CN1023081C - 萤石浮选调整剂的组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种用作萤石浮选调整剂的组合物，它是对87105202号获批专利中记载的萤石浮选调整剂的改进。现有技术中萤石浮选采用酸加碱加增效剂作调整剂。本发明则用水玻璃加酸及该酸组成的一种或两种可溶性盐混合而成的组合物作调整剂，并形成组合物系列，即可用硫酸、盐酸、草酸、醋酸中任何一种酸及相应的盐，组合比例范围为：水玻璃∶酸∶盐=1～2∶1～5∶0.5～1。本发明适应性强，稳定性好，精矿优质，回收率高，成本低。
Description
本发明涉及一种用作萤石浮选调整剂的组合物，它是对87105202号获批专利文件中记载的萤石浮选方法中所用调整剂的改进。
根据87105202号专利申请的方法，萤石浮选的调整剂为酸加碱加增效剂，效果比先有技术明显改善，但因增效剂（羧甲基纤维素或六偏磷酸钠或氟硅酸钠）价格贵，溶解度低，配入量少，效果仍不够十分理想，应用范围有限。综观国内外萤石浮选现状，对传统工艺中调整剂的改进有酸性体系和碱性体系，前者为酸加水玻璃，对石英等含硅矿物的抑制较强，但稳定性差，浮选消泡，生产中很少采用;后者为水玻璃加金属盐（如US2893915，US3207304，SU1128984，SU671855，SU1002014），强化对方解石的抑制，但容易混浊沉淀而失效。从现有技术中可看出，未曾有人想到在碱性体系调整剂中加入酸，或在酸性体系中加入盐来进行改进，主要原因是“酸性水玻璃”易成胶状而使调整剂失效，一般技术人员专心在碱性体系中下功夫。绝少想到在碱性体系中加酸或往酸性体系中加盐。
本发明的目的是提供一种药剂来源容易、配药方便、溶解度高、稳定透明的调整剂组合物，该组合物用在萤石浮选工艺中能有效地抑制重晶石、方解石、石英、云母等伴生矿物，使萤石充分浮游，从而提高萤石浮选的选择性和回收率。
本发明的目的通过以下方法来实现：用水玻璃加酸及与该酸组成的一种或两种可溶性盐（如为两种盐，则这两种盐之比为0.5∶0.1～1.0），其组合比为：水玻璃∶酸∶盐＝1～2∶1～5∶0.5～1（重量比，下同），组合液pH≤3，是稳定透明的水溶液，其浓度为1～20%（重量百分比）。
本发明的目的还可以通过以下方法来实现：
1.用水玻璃加草酸（H2C2O4），盐用可溶性草酸盐（如Na2C2O4），其组合比为：水玻璃∶草酸∶可溶性草酸盐＝2∶3∶1。使用草酸及草酸盐在浮选含辉石较多的萤石矿时分离效果更好，萤石回收率更高。
2.用水玻璃加醋酸（CH3COOH）加可溶性醋酸盐（如CH3COONa、CH3COOK等）作调整剂组合物，其组合比为：水玻璃∶醋酸∶可溶性醋酸盐＝2∶5∶1。使用此类酸及其盐组成的组合物更适应于萤石与石英分离。
3.用水玻璃加硝酸（HNO3）和可溶性硝酸盐（NaNO3、KNO3等），其组合比为：水玻璃∶硝酸∶可溶性硝酸盐＝1∶1∶0.5。此类组合物对细粒嵌布的萤石浮选更有效。
4.用水玻璃加盐酸（HCl）和可溶性盐酸盐（如NaCl、KCl等）作调整剂组合物，其组合比为：水玻璃∶盐酸∶可溶性盐酸盐＝1∶1∶0.5，它更适用于分离萤石与重晶石。
5.用水玻璃加硫酸（H2SO4）和可溶性硫酸盐（如Na2SO4、FeSO4、ZnSO4、（NH4）2SO4、Al2（SO4）3）混合成组合物，其组合比为：水玻璃∶硫酸∶可溶性硫酸盐＝1∶1∶0.5，此类组合物对
分离萤石与方解石更为有效。
6.用水玻璃加硫酸加两种可溶性硫酸盐[如Na2SO4加（NH4）2SO4]作组合物，其组合比为：水玻璃∶硫酸∶两种可溶性硫酸盐＝1∶1∶0.5，其中两种盐之比为：0.5∶0.1～1.0。
