：
14.①
本发明是在超声波的作用下进行浮选，超声波可以使低品位碳酸盐型萤石矿、捕收剂(石油磺酸钠和油酸钠)、抑制剂(水玻璃)粒子细化，达到分散与加强传质的效果，使速度较慢的化学反应或物理过程变得容易实现和高速完成，同时提高反应选择性和收率；
15.②
本发明中在超声波的作用下，加强组合捕收剂之间的混合效果，具有协同作用，提高捕收效果；
16.③
本发明中在超声波的作用下，以na2co3作为矿浆调整剂，超声波可以使调整剂na2co3粒子细化，加强传质的作用；
17.④
本发明中在超声波的作用下，水玻璃作为抑制剂，超声波可以使调整剂na2co3粒子细化，加强传质的作用，提高对方解石的抑制作用。
具体实施方式
18.下面结合实施例与对比实例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
19.实施例1
20.低品位碳酸盐型萤石矿由某萤石矿厂提供，低品位碳酸盐型萤石矿中caf2品位为27.56％，主要脉石矿物为方解石和白云母，其caco
3、
sio2含量分别为20.67％，27.51％。
21.将上述低品位碳酸盐型萤石矿按照以下方式进行处理：
22.将低品位碳酸盐型萤石矿研磨至颗粒粒度为-0.074mm的颗粒占80％，称取500g矿样，调节矿浆质量浓度为60％，矿浆搅拌3分钟，使矿浆搅拌均匀，依次加入调整剂na2co3600g/t、抑制剂水玻璃800g/t、组合捕收剂600g/t，组合捕收剂中石油磺酸钠和油酸钠的体积比为1：1，加药间隙3min，利用超声频率为60khz处理5min，试验在常温下进行，超声处理后进行粗选试验，向浮选槽中充入气体，待矿浆液面出现泡沫时开始刮泡，刮泡时间为4min，将所刮泡沫进行收集作为粗选精矿，将粗选精矿再进行5次精选，精选过程中不加
入任何药剂，精选时间为2min，5次精选所得中矿依次返回上一工艺进行再选，第5次精选所得精矿为总试验的最终萤石精矿，向粗选尾矿中依次加入抑制剂水玻璃100g/t、组合捕收剂100g/t，待药剂充分反应后进行扫选试验，向浮选槽中充入气体，待矿浆液面出现泡沫时开始刮泡，刮泡时间为3min，将所刮泡沫进行收集作为扫选精矿，将扫选精矿返回上一工艺进行再选，扫选所得尾矿为最终尾矿。通过本方法处理，可获得萤石精矿caf2品位为97.54％，caf2回收率为93.36％。尾矿萤石损失率为6.64％。
23.对比实施例1
24.低品位碳酸盐型萤石矿由某萤石矿厂提供，低品位碳酸盐型萤石矿中caf2品位为27.56％，主要脉石矿物为方解石和白云母，其caco
3、
sio2含量分别为20.67％，27.51％。
25.将上述低品位碳酸盐型萤石矿按照以下方式进行处理：
26.将低品位碳酸盐型萤石矿研磨至颗粒粒度为-0.074mm的颗粒占80％，称取500g矿样，调节矿浆质量浓度为60％，矿浆搅拌3分钟，使矿浆搅拌均匀，依次加入调整剂na2co3600g/t、抑制剂水玻璃800g/t、组合捕收剂600g/t，组合捕收剂中石油磺酸钠和油酸钠的体积比为1：1，加药间隙3分钟，试验在常温下进行，向浮选槽中充入气体，待矿浆液面出现泡沫时开始刮泡，刮泡时间为4min，将所刮泡沫进行收集作为粗选精矿，将粗选精矿再进行5次精选，精选过程中不加入任何药剂，精选时间为2min，5次精选所得中矿依次返回上一工艺进行再选，第5次精选所得精矿为总试验的最终萤石精矿，向粗选尾矿中依次加入抑制剂水玻璃100g/t、组合捕收剂100g/t，待药剂充分反应后进行扫选试验，向浮选槽中充入气体，待矿浆液面出现泡沫时开始刮泡，刮泡时间为3min，将所刮泡沫进行收集作为扫选精矿，将扫选精矿返回上一工艺进行再选，扫选所得尾矿为最终尾矿。通过本方法处理，可获得萤石精矿caf2品位为93.54％，caf2回收率为89.21％。尾矿萤石损失率为8.78％。
27.实施例2
28.低品位碳酸盐型萤石矿由贵州某萤石矿厂提供，该矿中caf2品位为22.56％，主要脉石矿物为方解石、石英、白云母，其caco3、sio2含量分别为22.67％，30.51％。
29.将上述低品位碳酸盐型萤石矿按照以下方式进行处理：
30.将低品位碳酸盐型萤石矿研磨至颗粒粒度为-0.074mm的颗粒占85％，称取300g矿样，调节矿浆质量浓度为38％，将矿浆搅拌均匀，依次加入调整剂na2co31000g/t、抑制剂水玻璃1200g/t、组合捕收剂800g/t，组合捕收剂中石油磺酸钠和油酸钠的体积比为1：2，加药间隙3分钟，利用超声频率为20khz处理10min，浮选温度控制在15℃，超声处理后进行粗选试验，向浮选槽中充入气体，待矿浆液面出现泡沫时开始刮泡，刮泡时间为5min，将所刮泡沫进行收集作为粗选精矿，将粗选精矿再进行6次精选，精选过程中不加入任何药剂，精选时间为2min，6次精选所得中矿依次返回上一工艺进行再选，第6次精选所得精矿为总试验的最终萤石精矿，向粗选尾矿中依次加入抑制剂水玻璃100g/t、组合捕收剂150g/t，待药剂充分反应后进行扫选试验，向浮选槽中充入气体，待矿浆液面出现泡沫时开始刮泡，刮泡时间为3min，将所刮泡沫进行收集作为扫选精矿，将扫选精矿返回上一工艺进行再选，扫选所得尾矿为最终尾矿。通过本方法处理，可获得萤石精矿caf2品位为98.86％，caf2回收率为91.36％。尾矿萤石损失率为8.54％。
