CN111215251B - 一种白云石的抑制剂及其使用方法 - Google Patents

一种白云石的抑制剂及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种白云石抑制剂及其使用方法，包括质量份数如下的组分：80‑95份黄原胶、5‑20份普鲁兰多糖，使用方法包括以下步骤，S1.矿物原料加水搅拌得矿浆，调整矿浆pH；S2.向经调整pH的矿浆中添加抑制剂水溶液；S3.充气浮选，得到泡沫产品及尾矿，该抑制剂选择性强、用量少、安全无毒，在磷灰石与白云石的分离过程中，能有效抑制白云石。

Description

一种白云石的抑制剂及其使用方法
技术领域
本发明属于选矿技术领域，具体涉及一种白云石抑制剂及其使用方法。
背景技术
磷是重要的化工原料，广泛运用于冶金、食品、纺织、医药、国防等邻域。据报道，我国磷矿资源探明总量居世界第一位，但其中大部分为中低品位矿，含镁碳酸盐含量高。含镁碳酸盐杂质将会增加磷酸生产过程中的硫酸用量，并且对磷酸的过滤速度以及磷酸的生产效率产生负面影响，严重制约了下游磷酸盐产品的生产。由于磷灰石与含镁碳酸盐矿物表面性质相似，导致在正浮选流程中难以实现分离。现有的磷矿脱镁主要采用反浮选工艺，在弱酸条件下对磷灰石进行抑制，浮选含镁碳酸盐矿物，进而实现磷矿富集，其浮选工艺复杂，成本高。因此，在磷矿正浮选过程中，能有效脱除主要含镁碳酸盐矿物白云石的抑制剂，在减少磷矿浮选流程，降低生产成本方面具有非常重要的经济价值。
在白云石抑制剂方面，中国专利CN103691574A报道了“一种白云石抑制剂的制备方法及其应用”该方法使用了：硫酸、盐酸、苯甲酸、硫酸盐等原料制备白云石抑制剂，该方法抑制剂制备时间长，药剂成本较高且具毒性，不利于大规模生产使用。中国专利CN87101820A报道了“一种用于磷矿浮选的新型白云石抑制剂木素磺酸钙磺甲基化衍生物的制备方法”，该方法以木素磺酸钙为原料，在硫酸存在下，经酸化脱钙后与甲醛、亚硫酸钠进行磺甲基化反应制得白云石抑制剂，制备条件复杂，工艺流程较长。在磷矿与白云石分离方面，中国专利CN108672102A报道了“一种磷矿的浮选方法”该方法在反浮选中使用磷酸抑制磷灰石，使用捕收剂GJBW浮选白云石以实现矿物分离。该方法减少了硫酸的用量，但浮选工艺较为复杂。中国专利CN107029896A报道了“一种分离富集磷矿中磷灰石、白云石和石英的浮选工艺”，该方法对常规正-反磷矿浮选工艺进行了改进，虽提高了浮选指标，但浮选流程复杂。
发明内容
本发明提供一种白云石抑制剂及其使用方法，该抑制剂针对含镁碳酸盐矿物白云石，选择性强、用量少、安全无毒，用于磷灰石与白云石浮选分离效果好。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种白云石抑制剂，包括质量份数如下的组分：80-95份黄原胶、5-20份普鲁兰多糖。
优选地，所述黄原胶与普鲁兰多糖的质量比为80:20-95:5，优选地，所述黄原胶与普鲁兰多糖的质量比为85:15-90:10，更为优选地，所述黄原胶与普鲁兰多糖的质量比为89:11。
进一步地，提供一种白云石抑制剂的使用方法，包括以下步骤：
S1.矿物原料加水搅拌得矿浆，调整矿浆pH；
S2.向经调整pH的矿浆中添加抑制剂水溶液；
S3.充气浮选，得到泡沫产品及尾矿。
优选地，所述pH为6.6-11.8。
优选地，所述S2还包括添加捕收剂，所述捕收剂为至少一种脂肪酸类捕收剂或者至少一种脂肪酸类复配药剂。
优选地，所述抑制剂水溶液浓度为1-120mg/L，所述矿浆浓度为10%~50%。
优选地，所述抑制剂用于磷灰石浮选中抑制白云石或者用于其他矿石浮选流程中抑制白云石。
