一种白钨矿与含钙脉石分离抑制剂及其应用

技术领域

本发明属于矿物加工技术领域，具体涉及一种白钨矿与含钙脉石分离抑制剂及其应用。

背景技术

钨作为一种重要的战略性稀有金属，因其熔点高、硬度大、耐腐蚀、化学稳定性好而被广泛应用于电子信息、航空航天、通讯技术和机械制造等领域，是国民经济、国防工业及科学技术发展必不可少的原材料。我国钨矿资源储量丰富，但主要以“贫、细、杂”白钨矿为主，其资源储量占我国钨资源总储量的75%以上。目前，白钨矿主要通过浮选工艺进行分离富集。然而，由于白钨矿与含钙脉石如磷灰石、方解石和萤石等表面活性位点原子相同，可浮性相近，采用常规脂肪酸类浮选捕收剂很难实现白钨矿与含钙脉石的有效分离。目前，工业上主要通过添加大量抑制剂水玻璃或加温等方法来实现白钨矿与含钙脉石的选择性分离。然而现有工艺流程常存在药剂用量大、能耗高、操作复杂、环境保护压力大等问题。

专利CN108993776A涉及一种白钨矿浮选组合抑制剂及其使用方法，该组合抑制剂是先将水玻璃、草酸和酒石酸在常温下混合搅拌1~2 h，再添加丙酮酸在高温100~150 ℃下搅拌3~5 h制备而成。虽然采用该组合抑制剂可以实现白钨矿与含钙脉石的有效分离，但该药剂存在制备所需温度高、生产周期长、浮选药剂消耗大、浮选pH酸性强等缺点，不利于大规模生产与使用。专利CN107716121A涉及一种羟丙基淀粉醚在白钨矿浮选中的应用，该药剂可以选择性地作用于白钨矿表面，增加其表面亲水性，从而提高含钙脉石与白钨矿可浮性差异，实现白钨矿的反浮选分离，但我国白钨矿资源通常品位较低，脉石含量高，采用反浮选工艺会显著提高药剂消耗量，增加分选成本和操作难度。因此，针对当前白钨矿与含钙脉石浮选分离抑制剂选择性差、抑制效果弱、药剂消耗大等问题，研发新型环保高效含钙脉石矿物抑制剂，以选择性地从白钨矿中脱除含钙脉石，对降低浮选能耗、提高分选效率、提升我国白钨矿资源综合利用水平具有重要意义。

发明内容

本发明针对现有白钨矿与含钙脉石浮选分离抑制剂选择性差、抑制效果弱、药剂消耗量大等问题，提出一种白钨矿与含钙脉石分离抑制剂，该抑制剂为车前籽胶（PSG），且具体涉及到抑制剂车前籽胶（PSG）在白钨矿浮选脱除含钙脉石中的应用。本发明主要目的是通过添加抑制剂车前籽胶，使其选择性地吸附于含钙脉石矿物如磷灰石、方解石和萤石表面，扩大白钨矿与含钙脉石的可浮性差异，从而通过使用常规浮选捕收剂实现白钨矿中含钙脉石的有效脱除。此外，车前籽胶还具有环保、高效、用量小、pH适用范围广等优点。

本发明的技术方案如下：

本发明提供的一种白钨矿与含钙脉石高效分离抑制剂及其应用是将车前籽胶作为含钙脉石抑制剂应用于白钨矿与含钙脉石的浮选分离。浮选采用一次粗选得到粗选精矿和粗选尾矿，然后将粗选尾矿进行一次扫选、粗选精矿进行三次精选，中矿顺序返回的闭路浮选流程。

一种白钨矿与含钙脉石分离抑制剂，其特征在于，该抑制剂为车前籽胶。

所述车前籽胶作为含钙脉石抑制剂用于白钨矿与含钙脉石分离。

抑制剂车前籽胶应用在白钨矿与含钙脉石分离中，具体步骤如下：

（1）破碎与磨矿：将白钨矿原矿石破碎至2mm以下，再磨矿至颗粒细度小于-0.074mm占65~85%；

（2）调浆：向步骤（1）磨矿后的矿浆中加水调整矿浆浓度为300~350g/L，得到预选矿浆，然后采用碳酸钠或碳酸氢钠作为pH调整剂调节预选矿浆的pH值≥8，pH调整剂碳酸钠或碳酸氢钠的质量百分浓度为1.0 ~3.0%；

