一种菱镁矿反浮选脱硅方法

技术领域

本发明涉及矿物加工处理技术领域，具体涉及一种菱镁矿反浮选脱硅方法。

背景技术

菱镁矿是重要的耐火材料之一，中国菱镁矿资源主要分布在辽宁、山东等省区。随着高品位菱镁矿矿石的不断开采，中低品位菱镁矿的开发利用势在必行。但是中低品位菱镁矿中的石英和硅酸盐等硅质矿物含量高，难以满足生产耐火材料以及高性能镁化工材料的要求，不能直接使用。

浮选是菱镁矿提质降杂的重要途径，尽管对菱镁矿浮选脱硅研究已相对比较成熟，但是矿物分选效率与浮选药剂性能密切相关，目前采用的脱硅捕收剂在浮选性能上表现欠佳。以目前菱镁矿常用的反浮选脱硅捕收剂十二胺为例，十二胺捕收剂的缺点是选择性差、泡沫难处理且水溶性和降解性差。公开号为CN110339946A的专利申请文件中公开了一种菱镁矿脱硅捕收剂，其是一种混合捕收剂，但主要成分为十二胺，且含有具有起泡作用的月桂胺聚氧乙烯醚和松醇油，捕收剂成分复杂，给操作也带来了不便。

因此，寻找高效脱硅捕收剂仍是高硅菱镁矿提质的关键。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种菱镁矿反浮选脱硅方法，可以实现对菱镁矿的高效脱硅提质。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案具体如下。

本发明提供了一种菱镁矿反浮选脱硅方法，采用的脱硅药剂为式(I)所示化合物：

其中，R选自C

作为本发明一种实施方案，式(I)中，所述R选自C

作为本发明一种优选实施方案，式(I)中，所述R代表C

作为本发明一种实施方案，本发明所述的菱镁矿反浮选脱硅方法，包括步骤：

(1)将待处理的矿样加水调浆，得到待处理矿浆；

(2)调节所述待处理矿浆的pH值为6～11；

(3)向步骤(2)所得矿浆中加入式(I)所示化合物，进行通气浮选，获得脱硅菱镁矿。

其中，待处理的矿样为含菱镁矿的矿样。

作为本发明一种实施方案，所述待处理矿样的粒度为-74μm～+38μm。其中，-74μm～+38μm表示大于38μm且小于74μm的粒度。

作为本发明一种实施方案，调节所述待处理矿浆pH值时采用的调整剂包括酸性调整剂和/或碱性调整剂。其中，所述酸性调整剂为强酸，优选所述酸性调整剂为HCl、H

作为本发明一种实施方案，通气浮选时通气量为50～100mL/min。

作为本发明一种实施方案，步骤(3)中，加入式(I)所示化合物后，矿浆中式(I)所示化合物的浓度为0.05～0.30mmol/L。

作为本发明一种实施方案，步骤(1)、步骤(2)、步骤(3)中均进行搅拌，搅拌转速均为1500～2200rpm。

作为本发明一种实施方案，步骤(1)中，待处理矿浆的矿浆浓度为50～80g/L。

作为本发明一种优选实施方案，步骤(1)中，待处理矿浆的矿浆浓度为60～70g/L。

本发明提供的菱镁矿反浮选脱硅方法，采用式(I)所示化合物为脱硅捕收剂，该捕收剂对石英矿的选择性极高，可以实现菱镁矿的高效脱硅，捕收性能也得以提升。

本发明提供的菱镁矿反浮选脱硅方法，可将菱镁矿中的含硅脉石矿物进行高效脱除，提高菱镁矿品质，而且捕收剂绿色环保可降解，且具有较宽的pH值适应性，在菱镁矿浮选脱硅中具有很好的应用前景。

本发明的有益效果是：对菱镁矿中的石英选择性极高，提高了浮选效率，而且本发明捕收剂绿色环保可降解，具有较宽的pH值适应性，在菱镁矿反浮选脱硅提质中将具有很好的应用潜力。

附图说明

图1为本发明各实验例以及各实施例采用的浮选工艺流程图；

图2为本发明采用的菱镁矿单矿物的XRD分析图；

图3为本发明采用的白云石单矿物的XRD分析图；

图4为本发明采用的石英单矿物的XRD分析图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和有益效果更为清晰、明确，下面将描述本发明的实施例和实验例，以对本发明做进一步地详细说明。应当说明的是，以下描述的实施例仅是本发明的一些典型实例，而非本发明全部的实施方式。本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下，基于本发明的实施例进行的各种改造、替换和变形，均落入本发明的保护范围内。