本方案中，所述抑制剂对磷矿中的含镁碳酸盐矿物白云石具有非常强的抑制效果，通过该抑制剂能够实现磷灰石与白云石高效浮选分离，其主要原因为抑制剂含有大量羧基、羟基基团，由于磷灰石与白云石矿石成分与晶体结构差异，抑制剂中所含的羧基基团易与白云石表面暴露的Ca2+、Mg2+离子形成螯合物强烈地吸附在白云石表面，同时亲水基团羧基暴露在水溶液中，使白云石表面亲水，从而到达抑制白云石的目的。
本方案的有益效果为：
1)本发明所提供抑制剂无毒。
2)本发明所述的抑制剂溶解性好，选择性强，抑制效果好，使用pH范围广，用量小，易于大规模推广。
3)本发明所提供的抑制剂其分离效果好和分离成本低。
4)本发明所提供抑制剂用量少，同时环保，添加安全，使用安全。
5)本发现的抑制剂对白云石具有优良的抑制效果，可用于磷灰石与白云石的高效分离，在正浮选中即可完成磷灰石与主要含镁矿石白云石的分离，能够在磷矿浮选中实现浮选工艺流程的缩减，减少投资生产成本。
附图说明
图1为浮选药剂制度及流程图；
图2为本发明实施例1的实验结果；
图3为本发明实施例2的实验结果；
图4为本发明实施例3的实验结果；
图5为本发明实施例4的实验结果。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行具体描述，有必要在此指出的是以下实施例只是用于对本发明进一步的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员根据上述发明内容所作出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
实施例1
取粒度为+38-74μm的白云石、磷灰石单矿物2g分别进行浮选，取50mL的蒸馏水加入70mL的挂槽浮选机中，在1300r/min转速下搅拌调浆，使矿浆充分分散。
调节矿浆pH为9，按照图1所述的药剂制度添加药剂，添加药剂后依次搅拌3min，5min，抑制剂为黄原胶：普鲁兰多糖 =89：11，浓度分别为0、1、3、5、8、20、40、80、120mg/L；捕收剂为油酸钠（60.8mg/L）搅拌完成后充气浮选，得到泡沫产品及尾矿。
将泡沫产品及尾矿分别过滤、烘干、称重，计算上浮率，结果如图2所示。
由实施例可知，随着抑制剂浓度增加，磷灰石上浮率略有下降，白云石上浮率显著降低，在抑制剂浓度为8mg/L时，磷灰石上浮率高达89%，白云石上浮率仅为8%，表明该抑制对白云石有选择性抑制效果。
实施例2
取粒度为+38-74μm磷灰石、白云石单矿物2g分别进行浮选，取50mL的蒸馏水加入70mL的挂槽浮选机中，在1300r/min转速下搅拌调浆，使矿浆充分分散。
所述的药剂添加顺序如图1所示，依次加入8mg/L抑制剂（抑制剂为黄原胶：普鲁兰多糖 =89：11）、捕收剂为油酸钠（60.8mg/L）添加药剂后依次搅3min，5min。加药剂前调节矿浆pH为6.6、7.9、9.0、10.2、11、11.8，搅拌完成后充气浮选，得到泡沫产品及尾矿。
将泡沫产品及尾矿分别过滤、烘干、称重，计算上浮率，结果如图3所示。
由实施例可知，抑制剂在pH为7.7-11.8范围内，磷灰石上浮率基本保持在85%及以上，白云石上浮率保持在10%及以下，表明该抑制剂的适用pH值广泛。
实施例3
将+38-74μm的磷灰石、白云石单矿物分别取1.6g、0.4g按照8：2比例均匀混合，取50mL的蒸馏水加入70mL的挂槽浮选机中，在1300r/min转速下搅拌调浆，让矿浆充分分散。
所述的药剂添加顺序如图1所示，添加药剂前调节矿浆pH为9.17、10.11，添加药剂后依次搅拌3min，5min，抑制剂（抑制剂为黄原胶：普鲁兰多糖 =89：11）浓度为8mg/L，捕收剂为油酸钠（60.8mg/L）。搅拌完成后充气浮选，得到的泡沫产品及尾矿。将泡沫产品及尾矿分别烘干，称重并化验精矿中P5O2、MgO含量，计算精矿中P5O2、MgO的回收率。结果如图4所示。