（3）浮选：将步骤（2）调浆后的预选矿浆引入浮选机中进行一次粗选、一次扫选、三次精选作业，粗选作业中按顺序依次加入抑制剂车前籽胶和捕收剂油酸钠，扫选作业补加油酸钠，三次精选作业均补加车前籽胶。

步骤（3）浮选作业中药剂加入间隔为3~5 min，浮选机转速为1700~2000 r/min，刮泡时间为5~10 min。

粗选作业药剂添加量为每吨原矿石中加入40~80 g车前籽胶与200~400 g油酸钠，扫选作业药剂添加量为每吨原矿石中油酸钠加入量为100~200 g，三次精选作业车前籽胶的添加量为每吨原矿石中车前籽胶加入量为20~40 g，其中一段精选加入10~20g/t，二段精选加入5~10g/t，三段精选加入5~10g/t，其中，抑制剂车前籽胶与捕收剂油酸钠均以水溶液形式加入，车前籽胶水溶液质量浓度为0.5~1.5 g/L，油酸钠水溶液质量浓度为3~5 g/L。

步骤（1）破碎采用颚式破碎机，磨矿采用陶瓷球磨机。

采用车前籽胶作抑制剂，油酸钠作捕收剂，经过一次粗选、一次扫选、三次精选最终可获得钨品位为55.6~64.8%，钨回收率为80.3~87.6%的钨精矿。

本发明的原理如下：

本发明提供的抑制剂车前籽胶对白钨矿石中含钙脉石矿物展现出强烈的抑制效果，通过使用该抑制剂可以实现白钨矿石中含钙脉石的有效去除，主要原因为抑制剂车前籽胶中含有丰富的羟基和羧基基团，其可以与含钙脉石如磷灰石、方解石和萤石表面钙离子形成络合物而强烈地吸附于含钙脉石矿物表面。而由于白钨矿表面钨酸根离子对车前籽胶空间位阻效应较强，使得白钨矿表面钙离子与车前籽胶作用较弱，从而导致加入抑制剂车前籽胶后，白钨矿与含钙脉石矿物可浮性存在明显差异，实现白钨矿与含钙脉石的选择性分离。

本发明的有益效果是：

（1）本发明的抑制剂车前籽胶实现了将白钨矿石中含钙脉石进行有效去除。

（2）本发明提供的抑制剂车前籽胶具有选择性强、抑制效果好、用量小、无毒、无污染等优点，可以显著提高白钨矿与含钙脉石的分离效率，实现白钨矿的提质除杂，为后续钨化工提供优质原料。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：本实施例中白钨矿原矿石中WO

（1）破碎与磨矿：

采用颚式破碎机将白钨矿原矿石破碎至2mm以下，然后采用球磨机将破碎所得产品磨细至-74μm矿粒含量占80%。

（2）调浆：

将步骤（1）磨矿所得产品与自来水混合均匀，配制成质量浓度为300 g/L的预选矿浆，然后采用质量百分浓度为1.0 %的pH调整剂碳酸钠调节预选矿浆的pH值至9；

（3）浮选：

将调浆后的预选矿浆引入浮选机中进行一次粗选、一次扫选、三次精选的闭路浮选流程，具体为：一次粗选得到粗选精矿和粗选尾矿，然后将粗选尾矿进行一次扫选、粗选精矿进行三次精选，中矿顺序返回的闭路浮选流程。

粗选作业中按顺序依次加入抑制剂车前籽胶和捕收剂油酸钠，扫选过程补加油酸钠，精选过程补加车前籽胶。浮选过程中药剂加入间隔为3 min，浮选机转速为1900 r/min，刮泡时间为5 min。粗选作业药剂添加量为每吨原矿石中加入80 g车前籽胶与200 g油酸钠，车前籽胶水溶液质量浓度为0.5g/L，油酸钠水溶液质量浓度为3g/L，三次精选作业均加入车前籽胶，其中一段精选加入10g/t，二段精选加入5g/t，三段精选加入5g/t，扫选作业药剂添加量为每吨原矿石中油酸钠加入量为100 g。最终获得WO