上述盐酸、硝酸、硫酸等可互相代用，与该酸相应的盐类也可互相代用。
本发明的具体方法是：采取矿样，将矿石磨细至萤石单体解离率大于95%，用水稀释成浓度为25～30%（固体）的矿浆，可用本发明的任何一种组合物作调整剂，以油酸（或脂肪酸皂）作捕收兼起泡剂，在近乎中性（PH＝6.5～7.0）介质和常温（20～30℃）条件下进行浮选，粗选泡沫精选5～7次即得萤石精矿，组合物的用量依矿石性质及品位而定，一般粗选500～1500克/吨，精选500～800克/吨，浮选流程采用“复合回路”。如此获得精矿品位可达98～99%CaF2，回收率达85～90%。
下面用实施例对本发明作进一步说明：
实施例1：采用萤石-辉石矿，含45%CaF2，给矿磨至小于0.074mm，占88%，稀释至矿浆浓度25%（固体），加入组合物（水玻璃∶草酸∶草酸钠＝2∶3∶1）作调整剂，粗选用量1200克/吨，搅拌3分钟;加入油酸360克/吨，搅拌3分钟，在常温（20～22℃）条件下浮选6分钟，泡沫经一次精选后，中矿1与粗选槽内矿浆合并进入扫选，再选泡沫返回粗选或单独处理产出次精矿（回路1）;第二次精选加组合物400克/吨，中矿2超前返入粗选，第三次精选不加药，第四次精选再加组合物200克/吨，第三、四、五、六次精选中矿依次返回前一作业（回路Ⅱ），全部选别过程均采用普通浮选机，矿浆pH＝6.5～7.0，最终萤石精矿回收率85.3%，品位98.6%CaF2（一级品）。
例2.用某地萤石-石英矿，含“矿泥”高达20%，将本发明与87105202号专利作对比试验，实验Ⅰ用混合剂（H2SO4∶Na2SiO3∶CMC＝1∶1∶0.1）作调整剂，用量为粗选1000克/砘，精选500克/吨，品位由67%（给矿）提高到98.5%CaF2（精矿），萤石回收率83%;实验Ⅱ用组合物（水玻璃∶醋酸∶醋酸钠＝2∶5∶1），方法同例一，用量800克/吨（粗选）和400克/吨（精选），得到精矿品位99%CaF2（特级品），回收率88%。
例3.方法同例一。某地萤石矿品位低（含38.4%CaF2），嵌布粒度细（磨至90%-0.074mm，萤石单体率为93%），用组合物（水玻璃∶硝酸∶硝酸钠＝1∶1∶0.5）作调整剂，用量1500克/吨（粗选）和800克/吨（精选），得到萤石精矿品位98.2%（一级品），回收率80%。用KNO3取代NaNO3也得相似结果。
例4.方法同例一。某地萤石-方解石矿，含65%CaF2、18.5%CaCO3，常规药剂不能使萤石与方解石分离，用组合物（水玻璃∶硫酸∶硫酸钠＝1∶1∶0.5）作调整剂，用量1400克/吨（粗选）和600克/吨（精选），得到萤石精矿品位98.8%CaF2（特级品），回收率90.5%。
例5.某地萤石-重晶石矿，含60%CaF2、21%BaSO4，采用现有技术只能得到萤石-重晶石混合精矿（不合格），用组合物（水玻璃∶盐酸∶氯化钠＝1∶1∶0.5）用量900克/吨（粗选）和300克/吨（精选），方法同例一，使萤石与重晶石得以精确分离，萤石精矿品位98.5%CaF2（一级品），回收率89.4%;同时得到优质的重晶石精矿，（比重＞4.2），其回收率96%。
例6.某地白钨尾矿（含20.5%CaF2），因没有成功的浮选工艺处理，被迫长期堆存。用组合物（水玻璃∶硫酸∶硫酸钠＝1∶1∶0.5）作调整剂，方法同例一，用量1000克/吨（粗选）和300克/吨（精选），获得前所未有的良好指标，精矿品位98.2%CaF2（一级品），回收率88%。