由实施例可知，在抑制剂浓度为8mg/L时，在保证较高的磷灰石回收率和品位的条件下，精矿中的MgO的品位下降为0.75以下。
实施例4
将+38-74μm的磷灰石、白云石单矿物分别取1.6g、0.4g按照8：2比例均匀混合，取50mL的蒸馏水加入70mL的挂槽浮选机中，在1300r/min转速下搅拌调浆，让矿浆充分分散。
所述的药剂添加顺序如图1所示，添加药剂前调节矿浆pH为9.05、10.15，添加药剂后依次搅拌3min，5min，抑制剂（抑制剂为黄原胶：普鲁兰多糖 =89：11）浓度为20mg/L，捕收剂为油酸钠（91.3mg/L）。搅拌完成后充气浮选，得到的泡沫产品及尾矿。将泡沫产品及尾矿分别烘干，称重并化验精矿中P5O2、MgO含量，计算精矿中P5O2、MgO的回收率。结果如图5所示。
由实施例可知，在抑制剂浓度为20mg/L时，在保证较高的磷灰石回收率和品位的条件下，精矿中的MgO的品位下降为0.65以下。
实施例5
将+38-74μm的磷灰石、白云石单矿物分别取1.6g、0.4g按照8：2比例均匀混合，取50mL的蒸馏水加入70mL的挂槽浮选机中，在1300r/min转速下搅拌调浆，让矿浆充分分散。
所述的药剂添加顺序如图1所示，添加药剂前调节矿浆pH为12，添加药剂后依次搅拌3min，5min，抑制剂浓度为120mg/L，黄原胶与普鲁兰多糖的质量比分别选取为80:20、95：5、85:15、90:10，捕收剂为油酸钠（60.8mg/L）。搅拌完成后充气浮选，得到的泡沫产品及尾矿，将泡沫产品及尾矿分别过滤、烘干、称重并化验精矿中P5O2、MgO含量，计算上浮率，磷灰石上浮率分别为70%、60%、65%、68%，白云石上浮率分别为6%、3%、5%、2%，表明该抑制对白云石有选择性抑制效果。
本发明的内容并不局限在上述的实施例中，本领域技术人员在本发明的技术指导思想内得出的其他实施例，都在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种白云石抑制剂，其特征在于，包括质量份数如下的组分：80-95份黄原胶、5-20份普鲁兰多糖。
2.根据权利要求1所述的一种白云石抑制剂，其特征在于，所述黄原胶与普鲁兰多糖的质量比为80:20-95:5。
3.根据权利要求2所述的一种白云石抑制剂，其特征在于，所述黄原胶与普鲁兰多糖的质量比为85:15-90:10。
4.根据权利要求3所述的一种白云石抑制剂，其特征在于，所述黄原胶与普鲁兰多糖的质量比为89:11。
5.一种如权利要求1所述白云石抑制剂的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.矿物原料加水搅拌得矿浆，调整矿浆pH；
S2.向经调整pH的矿浆中添加抑制剂水溶液；
S3.充气浮选，得到泡沫产品及尾矿。
6.根据权利要求5所述的一种白云石抑制剂的使用方法，其特征在于，所述pH为6.6-11.8。
7.根据权利要求5所述的一种白云石抑制剂的使用方法，其特征在于，所述S2还包括添加捕收剂，所述捕收剂为至少一种脂肪酸类捕收剂或者至少一种脂肪酸类复配药剂。
8.根据权利要求5所述的一种白云石抑制剂的使用方法，其特征在于，所述抑制剂水溶液浓度为1-120mg/L。
9.根据权利要求5所述的一种白云石抑制剂的使用方法，其特征在于，所述抑制剂用于磷灰石浮选中抑制白云石或者用于其他矿石浮选流程中抑制白云石。
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