以下实施例中使用的试剂和仪器均为市售商品。未特别说明时，以下实施例中的百分数均为质量百分数。

实验例1

本实验例采用下式所示化合物为捕收剂，分别以石英、菱镁矿为待处理矿样，进行了选矿实验。下式所示化合物购买自上海复捷化学有限公司。

选矿实验过程包括以下步骤，浮选工艺流程图参照图1：

(1)取粒度为-74μm～+38μm的待处理矿样2g，加入浮选槽中，加30mL去离子水进行搅拌调浆，搅拌转速为1800rpm，搅拌调浆2min，得到待处理矿浆；

(2)用碱性调整剂Na

(3)向步骤(2)所得矿浆中加入式(I-1)所示化合物，进行通气浮选，矿浆中式(I-1)所示化合物的浓度为0.20mmol/L，浮选通气量为50mL/min，浮选时间3min。

以上步骤(1)、步骤(2)、步骤(3)中均进行搅拌，搅拌转速均为1800rpm。

步骤(3)浮选结束后，将浮选得到的浮选泡沫产品和槽内矿分别进行收集、过滤、烘干、称重，并计算回收率。

分别以石英、菱镁矿为待处理矿样进行试验，并计算得到石英、菱镁矿的回收率。

将上述选矿实验中步骤(3)加入的捕收剂式(I-1)所示化合物替换成传统捕收剂十二胺，其他不变，计算得到石英、菱镁矿的回收率。

回收率结果见表1所示。

表1

从上表1的结果可以看出，传统捕收剂十二胺对石英及菱镁矿均具有较好的捕收性，对石英选择性差。相比传统捕收剂十二胺，本发明的捕收剂对石英的选择性更高，捕收性也优于传统捕收剂十二胺。

实验例2

本实验例采用下式所示化合物为捕收剂，分别以石英、菱镁矿为待处理矿样，进行了选矿实验。下式所示化合物购买自上海复捷化学有限公司。

选矿实验过程包括以下步骤，浮选工艺流程图参照图1：

(1)取粒度为-74μm～+38μm的待处理矿样2g，加入浮选槽中，加30mL去离子水进行搅拌调浆，搅拌转速为2000rpm，搅拌调浆1min，得到待处理矿浆；

(2)用碱性调整剂Na

(3)向步骤(2)所得矿浆中加入式(I-2)所示化合物，进行通气浮选，矿浆中式(I-2)所示化合物的浓度为0.07mmol/L，浮选通气量为60mL/min，浮选时间4min。

以上步骤(1)、步骤(2)、步骤(3)中均进行搅拌，搅拌转速均为2000rpm。

步骤(3)浮选结束后，将浮选得到的浮选泡沫产品和槽内矿分别进行收集、过滤、烘干、称重，并计算回收率。

分别以石英、菱镁矿为待处理矿样进行试验，并计算得到石英、菱镁矿的回收率。

将上述选矿实验中步骤(3)加入的捕收剂式(I-2)所示化合物替换成传统捕收剂十二胺，其他不变，计算得到石英、菱镁矿的回收率。

回收率结果见表2所示。

表2

从上表2的结果可以看出，传统捕收剂十二胺对石英及菱镁矿均具有较好的捕收性，对石英选择性差。相比传统捕收剂十二胺，本发明的捕收剂对石英的选择性更高，捕收性也优于传统捕收剂十二胺。

实验例3

本实验例采用下式所示化合物为捕收剂，分别以石英、菱镁矿为待处理矿样，进行了选矿实验。下式所示化合物购买自上海复捷化学有限公司。

选矿实验过程包括以下步骤，浮选工艺流程图参照图1：

(1)取粒度为-74μm～+38μm的待处理矿样2g，加入浮选槽中，加30mL去离子水进行搅拌调浆，搅拌转速为1600rpm，搅拌调浆1min，得到待处理矿浆；

(2)用碱性调整剂Na

(3)向步骤(2)所得矿浆中加入式(I-3)所示化合物，进行通气浮选，矿浆中式(I-3)所示化合物的浓度为0.20mmol/L，浮选通气量为70mL/min，浮选时间3min。

以上步骤(1)、步骤(2)、步骤(3)中均进行搅拌，搅拌转速均为1600rpm。

步骤(3)浮选结束后，将浮选得到的浮选泡沫产品和槽内矿分别进行收集、过滤、烘干、称重，并计算回收率。

分别以石英、菱镁矿为待处理矿样进行试验，并计算得到石英、菱镁矿的回收率。

将上述选矿实验中步骤(3)加入的捕收剂式(I-3)所示化合物替换成传统捕收剂十二胺，其他不变，计算得到石英、菱镁矿的回收率。

回收率结果见表3所示。

表3

从上表3的结果可以看出，传统捕收剂十二胺对石英及菱镁矿均具有较好的捕收性，对石英选择性差。相比传统捕收剂十二胺，本发明的捕收剂对石英的选择性更高，捕收性也优于传统捕收剂十二胺。

