本发明属于
菱镁矿矿物加工技术领域，特别是涉及一种精制菱镁矿的方法。
背景技术：
菱镁矿作为一种重要的工业原料，广泛用于冶金、建材、化工、轻工、农牧业等领域，至今仍是提炼
金属镁的主要原料。菱镁矿（mgco3）是一种常见的碳酸盐矿物，主要脉石矿物为方解石(caco3)、白云石(camg(co3)2)和硅酸盐类矿物。由于碳酸盐类矿物结晶结构相似，阳离子半径相近，能形成广泛的类质同象，物理性质也相近，常密切共生或混杂在一起，对矿物分离造成了困难。在矿物分离过程中，通过
浮选工艺来提纯菱镁矿，其主要难题在于镁和钙的分离，即把方解石和白云石从菱镁矿中分离出来。
目前对菱镁矿的加工提纯主要是采用含钙较低的优质原矿，通过使用阳离子
捕收剂反浮选排除硅酸盐矿物，或者通过使用水玻璃等硅酸盐抑制剂和阴离子捕收剂正浮选排除硅酸盐矿物，或者通过阳离子捕收剂排除硅酸盐矿物、水玻璃等硅酸盐抑制剂、六偏磷酸钠等钙抑制剂和阴离子捕收剂正浮选排除硅酸盐矿物和部分钙杂质，但钙杂质分离效率较低，当原矿中钙含量较高时，就很难取得合格精矿。
由于采用阳离子捕收剂排除硅酸盐矿物，虽然分选效率较高，但由于粘土类矿物的影响，阳离子药剂产生的泡沫持久不消，对再选作业造成困难，同时由于后续浮选作业采用阴离子捕收剂，工业生产中循环使用生产废水，生产废水中残存的阳离子药剂对整个生产过程产生较大的影响。生产废水不能充分利用，也增加了周边生态环境保护的压力。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种精制菱镁矿的方法，该方法可以有效降低菱镁矿中钙的含量，解决了菱镁矿浮选工艺中钙镁分离效率低的难题。
本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明是一种精制菱镁矿的方法，其特点是，该方法步骤包括：
（1）用捕收剂i反浮选排除滑石类硅酸盐矿物；
（2）用调整剂i或者再加入调整剂ii作为含钙碳酸盐抑制剂，通过捕收剂ii反浮选排除大部分含钙碳酸盐脉石；
（3）用调整剂ii或者再加入调整剂i作为菱镁矿活化剂，通过捕收剂iii正浮选排除硅酸盐矿物和含钙碳酸盐矿物；
（4）通过若干次精选最终得到菱镁矿精矿；
所述的调整剂i主要成分为低碳脂肪酸，碳原子数为2~10；
所述的调整剂ii主要成分为无机强酸。
本发明所述一种精制菱镁矿的方法，其进一步优选的技术方案是：在步聚（2）反浮选排除碳酸盐脉石段：调整剂i的用量为1~5kg/t原矿；当加入调整剂ii时，调整剂ii的用量为0.1~5kg/t原矿；
在步聚（3）正浮选段：调整剂ii的用量为5~15kg/t原矿；当加入调整剂i时，调整剂i的用量为0.1~5kg/t原矿。
本发明所述一种精制菱镁矿的方法，其进一步优选的技术方案是：在步骤（4）精选段中加入调整剂ii，调整剂ii的用量为0.1~2kg/t原矿。
本发明所述一种精制菱镁矿的方法，其进一步优选的技术方案是：所述的捕收剂i为2#油；
捕收剂ii和捕收剂iii可以采用常规的捕收剂，优选的捕收剂ii和捕收剂iii主要成分为高级脂肪酸的皂化物，碳原子为10~18。
本发明所述一种精制菱镁矿的方法，其进一步优选的技术方案是：当该方法用于不含滑石的菱镁矿矿石的精制时，省略步骤（1）反浮选排除滑石类硅酸盐矿物；
当该方法用于钙含量低于1.5%的菱镁矿矿石的精制时，省略步骤（2）反浮选排除含钙碳酸盐矿物。
本发明所述一种精制菱镁矿的方法，其进一步优选的技术方案是：在步骤（2）反浮选排除碳酸盐脉石段：捕收剂ii的用量为0.5-1.0kg/t原矿；
在步骤（3）正浮选段：捕收剂iii的用量为0.5-1.5kg/t原矿。