对比例1：本实施例的白钨矿浮选时其他条件与实施例1完全相同，不同之处在于采用水玻璃作为抑制剂，粗选作业每吨原矿石中水玻璃加入量为500 g，精选作业中每吨原矿石中水玻璃加入量为250 g。最终获得WO

由实施例1结果可知，采用本发明中的车前籽胶抑制剂对某白钨矿分选时，在较低用量下即可获得较好的选矿指标，钨精矿中的WO

实施例2：本实施例中白钨矿原矿石中WO

（1）破碎与磨矿：

采用颚式破碎机将白钨矿原矿石破碎至2mm以下，然后采用球磨机将破碎所得产品磨细至-74 μm矿粒含量占65%。

（2）调浆：

将步骤（1）磨矿所得产品与自来水混合均匀，配制成质量浓度为320 g/L的预选矿浆，并采用质量百分浓度为2.0 %的pH调整剂碳酸氢钠调节矿浆pH值至8；

（3）浮选：

将调浆后的预选矿浆引入浮选机中进行一次粗选、一次扫选、三次精选的闭路浮选流程，具体为：一次粗选得到粗选精矿和粗选尾矿，然后将粗选尾矿进行一次扫选、粗选精矿进行三次精选，中矿顺序返回的闭路浮选流程。

粗选作业中按顺序加入抑制剂车前籽胶和捕收剂油酸钠，扫选过程补加油酸钠，精选过程补加车前籽胶。浮选过程中药剂加入间隔为4 min，浮选机转速为1700 r/min，刮泡时间为7 min。粗选作业药剂添加量为每吨原矿石中加入40 g车前籽胶与300 g油酸钠，车前籽胶水溶液质量浓度为1.0g/L，油酸钠水溶液质量浓度为4g/L，三次精选作业均加入车前籽胶，其中一段精选加入15g/t，二段精选加入8g/t，三段精选加入7g/t，扫选作业药剂添加量为每吨原矿石中油酸钠加入量为150 g。最终获得WO

对比例2：本实施例的白钨矿浮选时其他条件与实施例2完全相同，不同之处在于采用水玻璃作为抑制剂，粗选过程每吨原矿石中水玻璃加入量为500 g，精选过程中每吨原矿石中水玻璃加入量为250 g。最终获得WO

由实施例2结果可知，采用本发明中的车前籽胶抑制剂对某白钨矿分选时，在较低用量下即可获得较好的选矿指标，钨精矿中的WO

实施例3：本实施例中白钨矿原矿石中WO

（1）破碎与磨矿：

采用颚式破碎机将白钨矿原矿石破碎至2mm以下，然后采用球磨机将破碎所得产品磨细至-74μm矿粒含量占85%。

（2）调浆：

将步骤（1）磨矿所得产品与自来水混合均匀，配制成质量浓度为350 g/L的预选矿浆，然后采用质量百分浓度为3.0 %的pH调整剂碳酸钠调节预选矿浆的pH值至9；

（3）浮选：

将调浆后的预选矿浆引入浮选机中进行一次粗选、一次扫选、三次精选的闭路浮选流程，具体为：一次粗选得到粗选精矿和粗选尾矿，然后将粗选尾矿进行一次扫选、粗选精矿进行三次精选，中矿顺序返回的闭路浮选流程。

粗选作业中按顺序依次加入抑制剂车前籽胶和捕收剂油酸钠，扫选过程补加油酸钠，精选过程补加车前籽胶。浮选过程中药剂加入间隔为5 min，浮选机转速为2000 r/min，刮泡时间为10 min。粗选作业药剂添加量为每吨原矿石中加入60g车前籽胶与400 g油酸钠，车前籽胶水溶液质量浓度为1.5g/L，油酸钠水溶液质量浓度为5g/L，扫选作业药剂添加量为每吨原矿石中油酸钠加入量为200 g，次精选作业均加入车前籽胶，其中一段精选加入20g/t，二段精选加入10g/t，三段精选加入10g/t。最终获得WO

上面对本发明的具体实施方式作了详细说明，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。