实验例4

本实验例采用下式所示化合物为捕收剂，分别以石英、菱镁矿为待处理矿样，进行了选矿实验。下式所示化合物购买自上海复捷化学有限公司。

选矿实验过程包括以下步骤，浮选工艺流程图参照图1：

(1)取粒度为-74μm～+38μm的待处理矿样2g，加入浮选槽中，加30mL去离子水进行搅拌调浆，搅拌转速为2100rpm，搅拌调浆2min，得到待处理矿浆；

(2)用碱性调整剂Na

(3)向步骤(2)所得矿浆中加入式(I-4)所示化合物，进行通气浮选，矿浆中式(I-4)所示化合物的浓度为0.20mmol/L，浮选通气量为50mL/min，浮选时间3min。

以上步骤(1)、步骤(2)、步骤(3)中均进行搅拌，搅拌转速均为2100rpm。

步骤(3)浮选结束后，将浮选得到的浮选泡沫产品和槽内矿分别进行收集、过滤、烘干、称重，并计算回收率。

分别以石英、菱镁矿为待处理矿样进行试验，并计算得到石英、菱镁矿的回收率。

将上述选矿实验中步骤(3)加入的捕收剂式(I-4)所示化合物替换成传统捕收剂十二胺，其他不变，计算得到石英、菱镁矿的回收率。

回收率结果见表4所示。

表4

从以上表4的结果可以看出，传统捕收剂十二胺对石英及菱镁矿均具有较好的捕收性，对石英的选择性差。相比传统捕收剂十二胺，本发明捕收剂对石英的选择性更高，捕收性也优于传统捕收剂十二胺。

结合以上表1-表4还可以看出，当式(I)中，R代表C

以上实验例1-4中，所用的菱镁矿、石英矿样是单矿物经过人工拣选破碎后，再通过球磨机进行细磨，取粒度为-74μm～+38μm的矿物粉末作为待处理矿样进行试验。

其中，菱镁矿的XRD分析结果见图2所示，石英的XRD分析结果见图4所示。菱镁矿、石英单矿物的化学元素分析结果见表5。

表5

根据XRD图和表5的化学元素分析结果可知，两种矿物纯度均在95％左右，可以用于单矿物试验研究。

实施例1

本实施例提供了一种菱镁矿反浮选脱硅方法，采用的脱硅药剂为下式所示化合物：

式(I-5)所示化合物购买自上海复捷化学有限公司。

本实施例提供的菱镁矿反浮选脱硅方法，浮选工艺流程图参照图1，包括以下步骤：

(1)取粒度为-74μm～+38μm的待处理矿样2g，加入浮选槽中，加30mL去离子水进行搅拌调浆，搅拌转速为1800rpm，搅拌调浆2min，得到待处理矿浆；

(2)用碱性调整剂Na

(3)向步骤(2)所得矿浆中加入式(I-5)所示化合物，进行通气浮选，矿浆中式(I-5)所示化合物的浓度为0.20mmol/L，浮选通气量为50mL/min，浮选时间3min。

以上步骤(1)、步骤(2)、步骤(3)中均进行搅拌，搅拌转速均为1800rpm。

步骤(1)中的待处理矿样是将石英、菱镁矿、白云石单矿物的矿物粉末按照质量比1:1:1的比例进行混合制得，该待处理矿样中SiO

其中，菱镁矿、石英、白云石矿物粉末的制法是：将菱镁矿、石英、白云石单矿物经过人工拣选破碎后，再通过球磨机进行细磨，制成粒度为-74μm～+38μm的矿物粉末。菱镁矿的XRD分析结果见图2所示，石英的XRD分析结果见图4所示。菱镁矿、石英单矿物的化学元素分析结果见表5。白云石的XRD分析结果见图3所示，白云石单矿物的化学元素分析结果见表6。

表6

根据白云石的XRD图和化学元素分析结果可知，该矿物的纯度在95％以上，可以用于单矿物试验研究。

步骤(3)浮选结束后，将浮选得到的浮选泡沫产品和槽内矿分别进行收集、过滤、烘干、称重，并计算槽内产品中菱镁矿的回收率和品位。浮选获得的泡沫产品为石英尾矿，槽内产品为菱镁矿精矿。

计算得出，槽内菱镁矿精矿SiO

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非因此限制本发明的专利范围，在此无法对所有实施方式予以穷举。凡是在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。