本发明所述一种精制菱镁矿的方法，其进一步优选的技术方案是：所述的调整剂i选自柠檬酸、酒石酸、草酸、丁二酸、乳酸和醋酸中的一种或几种；
所述的调整剂ii选自盐酸、硫酸、磷酸和硝酸中的一种或几种。
本发明所述一种精制菱镁矿的方法，其进一步优选的技术方案是，其具体步骤如下：
①磨矿调浆：将菱镁矿原矿破碎并通过磨机湿磨至0.074mm以下含量占75%以上，使目标矿物和脉石矿物单体解离，制成重量浓度为15~40%的矿浆；
②反浮选：将捕收剂i加入矿浆搅拌，充分调浆，进入
浮选机充气浮选，上浮物为
尾矿i；捕收剂i的用量为0.2~1.5kg/t；
③反浮选：将调整剂i、调整剂ii和捕收剂ii加入矿浆充分调浆，然后进入浮选机充气浮选，上浮物为尾矿ii；
④正浮选：将调整剂i、调整剂ii和捕收剂iii加入矿浆充分调浆，然后进入浮选机充气浮选，槽内产品为尾矿iii；
⑤精选：将调整剂ii加入泡沫产品矿浆中，充分调浆，进入浮选机充气浮选，上浮物为菱镁矿精矿，槽内产品为中矿；前述精选过程重复1~6次，得到最终菱镁矿精矿和各阶段中矿。
与现有技术相比，本发明方法具有以下有益效果：
（1）本发明方法采用更合理的精制路线，可以利用品质较差的菱镁矿原矿得到优质精矿产品，扩大了入选原矿的边界品位，有利于矿产资源的综合利用。该方法可以有效降低菱镁矿中钙的含量，解决了菱镁矿浮选工艺中钙镁分离效率低的难题。
（2）本发明方法通过低碳脂肪酸和无机强酸的组合使用，通过有机酸根离子定向络合，显著地增加了菱镁矿和和脉石矿物（包括碳酸盐脉石矿物和硅酸盐矿物）之间的表面性质差异，提高了菱镁矿的分选性；
（3）优选的反浮选捕收剂和正浮选捕收剂都是阴离子型捕收剂，在阴离子捕收剂作用下通过浮选工艺实现菱镁矿矿物的提纯。避免了捕收剂之间的相互影响，使选矿废水可以循环使用，实现选矿厂废水零排放，对于环境保护具有重要的意义。解决了现有技术浮选工艺中阳离子捕收剂和阴离子捕收剂相互冲突的问题。
附图说明
图1为本发明方法的工艺流程图。
具体实施方式
以下进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。
实施例1，参照图1，一种精制菱镁矿的方法，其步骤是：
①原矿经破碎湿磨后制成重量浓度为30%的矿浆；
②矿浆进入搅拌桶，加入捕收剂i后充分调浆，然后进入浮选机浮选，泡沫产品为尾矿i；
③矿浆进入搅拌桶，加入调整剂i和调整剂ii充分调浆，进入下一搅拌桶，加入捕收剂iii充分调浆，进入浮选机浮选，槽内产品为尾矿ii；
④泡沫产品进入搅拌桶，加入调整剂ii充分调浆，进入浮选机浮选，槽内产品为中矿；
⑤将泡沫产品按步骤④重复5次，依次得到各个阶段的中矿和最终泡沫产品，最终泡沫产品为菱镁矿精矿。
本实施例中：
捕收剂i为2#油；
调整剂i为柠檬酸；
调整剂ii为盐酸；
捕收剂ii和捕收剂iii为碳原子为10~18高级脂肪酸的皂化物。
实施例2，参照图1，一种精制菱镁矿的方法实验一：
辽宁某菱镁矿，原矿组成mgo含量45.51%，cao含量1.28%，硅酸盐含量为1.90%，经破碎磨细后制成浓度为30%的矿浆，磨矿细度为0.074mm以下含量85%，捕收剂i用量为0.6kg/t进行调浆，浮选后得到尾矿i；
调整剂i用量为2.0kg/t，调整剂ii用量为10.0kg/t进行调浆，捕收剂iii用量为1.0kg/t进行调浆，浮选后得到槽内产品为尾矿ii；
泡沫精选，调整剂ii用量为1.0kg/t对泡沫进行调浆，浮选后得槽内产品为中矿i；泡沫精选，调整剂ii用量为1.0kg/t对泡沫进行调浆，浮选后得槽内产品为中矿ii，泡沫产品即为菱镁矿精矿，精矿组成为mgo含量46.81%，cao含量0.59%，硅酸盐含量为0.43%，精矿mgo回收率为75.19%。
