CN112958276B

CN112958276B - 一种宝石加工青金石固废的处理方法

Info

Publication number: CN112958276B
Application number: CN202110293185.XA
Authority: CN
Inventors: 喻连香; 陈雄; 汤优优; 何建昌; 高素平
Original assignee: Huizhou Shenglei Environmental Protection Technology Development Co ltd; Institute Of Resources Comprehensive Utilization Guangdong Academy Of Sciences
Current assignee: Huizhou Shenglei Environmental Protection Technology Development Co ltd; Institute of Resource Utilization and Rare Earth Development of Guangdong Academy of Sciences
Priority date: 2021-03-18
Filing date: 2021-03-18
Publication date: 2022-11-22
Anticipated expiration: 2041-03-18
Also published as: CN112958276A

Abstract

本发明属于固体废弃物处理利用技术领域，具体公开了一种宝石加工青金石固废的处理方法。本发明提供的方法将青金石边角料直接擦洗处理，除去杂质，之后风干，破碎至‑4.75mm粒度，然后分出粗粒边角料和中粒边角料；粗粒边角料和中粒边角料分别进行光电色选，得到粗粒青金石和中粒青金石；之后合并磨矿制成矿浆，浮选得到青金石精矿；青金石精矿进行水析分色，得到淡蓝色矿物颜料产品以及沉砂；沉砂再细磨后再次水析分色，分别得到深蓝色矿物颜料产品、天蓝色矿物颜料产品和浅蓝色矿物颜料产品。本发明以宝石加工行业产生的青金石固废为原料，将青金石固废制备成多种颜料产品，变废为宝，并且还具有制备步骤简单，成本低的优势。

Description

一种宝石加工青金石固废的处理方法

技术领域

本发明涉及固体废弃物处理利用技术领域，特别是涉及一种宝石加工青金石固废的处理方法。

背景技术

青金石以其高贵深沉的天蓝色、玉石质地、玻璃至蜡状光泽作为贵重宝石深受东西方国家人们的喜爱。近年来，我国珠宝市场蓬勃发展，推出的青金石饰品越来越受人喜爱，其名气大涨，成为新宠。广东博罗四角楼就是国内较大的彩色宝石加工贸易集散地，部分加工厂利用青金石原石材料加工高档首饰、装饰品，在青金石加工的石料开料、切割定型过程中会产生大量的青金石边角料固废。目前在加工过程中产生的青金石边角料与其他尾料混合，到处乱倒，没有进行环保处理，不仅没有合理利用，造成资源浪费，而且还严重污染环境。

为有效解决宝石加工产业带来的环境污染问题，有必要开发一种能分类处理宝石加工边角料的方法，以使宝石加工产生的固废能得到资源化、高值化的再利用。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种宝石加工青金石固废的处理方法，将青金石边角料制成多种颜料产品，变废为宝。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种宝石加工青金石固废的处理方法，包括步骤：

(1)将宝石加工产生的青金石边角料直接进行擦洗处理，除去杂质，得到擦洗边角料；

(2)将所述擦洗边角料风干，之后破碎至-4.75mm粒度，然后预筛分，分别得到粗粒边角料和中粒边角料；

(3)所述粗粒边角料和所述中粒边角料分别进行光电色选，得到粗粒青金石和中粒青金石；

(4)所述粗粒青金石破碎至-2mm粒度，然后与所述中粒青金石合并后磨矿至-0.074mm粒度占55～70％，得到的矿浆进入浮选，浮选分别得到黄铁矿矿物和青金石精矿；

(5)所述青金石精矿进行水析分色，得到淡蓝色矿物颜料产品以及沉砂；

(6)所述沉砂再细磨至-0.045mm粒度占70～90％，之后再次水析分色，分别得到深蓝色矿物颜料产品、天蓝色矿物颜料产品和浅蓝色矿物颜料产品。

作为本发明一种优选的实施方案，步骤(2)中，所述粗粒边角料的粒度是-4.75+2.00mm；和/或，所述中粒边角料的粒度是-2.00+0.71mm。

作为本发明一种优选的实施方案，步骤(3)中，所述粗粒边角料光电色选的条件为：采用绿色背景，灵敏度为30～60％，行数3～6，病斑数2～18；和/或，所述中粒边角料光电色选的条件为：采用绿色背景，灵敏度为30～60％，行数2～4，病斑数1～8。

作为本发明一种优选的实施方案，步骤(4)中，浮选作业包括：将得到的矿浆用H₂SO₄调pH值至5.0～6.0，向矿浆中加入硫酸铜活化剂、丁基黄药捕收剂和松醇油起泡剂进行浮选，浮选得到的泡沫产品为黄铁矿矿物，浮选底流为青金石精矿。