例7.某地铅锌尾矿（含25.6%CaF2），用常规选矿方法浮选，精矿含硫严重超标，用组合物（水玻璃∶硫酸∶硫酸亚铁＝1∶1∶0.5），方法同例一，用量1600克/吨（精选）和800克/吨（精选），萤石精矿品位98.6%CaF2（一级品），回收率81.3%。
例8.某地萤石-石英-云母矿，含70%CaF2，用组合物（水玻璃∶硫酸∶硫酸锌＝1∶1∶0.5），方法同例一，用量800克/吨（粗选）和400克/吨（精选），萤石精矿品位99.25%CaF2（特级品），回收率达91.95%。
例9.某地含电气石的萤石矿，品位61.5%CaF2，用现有技术浮选，因萤石精矿中夹
杂电气石而成“等外品”;用组合物（水玻璃∶硫酸∶硫酸铝＝1∶1∶0.5）方法同例一，用量1000克/吨（精选）和400克/吨（精选），得到萤石精矿品位98.3%CaF2（一级品），回收率90.4%。
例10.某地含石榴石、辉石的萤石矿，品位50.5%CaF2，用现有技术多次试验，均未获得合格的萤石精矿，采用组合物（水玻璃∶硫酸∶硫酸钠∶硫酸铵＝1∶1∶0.25∶0.25），方法同例一，得到萤石精矿品位98.8%CaF2，（一级品），回收率86.8%。
以上实施例可以看出，本发明与现有技术相比具有很多的优点，即水玻璃加酸及与该酸组成的可溶性盐形成萤石浮选调整剂组合物系列，它适应性强，稳定性好，精矿优质，回收率高，成本低，经济效益显著。
1.该组合物不仅能使萤石与石英浮选分离，而且能有效地使萤石与重晶石、萤石与方解石、萤石与云母等分离，这是现有技术所达不到的。
2.现有技术中酸性水玻璃容易胶化变质，盐类水玻璃容易絮凝沉淀而失效，本发明组合物性能稳定，溶解度高，配制方便。
3.现有技术通常得到的萤石精矿品位为97%CaF2，本发明可以获得品位达98～99%CaF2的萤石精矿。
4.现有技术使用的药剂较贵，浮选回收率低，本发明组合物成本较低，萤石浮选回收率高。
本领域普通技术人员完全可以对本发明作一些改进，例如可用某些其他酸及其盐，如亚硫酸、磷酸、氟氢酸、及其相应的盐，或氯乙酸、苯甲酸、邻苯二甲酸及其相应的盐等等，显而易见，这些改进均未背离和超过本发明的范畴。
Claims (7)
1、一种用作萤石浮选调整剂的组合物，包括水玻璃(Na2SiO3)加酸及与该酸组成的一种或两种可溶性盐，如为两种盐，则这两种盐之比为0.5∶0.1～1.0，其组合比为：水玻璃∶酸∶盐=1～2∶1～5∶0.5～1(重量比，下同)，组合液pH≤3，是稳定透明的水溶液，其浓度为1～20%(重量百分比)。
2、根据权利要求1的组合物，其特征在于酸为草酸（H2C2O4），盐为可溶性草酸盐，其组合比为：水玻璃∶草酸∶可溶性草酸盐＝2∶3∶1。
3、根据权利要求1的组合物，其特征在于酸为醋酸（CH3COOH），盐为可溶性醋酸盐，其组合比为：水玻璃∶醋酸∶可溶性醋酸盐＝2∶5∶1。
4、根据权利要求1的组合物，其特征在于酸为硝酸（HNO3），盐为可溶性硝酸盐，其组合比为：水玻璃∶醋酸∶可溶性硝酸盐＝1∶1∶0.5。
5、根据权利要求1的组合物，其特征在于酸为盐酸（HCl），盐为可溶性盐酸盐，其组合比为：水玻璃∶醋酸∶可溶性盐酸盐＝1∶1∶0.5。
6、根据权利要求1的组合物，其特征在于酸为硫酸（H2SO4），盐为可溶性硫酸盐，其组合比为：水玻璃∶硫酸∶可溶性硝酸盐＝1∶1∶0.5。
7、根据权利要求1的组合物，其特征在于酸为硫酸（H2SO4），盐为两种可溶性硫酸盐，其组合比为：水玻璃∶硫酸∶两种可溶性硫酸盐＝1∶1∶0.5，其中两种盐之比为：0.5∶0.1～1.0。
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