本实施例中：
捕收剂i为2#油；
调整剂i为酒石酸或草酸；
调整剂ii为硫酸；
捕收剂ii为pa－67；捕收剂iii为pa－2h。
实施例3，参照图1，一种精制菱镁矿的方法，其步骤是：
①原矿经破碎湿磨后制成重量浓度为30%的矿浆，
②矿浆进入搅拌桶，加入捕收剂i后充分调浆，然后进入浮选机浮选，泡沫产品为尾矿i，
③矿浆进入搅拌桶，加入调整剂i充分调浆，进入下一搅拌桶，加入捕收剂ii充分调浆，进入浮选机浮选，泡沫产品为尾矿ii，
④矿浆进入搅拌桶，加入调整剂ii充分调浆，进入下一搅拌桶加入捕收剂iii充分调浆，进入浮选机浮选，槽内产品为尾矿iii，
⑤泡沫产品进入搅拌桶，加入调整剂ii充分调浆，进入浮选机浮选，按步骤④重复4次，依次得到各个阶段的中矿和最终泡沫产品，最终泡沫产品为菱镁矿精矿。
本实施例中：
捕收剂i为2#油；
调整剂i为丁二酸；
调整剂ii为磷酸；
捕收剂ii为pa－67；捕收剂iii为pa－2h。
实施例4，参照图1，一种精制菱镁矿的方法实验二：
辽宁某菱镁矿，原矿组成mgo含量42.27%，cao含量2.63%，硅酸盐含量为4.45%，经破碎磨细后制成浓度为30%的矿浆，磨矿细度为0.074mm以下含量85%，捕收剂i用量为0.6kg/t进行调浆，浮选后得到尾矿i；
调整剂i用量为4.0kg/t，捕收剂ii用量为0.6kg/t进行调浆，浮选后得到槽内产品为尾矿ii；
调整剂ii用量为12.0kg/t，捕收剂ii用量为0.6kg/t进行调浆，浮选后得到槽内产品为尾矿iii；
泡沫精选，调整剂ii用量为1.0kg/t对泡沫进行调浆，浮选后得槽内产品为中矿i；泡沫精选重复3次，槽内产品分别为中矿ii和中矿iii，泡沫产品即为菱镁矿精矿，精矿组成为mgo含量46.81%，cao含量0.51%，硅酸盐含量为0.19%，精矿mgo回收率为60.32%。
本实施例中：
捕收剂i为2#油；
调整剂i为乳酸；
调整剂ii为硝酸；
捕收剂ii为pa－67；捕收剂iii为pa－2h。
实施例5，参照图1，一种精制菱镁矿的方法实验三：
辽宁某菱镁矿，原矿组成mgo含量37.92%，cao含量5.60%，硅酸盐含量为4.78%，经破碎磨细后制成浓度为30%的矿浆，磨矿细度为0.074mm以下含量85%，捕收剂i用量为0.6kg/t进行调浆，浮选后得到尾矿i；
调整剂i用量为4.0kg/t，捕收剂ii用量为0.6kg/t进行调浆，浮选后得到槽内产品为尾矿ii；
调整剂ii用量为10.0kg/t，捕收剂ii用量为0.8kg/t进行调浆，浮选后得到槽内产品为尾矿iii；
泡沫精选，调整剂iii用量为1.0kg/t对泡沫进行调浆，浮选后得槽内产品为中矿i；泡沫精选重复6次，槽内产品分别为中矿ii、中矿iii、中矿iv、中矿v和中矿vi，泡沫产品即为菱镁矿精矿，精矿组成为mgo含量47.08%，cao含量0.58%，硅酸盐含量为0.19%，精矿mgo回收率为56.95%。
本实施例中：
捕收剂i为2#油；
调整剂i为草酸和乳酸按1：1配制的混合酸；
调整剂ii为硫酸和盐酸按1：1配制的混合酸；
捕收剂ii为pa－67；捕收剂iii为pa－2h。
技术特征：
1.一种精制菱镁矿的方法，其特征在于，该方法步骤包括：
（1）用捕收剂i反浮选排除滑石类硅酸盐矿物；
（2）用调整剂i或者再加入调整剂ii作为含钙碳酸盐抑制剂，通过捕收剂ii反浮选排除大部分含钙碳酸盐脉石；
（3）用调整剂ii或者再加入调整剂i作为菱镁矿活化剂，通过捕收剂iii正浮选排除硅酸盐矿物和含钙碳酸盐矿物；
（4）通过若干次精选最终得到菱镁矿精矿；
所述的调整剂i主要成分为低碳脂肪酸，碳原子数为2~10；
