專利名稱：一種通過(guò)微波輻照-磁選-浮選聯(lián)合工藝提高金紅石品位的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過(guò)微波輻照-磁選-浮選聯(lián)合工藝提高金紅石礦品位的方法， 屬于礦物加工領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鈦白即二氧化鈦的俗稱，開(kāi)采的鈦資源80%以上，都用于鈦白的生產(chǎn)中。鈦白廣泛用于各類結(jié)構(gòu)表面涂料、紙張涂層和填料、塑料及彈性體，其它用途還包括陶瓷、玻璃、催化劑、涂布織物、印刷油墨和焊劑。鈦白的生產(chǎn)方法主要有硫酸法和氯化法。硫酸法生產(chǎn)鈦白主要是將鈦鐵粉與濃硫酸進(jìn)行酸解反應(yīng)生產(chǎn)硫酸亞鈦，經(jīng)水解生成偏鈦酸，再經(jīng)洗滌、煅燒和后處理獲得成品鈦白粉。硫酸法的缺點(diǎn)是流程長(zhǎng)，只能以間歇操作為主；濕法操作，硫酸、水消耗高，廢物及副產(chǎn)物多，對(duì)環(huán)境污染大。氯化氧化法生產(chǎn)鈦白是一種先進(jìn)的方法，它是將人造金紅石或天然金紅石經(jīng)高溫氯化制成四氯化鈦，提純后再進(jìn)行氧化，制得二氧化鈦。隨著人們環(huán)保意識(shí)的不斷提高，硫酸法生產(chǎn)鈦白工藝開(kāi)始慢慢萎縮，氯化法生產(chǎn)鈦白工藝不斷壯大。因此對(duì)氯化法鈦白原料人造金紅石或天然金紅石的需求量不斷增加。 由于氯化法鈦白對(duì)原料品位的要求較高，也就是說(shuō)氯化法鈦白原料除TiO2的品位要提高外，還要限制原料中MgO與CaO之和不能大于1. 5%。提高人造金紅石和天然金紅石的品位使其符合氯化法鈦白生產(chǎn)原料的要求是一個(gè)國(guó)際發(fā)展趨勢(shì)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種通過(guò)微波輻照-磁選-浮選聯(lián)合工藝提高金紅石品位的方法，去除金紅礦中的雜質(zhì)，使金紅石礦中TiO2得到富集，提高金紅石礦的品位，得到滿足行業(yè)優(yōu)級(jí)品標(biāo)準(zhǔn)的金紅石礦。本發(fā)明的技術(shù)方案是通過(guò)微波輻照-磨礦-磁選-浮選聯(lián)合處理，進(jìn)行提高金紅石的品位。包括以下步驟
(1)將原料金紅石進(jìn)行干燥處理，干燥溫度90 120°C，干燥時(shí)間20 50min，，然后放入微波設(shè)備中輻照20 60s ；
(2)將經(jīng)輻照后的金紅石礦迅速放入水中冷卻至常溫，然后進(jìn)行磨礦處理40 60min， 至金紅石礦為細(xì)粒狀；
(3)將經(jīng)過(guò)磨礦處理后的金紅石礦進(jìn)行磁選分離，得到鐵精礦和富集后的金紅石礦；
(4)在富集后得到的金紅石礦中加水至礦漿濃度為20 40%，然后加入調(diào)整劑，調(diào)整金紅石礦漿的PH值為2 3，最后加入抑制劑和捕收劑，進(jìn)行浮選3 8min，即得到優(yōu)等級(jí)的金紅石。所述原料金紅石礦為人造金紅石或天然金紅石。所述微波設(shè)備的功率為1 3kW，頻率為2350 2550MHz。
所述磨礦處理后金紅石礦中粒度為200目以下的占80% 90%。所述磁選分離過(guò)程中磁選電流強(qiáng)度為3 5A。 所述調(diào)整劑為硫酸，抑制劑為羧甲基纖維素，捕收劑為羥肟酸。所述硫酸濃度為15% 25%，抑制劑的加入量為200 300g/t，捕收劑的加入量為 250 350g/to磨礦是礦物在進(jìn)行磁選分離前的一道重要工序，當(dāng)磨礦時(shí)間越長(zhǎng)，產(chǎn)物的粒度越細(xì)，越有利于磁選分離，但如果過(guò)長(zhǎng)會(huì)使能耗過(guò)高。在磨礦的過(guò)程中，由于機(jī)械力的作用，礦物中的雜質(zhì)成份與金紅石發(fā)生解離，顆粒減小，比表面積增大，在后續(xù)的磁選工藝中，顆粒越小，磁選精礦的含量越高，可以通過(guò)磨礦和磁選分離工藝將金紅石中含鐵的氧化物與金紅石進(jìn)行有效的分離。由于金紅石中的不同礦物成分的磁性不同，采用磁選的方式把鐵或鐵的氧化物富集在磁選后的精礦中，金紅石進(jìn)入尾礦，降低金紅石中的一部分雜質(zhì)含量。在磁選過(guò)程中， 物料在磁選管的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，受到機(jī)械力和磁力的作用，磁選電流越大，磁場(chǎng)力越強(qiáng)，得到的磁選精礦越多。