优选地，浮选作业流程为一次粗选、两次扫选，各作业泡沫产品合并为黄铁矿矿物。

作为本发明一种优选的实施方案，所述水析分色时，向体系内加入分散剂，优选为水玻璃；体系内分散剂的浓度为0.01％～0.2％。在水析分色时添加分散剂可以防止体系中颗粒互相团聚，便于利用颗粒的沉降速度差异，缩短沉降时间，由细至粗、逐步地将各色阶不同的深浅色矿物颜料产品淘析出来。

水析分色的操作可以采用步骤：向体系内添加分散剂，使分散剂的浓度为0.01％～0.2％，搅拌均匀后，通过控制静置时间，抽取固定高度的上层浆液，添加清水搅拌、静置、抽取多次重复，至固定高度的上层浆液澄清后止。后续再通过增加静置时间，实现由细至粗、逐步地将各色阶不同的深浅色矿物颜料产品淘析出来。

作为本发明一种优选的实施方案，本发明提供的宝石加工青金石固废的处理方法，包括以下步骤：

将宝石加工产生的青金石边角料通过圆筒擦洗机直接擦洗，除去表面泥土或污垢，之后通过圆筒筛或振动筛筛除细泥杂质，得到的筛上物为擦洗边角料；

将所述擦洗边角料风干，然后通过筛孔为4.75mm的振动筛预先筛分，得到+4.75mm粒级和-4.75mm粒级产品，+4.75粒级产品再经破碎机破碎后返回预先筛分作业组成闭路碎矿，破碎至-4.75mm粒度；将-4.75mm粒度产品通过多级筛分，分为粗粒边角料、中粒边角料，筛分得到的-0.71mm粒级为细粒杂质；

所述粗粒边角料、中粒边角料分别进入光电色选机进行光电分选，得到粗粒青金石、中粒青金石和杂色杂质；

所述粗粒青金石经颚式破碎机破碎后，通过筛孔为2mm振动筛筛分后，筛上颗粒返回破碎作业形成闭路碎矿，破碎至-2mm粒度；将破碎后的粗粒青金石与所述中粒青金石合并进入陶瓷磨机粗磨至-0.074mm粒度占55～70％，之后调配制成浓度为20～35％的矿浆，所得矿浆进行浮选，得到青金石精矿和黄铁矿矿物；

所述青金石精矿通过重力沉降法进行水析分色，得到淡蓝色矿物颜料产品以及沉砂；所述沉砂再进入陶瓷球磨机细磨至-0.045mm粒度占70～90％，之后再次通过重力沉降法进行水析分色，分成粗细、色阶不同的深浅色产品，分别得到深蓝色矿物颜料产品、天蓝色矿物颜料产品和浅蓝色矿物颜料产品。

采用本发明方法最终获得的产品中，所述淡蓝色矿物颜料产品的粒度范围小于0.010mm。

所述深蓝色矿物颜料产品的粒度范围为0.074～0.037mm。

所述天蓝色矿物颜料产品的粒度范围为0.037～0.019mm。

所述浅蓝色矿物颜料产品的粒度范围小于0.019mm。

青金石具有美丽的天蓝色，青金石显色由硅氧四面体构成网状结构，网状腔中必须有S^2-、Cl^-等存在，因此显出蓝色，属结构显色，而不是依靠金属离子，它的显色机理不同于石青、石绿等离子显色的颜料。经分析，宝石加工产生的青金石边角料成分主要为青金石、透辉石、黄铁矿、方解石等矿物，各矿物间比重差异较小，但青金石与其他矿物色差明显，同时黄铁矿可浮性好。为高值化利用青金石边角料固废，本发明提供了一种通过高效除杂、提纯青金石，细磨制备矿物颜料的方法，采用本发明方法，可以将青金石边角料变废为宝，制成多种颜料产品。

在本发明提供的处理方法中，宝石加工产生的青金石边角料直接进行擦洗处理，不需要破碎，通过圆筒擦洗机，利用矿石间的碰撞，去除表面泥土和污垢。

在除杂提纯时，充分利用各矿物间颜色差异和物理化学性质的差异，通过光电色选、浮选等手段高效除杂，提纯了青金石。

粗粒、中粒边角料分别进行光电色选除去杂色杂质，通过窄粒级范围产品进行光电色选，可提高光电色选效果，保证青金石提纯除杂效果。

利用颗粒的沉降速度差异，进行水析分色，逐步缩短沉降时间的方法，由细至粗、逐步地将各色阶不同的深浅色矿物颜料产品淘析出来，起到分色作用。

本发明处理得到的几种颜料产品纯度高，可达到99％以上；并且色度好，作为颜料使用具有品质好的优点。

本发明提供的宝石加工青金石固废的处理方法，以宝石加工行业产生的青金石固废为原料，将目前无法利用的固废制成了多种颜料产品，变废为宝；本发明方法还具有步骤简单，成本低，产品附加值高的优势。本发明利用源头分类处理以及选矿处理技术，使宝石加工石青金石固废得到资源化、高值化利用，变废为宝，工艺简单，对于宝石加工行业的可持续发展意义重大，便于推广应用。