31.对比实施例2
32.低品位碳酸盐型萤石矿由贵州某萤石矿厂提供，该矿中caf2品位为22.56％，主要
脉石矿物为方解石、石英、白云母，其caco3、sio2含量分别为22.67％，30.51％。
33.将上述低品位碳酸盐型萤石矿按照以下方式进行处理：
34.将低品位碳酸盐型萤石矿研磨至颗粒粒度为-0.074mm的颗粒占85％，称取300g矿样，调节矿浆质量浓度为38％，将矿浆搅拌均匀，依次加入调整剂na2co31000g/t、抑制剂水玻璃1200g/t、组合捕收剂800g/t，组合捕收剂中石油磺酸钠和油酸钠的体积比为1：2，加药间隙3分钟，浮选温度控制在15℃，向浮选槽中充入气体，待矿浆液面出现泡沫时开始刮泡，刮泡时间为5min，将所刮泡沫进行收集作为粗选精矿，将粗选精矿再进行6次精选，精选过程中不加入任何药剂，精选时间为2min，6次精选所得中矿依次返回上一工艺进行再选，第6次精选所得精矿为总试验的最终萤石精矿，向粗选尾矿中依次加入抑制剂水玻璃100g/t、组合捕收剂150g/t，待药剂充分反应后进行扫选试验，向浮选槽中充入气体，待矿浆液面出现泡沫时开始刮泡，刮泡时间为3min，将所刮泡沫进行收集作为扫选精矿，将扫选精矿返回上一工艺进行再选，扫选所得尾矿为最终尾矿。通过本方法处理，可获得萤石精矿caf2品位为93.68％，caf2回收率为89.35％。尾矿萤石损失率为9.56％。
35.实施例3
36.低品位碳酸盐型萤石矿由某萤石矿厂提供，该矿中caf2品位为31.56％，主要脉石矿物为石英、方解石、白云母，其caco3、sio2含量分别为18.67％，29.51％。
37.将上述低品位碳酸盐型萤石矿按照以下方式进行处理：
38.将低品位碳酸盐型萤石矿研磨至颗粒粒度为-0.074mm的颗粒占82.5％，称取500g矿样，调节矿浆质量浓度为45％，将矿浆搅拌均匀，依次加入调整剂na2co31000g/t、抑制剂水玻璃1000g/t、组合捕收剂600g/t，组合捕收剂中石油磺酸钠和油酸钠的体积比为1：1.5，加药间隙3分钟，利用超声频率为100khz处理5min，浮选温度控制在10℃，超声处理后进行粗选试验，向浮选槽中充入气体，待矿浆液面出现泡沫时开始刮泡，刮泡时间为4min，将所刮泡沫进行收集作为粗选精矿，将粗选精矿再进行5次精选，精选过程中不加入任何药剂，精选时间为3min，5次精选所得中矿依次返回上一工艺进行再选，第5次精选所得精矿为总试验的最终萤石精矿，向粗选尾矿中依次加入抑制剂水玻璃100g/t、组合捕收剂200g/t，待药剂充分反应后进行扫选试验，向浮选槽中充入气体，待矿浆液面出现泡沫时开始刮泡，刮泡时间为3min，将所刮泡沫进行收集作为扫选精矿，将扫选精矿返回上一工艺进行再选，扫选所得尾矿为最终尾矿。通过本方法处理，可获得萤石精矿caf2品位为97.27％，caf2回收率为94.69％。尾矿萤石损失率为5.21％。
39.对比实施例3
40.低品位碳酸盐型萤石矿由某萤石矿厂提供，该矿中caf2品位为31.56％，主要脉石矿物为石英、方解石、白云母，其caco3、sio2含量分别为18.67％，29.51％。
41.将上述低品位碳酸盐型萤石矿按照以下方式进行处理：
42.将低品位碳酸盐型萤石矿研磨至颗粒粒度为-0.074mm的颗粒占82.5％，称取500g矿样，调节矿浆质量浓度为45％，将矿浆搅拌均匀，依次加入调整剂na2co31000g/t、抑制剂水玻璃1000g/t、组合捕收剂600g/t，组合捕收剂中石油磺酸钠和油酸钠的体积比为1：1.5，加药间隙3分钟，浮选温度控制在10℃，向浮选槽中充入气体，待矿浆液面出现泡沫时开始刮泡，刮泡时间为4min，将所刮泡沫进行收集作为粗选精矿，将粗选精矿再进行5次精选，精选过程中不加入任何药剂，精选时间为3min，5次精选所得中矿依次返回上一工艺进行再
选，第5次精选所得精矿为总试验的最终萤石精矿，向粗选尾矿中依次加入抑制剂水玻璃100g/t、组合捕收剂200g/t，待药剂充分反应后进行扫选试验，向浮选槽中充入气体，待矿浆液面出现泡沫时开始刮泡，刮泡时间为3min，将所刮泡沫进行收集作为扫选精矿，将扫选精矿返回上一工艺进行再选，扫选所得尾矿为最终尾矿。通过本方法处理，可获得萤石精矿caf2品位为93.59％，caf2回收率为91.41％。尾矿萤石损失率为7.48％。