所述的调整剂ii主要成分为无机强酸。
2.根据权利要求1所述的一种精制菱镁矿的方法，其特征在于：
在步聚（2）反浮选排除碳酸盐脉石段：调整剂i的用量为1~5kg/t原矿；当加入调整剂ii时，调整剂ii的用量为0.1~5kg/t原矿；
在步聚（3）正浮选段：调整剂ii的用量为5~15kg/t原矿；当加入调整剂i时，调整剂i的用量为0.1~5kg/t原矿。
3.根据权利要求1所述的一种精制菱镁矿的方法，其特征在于：在步骤（4）精选段中加入调整剂ii，调整剂ii的用量为0.1~2kg/t原矿。
4.根据权利要求1－3中任何一项所述的一种精制菱镁矿的方法，其特征在于：所述的捕收剂i为2#油；
所述的捕收剂ii和捕收剂iii主要成分为高级脂肪酸的皂化物，碳原子为10~18。
5.根据权利要求1－3中任何一项所述的一种精制菱镁矿的方法，其特征在于：当该方法用于不含滑石的菱镁矿矿石的精制时，省略步骤（1）反浮选排除滑石类硅酸盐矿物；
当该方法用于钙含量低于1.5%的菱镁矿矿石的精制时，省略步骤（2）反浮选排除含钙碳酸盐矿物。
6.根据权利要求1－3中任何一项所述一种精制菱镁矿的方法，其特征在于：
在步骤（2）反浮选排除碳酸盐脉石段：捕收剂ii的用量为0.5-1.0kg/t原矿；
在步骤（3）正浮选段：捕收剂iii的用量为0.5-1.5kg/t原矿。
7.根据权利要求1－3中任何一项所述一种精制菱镁矿的方法，其特征在于：
所述的调整剂i选自柠檬酸、酒石酸、草酸、丁二酸、乳酸和醋酸中的一种或几种；
所述的调整剂ii选自盐酸、硫酸、磷酸和硝酸中的一种或几种。
8.根据权利要求1－3中任何一项所述的一种精制菱镁矿的方法，其特征在于：其具体步骤如下：
①磨矿调浆：将菱镁矿原矿破碎并通过磨机湿磨至0.074mm以下含量占75%以上，使目标矿物和脉石矿物单体解离，制成重量浓度为15~40%的矿浆；
②反浮选：将捕收剂i加入矿浆搅拌，充分调浆，进入浮选机充气浮选，上浮物为尾矿i；捕收剂i的用量为0.2~1.5kg/t；
③反浮选：将调整剂i、调整剂ii和捕收剂ii加入矿浆充分调浆，然后进入浮选机充气浮选，上浮物为尾矿ii；
④正浮选：将调整剂i、调整剂ii和捕收剂iii加入矿浆充分调浆，然后进入浮选机充气浮选，槽内产品为尾矿iii；
⑤精选：将调整剂ii加入泡沫产品矿浆中，充分调浆，进入浮选机充气浮选，上浮物为菱镁矿精矿，槽内产品为中矿；前述精选过程重复1~6次，得到最终菱镁矿精矿和各阶段中矿。
技术总结
本发明是一种精制菱镁矿的方法，属于菱镁矿矿物加工技术领域，该方法先反浮选排除滑石类硅酸盐矿物；然后反浮选排除大部分含钙碳酸盐脉石；再正浮选排除硅酸盐矿物和含钙碳酸盐矿物；最后精选最终得到菱镁矿精矿。本发明采用反反正浮选方法，结合浮选过程的药剂，使菱镁矿和脉石矿物可浮性差异增加，解决了菱镁矿精制的过程中钙和镁的分离难题。低碳有机酸和无机强酸的组合，通过有机酸根离子定向络合，有效地增加了镁和钙的分选性，通过阴离子捕收剂实现了矿物的提纯。本发明的意义还在于可以利用品质较差的菱镁矿原矿得到优质精矿产品，扩大了入选原矿的边界品位，有利于矿产资源的综合利用。
技术研发人员：朱孔金;冯春晖;李丰;宋文义;杨勇
受保护的技术使用者：中蓝连海设计研究院有限公司
技术研发日：2019.10.09
技术公布日：2020.12.01
声明：
“精制菱镁矿的方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：中蓝连海设计研究院有限公司
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2024年11月27日 ~ 29日 