附图说明

图1是本发明提供的一种宝石加工青金石固废的处理方法工艺流程图。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

以下实施例中的百分数均为质量百分数。

实施例1

本实施例处理的对象是青金石固废，即青金石加工过程中产生的边角料，原粒度颗粒大小范围为2～150mm，其中多元素分析见表1。青金石边角料矿物成分主要为青金石、透辉石、黄铁矿、方解石等矿物。

表1

采用图1所示的工艺流程，对上述青金石边角料进行了处理，处理步骤具体为：

(1)将青金石边角料在原粒度条件下通过圆筒擦洗机擦洗，依靠边角料颗粒间碰撞，除去表面泥土或污垢，擦洗后边角料通过振动筛筛除-1mm的细泥杂质，得到的筛上物为擦洗边角料，筛下物为泥质杂质；

(2)擦洗边角料风干后，通过筛孔为4.75mm振动筛预先筛分，得到+4.75mm粒级和-4.75mm粒级，+4.75粒级经破碎机破碎后返回预先筛分作业组成闭路碎矿，破碎至-4.75mm粒度产品；

(3)-4.75mm粒度产品通过筛孔为2mm和0.71mm的振动筛进行两级筛分，分为粗粒边角料(粒度为-4.75+2.0mm)、中粒边角料(粒度为-2.0+0.71mm)，并分出细粒杂质(粒度为-0.71mm)；

(4)粗粒、中粒边角料分别进入光电色选机分选；粗粒边角料光电色选的条件为：采用绿色背景，灵敏度为45％，行数6，病斑数8；中粒边角料光电色选的条件为：采用绿色背景，灵敏度为60％，行数2，病斑数2。通过光电色选去除白色和灰色颗粒，分别得到粗粒青金石、中粒青金石，去除杂色杂质；

(5)粗粒青金石经颚式破碎机破碎后，通过筛孔为2mm振动筛筛分后，筛上颗粒返回破碎作业形成闭路碎矿，破碎至-2mm粒度；

(6)破碎后的粗粒青金石与中粒青金石合并进入氧化锆陶瓷磨机粗磨至-0.074mm占62.5％细度(即-0.074mm粒级的矿物质量比占62.5％)，之后调配制成浓度为30％的矿浆，进入泡沫浮选作业，粗选段添加H₂SO₄调整矿浆pH至5.5，再依次加入活化剂硫酸铜(用量200g/t，即浮选矿浆中每吨矿物添加200g，下同)、捕收剂丁基黄药(100g/t)和起泡剂松醇油(30g/t)，两次扫选作业均依次加入活化剂硫酸铜100g/t、捕收剂丁基黄药50g/t和起泡剂松醇油10g/t，三次浮选作业得到的泡沫产品合并为黄铁矿矿物，第二次扫选浮选槽内矿浆作为青金石精矿；

(7)青金石精矿通过重力沉降法水析分色得到淡蓝色矿物颜料产品(粒度范围小于0.010mm)和沉砂；

沉砂进入陶瓷球磨机细磨作业，磨至-0.045mm占85.5％细度，细磨产品通过重力沉降法水析分色，水析分色时，向体系内加入分散剂水玻璃，在体系内的质量百分比浓度为0.05％，经水析分色，分成粗细、色阶不同的深浅色产品，即深蓝色矿物颜料产品(粒度范围0.074～0.037mm)、天蓝色矿物颜料产品(粒度范围0.037～0.019mm)和浅蓝色矿物颜料产品(粒度范围小于0.019mm)。

虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims

1.一种宝石加工青金石固废的处理方法，其特征在于，包括步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述粗粒边角料的粒度是-4.75+2.00mm；和/或，所述中粒边角料的粒度是-2.00+0.71mm。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述粗粒边角料光电色选的条件为：采用绿色背景，灵敏度为30～60％，行数3～6，病斑数2～18；和/或，所述中粒边角料光电色选的条件为：采用绿色背景，灵敏度为30～60％，行数2～4，病斑数1～8。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤(4)中，浮选作业包括：将得到的矿浆用H₂SO₄调pH值至5.0～6.0，向矿浆中加入硫酸铜活化剂、丁基黄药捕收剂和松醇油起泡剂进行浮选，浮选得到的泡沫产品为黄铁矿矿物，浮选底流为青金石精矿。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，浮选作业流程为一次粗选、两次扫选，各作业泡沫产品合并为黄铁矿矿物。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述水析分色时，向体系内加入分散剂水玻璃；体系内分散剂的浓度为0.01％～0.2％。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.根据权利要求1或7所述的方法，其特征在于，所述淡蓝色矿物颜料产品的粒度范围小于0.010mm；和/或，所述深蓝色矿物颜料产品的粒度范围为0.074～0.037mm；和/或，所述天蓝色矿物颜料产品的粒度范围为0.037～0.019mm；和/或，所述浅蓝色矿物颜料产品的粒度范围小于0.019mm。