選用H2SO4作為調(diào)整劑，因?yàn)镠2SO4在浮選過(guò)程中不僅起著調(diào)節(jié)礦漿pH值的作用， 而且使金紅石礦得到活化，增大了金紅石礦與脈石礦物可浮性的差異，有利于金紅石的選別。羧基甲基纖維素(CMC)是含鈣礦物如方解石、螢石等的抑制劑，也是高鎂硅酸鹽礦物如滑石、輝石、閃石的有效抑制劑。由于羧甲基纖維素分子中的每個(gè)葡萄糖單元上油醚化而引進(jìn)的羧基不僅可以與Ca2+、Mg2+離子作用，也可以和1 2+離子作用而吸附在鈣、鎂、鉛礦物表面，葡萄糖殘基上的兩個(gè)羧基親水而起抑制作用，因此羧基甲基纖維素除能抑制方解石、螢石、滑石、輝石、閃石外，還能抑制鉛礬、白鉛礦、方鉛礦等礦物。羥肟酸是一種捕收性能較強(qiáng)、選擇性較好的優(yōu)良捕收劑。由于其特殊的結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的物化性能，羥肟酸能夠?qū)Χ喾N金屬氧化物、某些難選金屬氧化礦物及部分氧化了的硫化礦具有較好的捕收性能，特別是對(duì)氧化銅礦、赤鐵礦、含釔礦、黑鎢礦、白鎢礦、鈦鐵礦、含鈮礦、錫石及稀土礦物等多種金屬氧化礦均具有良好的捕收效果。此外，羥肟酸還是有色金屬冶煉中鎵、鍺等金屬的優(yōu)良萃取劑。由于金紅石礦中鐵和鐵的氧化物在微波場(chǎng)中具有較強(qiáng)吸波特性，本發(fā)明采用微波對(duì)金紅石礦進(jìn)行輻照，使鐵和鐵的氧化物在較短的時(shí)間內(nèi)升到融化溫度，而其它不吸波的物質(zhì)卻不被加熱，從而實(shí)現(xiàn)了鐵和鐵的氧化物從礦石中熔出，經(jīng)破碎后，采用磁選的方式把鐵或鐵的氧化物富集在磁選后的精礦中，金紅石進(jìn)入尾礦，大大提高了金紅石的品位。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下積極效果
1.利用微波輻照，作用范圍廣泛。2.對(duì)環(huán)境有好，無(wú)污染。3.處理方法簡(jiǎn)單，易操作，成本低，易推廣。
圖1為本發(fā)明工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 按圖1所示工藝流程，將天然金紅石礦IOOg溫度為90°C條件下先進(jìn)行干燥20h，然后放入微波設(shè)備中輻照20 s，微波設(shè)備的功率為lkW，頻率為2350MHZ，將輻照后的金紅石礦迅速放入水中冷卻至常溫后進(jìn)行磨礦處理，磨礦時(shí)間40min，磨礦處理后金紅石礦中粒度為200目以下的有80g ；將經(jīng)過(guò)磨礦處理后的金紅石進(jìn)行磁選分離，磁選電流強(qiáng)度為3A，得到鐵精礦和富集后的金紅石礦；將富集后得到的金紅石礦加入水質(zhì)礦漿濃度為 20%,然后加入濃度15%的硫酸，直到將金紅石礦漿的pH值調(diào)整為2，然后加入羧甲基纖維素 0. 02g和羥肟酸0. 025g浮選3min，即得到優(yōu)等級(jí)的金紅石。將浮選后的金紅石礦進(jìn)行化學(xué)分析，得到TiA含量為91. 5%的優(yōu)等級(jí)金紅石礦。實(shí)施例2 按圖1所示工藝流程，將人造金紅石礦IOOg在120°C的條件下干燥 50min，然后放入微波設(shè)備中輻照60s，微波設(shè)備的功率為3kW，頻率為2550MHZ，將輻照后的金紅石礦迅速放入水中冷卻至常溫后進(jìn)行磨礦處理，磨礦時(shí)間60min，磨礦處理后金紅石礦中粒度為200目以下的為85g ；將經(jīng)過(guò)磨礦處理后的金紅石進(jìn)行磁選分離，磁選電流強(qiáng)度為 5A，得到鐵精礦和富集后的金紅石礦；將富集后得到的金紅石礦加入水至礦漿濃度為30%， 加入濃度為20%硫酸，直到將金紅石礦漿的pH值調(diào)整為3，然后加入羧甲基纖維素0. 03和羥肟酸0. 035浮選8min，即得到優(yōu)等級(jí)的金紅石。將浮選后的金紅石礦進(jìn)行化學(xué)分析，得到 TiO2含量為92. 5%的優(yōu)等級(jí)金紅石礦。實(shí)施例3 按圖1所示工藝流程，將天然金紅石礦IOOg先在100°C的條件下干燥 30min，然后放入微波設(shè)備中輻照40s，微波設(shè)備的功率為2kW，頻率為M50MHZ，將輻照后的金紅石礦迅速放入水中冷卻至常溫后進(jìn)行磨礦處理，磨礦時(shí)間50min，磨礦處理后金紅石礦中粒度為200目以下的為90g ；將經(jīng)過(guò)磨礦處理后的金紅石進(jìn)行磁選分離，磁選電流強(qiáng)度為4A，得到鐵精礦和富集后的金紅石礦；將富集后得到的金紅石礦加入水質(zhì)礦漿濃度為 40%，加入濃度為25%硫酸，直到將金紅石礦漿的pH值調(diào)整為2. 5，然后加入羧甲基纖維素 0. 022g和羥肟酸0. 03g浮選5min，即得到優(yōu)等級(jí)的金紅石。將浮選后的金紅石礦進(jìn)行化學(xué)分析，得到TiA含量為90. 9%的優(yōu)等級(jí)金紅石礦。人造金紅石行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)如下表
權(quán)利要求
1.一種通過(guò)微波輻照-磁選-浮選聯(lián)合工藝提高金紅石品位的方法，其特征在于包括以下步驟(1)將原料金紅石進(jìn)行干燥處理，干燥溫度90 120°C，干燥時(shí)間20 50min，然后放入微波設(shè)備中輻照20 60s ；(2)將經(jīng)輻照后的金紅石礦迅速放入水中冷卻至常溫，然后進(jìn)行磨礦處理40 60min， 至金紅石礦為細(xì)粒狀；(3)將經(jīng)過(guò)磨礦處理后的金紅石礦進(jìn)行磁選分離，得到鐵精礦和富集后的金紅石礦；(4)在富集后得到的金紅石礦中加水至礦漿濃度為20 40%，然后加入調(diào)整劑，調(diào)整金紅石礦漿的PH值為2 3，最后加入抑制劑和捕收劑，進(jìn)行浮選3 8min，即得到優(yōu)等級(jí)的金紅石。
2.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1所述的通過(guò)微波輻照-磁選-浮選聯(lián)合工藝提高金紅石品位的方法，其特征在于原料金紅石礦為人造金紅石或天然金紅石。
3.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1所述的通過(guò)微波輻照-磁選-浮選聯(lián)合工藝提高金紅石品位的方法，其特征在于微波設(shè)備的功率為1 3kW，頻率為2350 2550MHz。
4.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1所述的通過(guò)微波輻照-磁選-浮選聯(lián)合工藝提高金紅石品位的方法，其特征在于磨礦處理后金紅石礦的粒度為200目以下占80% 90%。
5.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1所述的通過(guò)微波輻照-磁選-浮選聯(lián)合工藝提高金紅石品位的方法，其特征在于磁選分離過(guò)程中磁選電流強(qiáng)度為3 5A。
6.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1所述的通過(guò)微波輻照-磁選-浮選聯(lián)合工藝提高金紅石品位的方法，其特征在于調(diào)整劑為硫酸，抑制劑為羧甲基纖維素，捕收劑為羥肟酸。
7.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)6所述的通過(guò)微波輻照-磁選-浮選聯(lián)合工藝提高金紅石品位的方法，其特征在于所述硫酸濃度為15% 25%。
8.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)6所述的通過(guò)微波輻照-磁選-浮選聯(lián)合工藝提高金紅石品位的方法，其特征在于所述抑制劑加入量為200 300g/t，捕收劑的加入量為250 350g/t。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種通過(guò)微波輻照-磁選-浮選聯(lián)合工藝提高金紅石礦品位的方法，屬于礦物加工領(lǐng)域。將干燥后的金紅石礦放入微波設(shè)備中輻照20～60s后迅速水冷，然后進(jìn)行40～60min的磨礦處理，將磨細(xì)后的金紅石礦進(jìn)行磁選分離，得到鐵精礦和富集后的金紅石礦；在富集后的金紅石礦中加入調(diào)整劑，將金紅石礦漿的pH值調(diào)整為2～3，加入抑制劑和捕收劑進(jìn)行浮選，浮選時(shí)間為3～8min。本發(fā)明通過(guò)微波輻照-磨礦-磁選-浮選聯(lián)合處理的方法，可以去除金紅礦中的雜質(zhì)，使金紅石礦中TiO2得到富集，提高金紅石礦的品位，可以得到滿足行業(yè)優(yōu)級(jí)品標(biāo)準(zhǔn)的金紅石礦。
文檔編號(hào)B03D101/06GK102357404SQ20111023595
公開(kāi)日2012年2月22日 申請(qǐng)日期2011年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月17日
發(fā)明者張利波, 張澤彪, 彭金輝, 郭勝惠, 陳晉, 陳菓 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)