1、42 有色金属(选矿部分) 2013年第3期 doi：1039690issn1671-9492201303011 钾矿反浮选脱泥技术初探 陈晓庆 一，安莲英 ，一，李陇岗3，黎春阁 (1成都理工大学材料与化学化工学院，成都610059；2成都理工大学矿产资源化学四川省高校 重点实验室，成都610059；3青海中信国安科技发展公司，青海格尔木816000) 摘 要：为了脱除钾混盐中的黏土矿泥，对反浮选脱泥工艺进行了初步探索，考察了浮选药剂和擦洗对脱泥效果的影 响。研究结果表明，原矿经过两次擦洗，采用l0 的高分子聚合物x 和25 的含乙氧基的脂肪胺c。，矿泥的脱除率可 达到6856。 关键词：矿
2、泥；捕收剂；絮凝剂；矿泥脱除率 中图分类号：TD923+3；TD9711 文献标志码：A 文章编号：16719492(2013)03004204 Study on Desliming Technique of Potash Ores by Reverse Flotation CHEN Xiaoqing 一，ALianying ，LI Longgang，LI Chunge (1College D厂Materials and Chemical&Chemistry Engineering，Chengdu University of Technology，Chengdu 610059，China；2M
3、ineral Resources Chemistry Key Laboratory of Sichuan Higher Education Institutions，Chengdu University of Technology，Chengdu 61 0059，China；3Qinghai Zhongxin Guoan Science and Technology Development Company，Golmud Qinghai 816000，China) Abstract：To remove the clays and slimes from the potash ores，explo
4、re tests were conducted on desliming process by reverse flotation，the effect of reagent type and scrubbing operation on desliming was also investigatedIt was showed that the removal rate of sliming could reach to 6856by twice scrubbing with macromolecular polymer X2(10 gt)and aliphatic amine C2(25 g
5、t)as flocculant Key words：slime；collector；flocculant；removal rate of sliming 青海盐湖大规模盐田生产的钾混盐中，混入部 分黏土矿泥，在浮选氯化钾时，阳离子活性捕收剂 会吸附部分矿泥，增加了选矿成本和矿物浮选难 度，生产指标普遍存在“两低两高”的问题，即精 矿品位低、回收率低，药剂消耗高、精矿水分高n， 所以预先脱除混盐中的矿泥对于钾盐的后续加工有 很重要的意义。 本文以某钾盐矿钾石盐为研究对象，借鉴国外 同类矿物的加工工艺，开展反浮选工艺研究，初步 探索含泥钾矿的浮选脱泥技术。 所示，主要试验设备如表3所示。 表1 钾
6、混盐的化学成分 Table 1 The chemical composition of potash ores 四苯硼钠 分析纯 成都市科龙化工试剂厂 氧化胺C 化学纯 上海经纬化工有限公司 含乙氧基的脂肪胺C 化学纯 江苏南通海安石油化工厂 1 试验研究 12试验原理 11原料及设备 矿泥经浮选药剂作用后获得疏水(亲气或油) 原料的成分如表1所示，主要试验药剂如表2 特性，可在液一气或水一油界面发生聚集 。药 收稿日期：20120917 修回日期：201303一l6 作者简介：陈晓庆(1987一)，女，四川资阳人，硕士研究生。 2013年第3期 陈晓庆等：钾矿反浮选脱泥技术初探 43 表3
7、主要试验设备 Table 3 The main experimental equipments 仪器 型号 生产厂家 单槽浮选机XFD一1L 石城县绿洲选矿设备制造有限公司 真空干燥箱DZF一2 北京市永光明医疗仪器厂 循环式多用真空泵SHB一A临海市谭氏真空设备有限公司 剂吸附于被浮颗粒表面改变颗粒的表面性质，增强 颗粒表面疏水性，以促进颗粒与气泡的黏附，黏附 矿泥颗粒的气泡上升，形成气一液固三相组成的 矿化泡沫层，经机械刮取或从矿浆面溢出E 3。不 能浮起的钾盐颗粒，随矿浆从浮选槽底部排出，达 到浮选提纯的目的。 13试验流程及方法 131试验流程 由于含钾混盐是可溶性的，所以反浮选脱泥过
8、 程需要在饱和溶液中进行4-5。将含钾混盐和水以 3：1(质量比)混合，搅拌12 h，静置4 h，固液 分离得到饱和液体，取1 L饱和液体与5115 g的 混盐调浆，依次加入絮凝剂和捕收剂进行浮选，泡 沫进行固液分离，滤液返回浮选槽，进行二次浮 选，浮选泡沫分离后的固体用水清洗后，放人 105 oC烘箱中干燥2 h，自然冷却至室温，得到不 溶物质量 ，测滤液中钾的含量，得到钾的损失 质量 钾。具体流程见图1。 原矿 l破碎(一o25 mm) I搅拌_1浮选I泡沫产品 一I一 一厂 浮选药剂 槽内产品 泡沫产品 槽内产品 图1试验原则流程 Fig1 The block diagram of ex
9、periment 132评价方法 以K脱和矿泥的脱除率叼泥、钾的损失率叩钾评 价浮选效果。 脱是泡沫产品中有用组分(钾)的 损失率与矿泥的脱除率之比值；矿泥的脱除率卵泥 是指泡沫中矿泥的质量与原样中矿泥质量之比 ； 钾的损失率叼钾是指泡沫中夹带的钾的质量与原矿 样中钾的质量之比。计算公式： ， = 是泡沫中矿泥(g)；W总是原样中矿泥的质 量(g)；W 钾是泡沫中夹带的钾离子的质量(g)； 总是原样中钾离子的质量(g)。 2试验结果与讨论 21捕收剂种类及用量对矿泥反浮选的影响 用高分子聚合物x 作絮凝剂(15 )，分别 考察氧化胺c。和含乙氧基的脂肪胺c 的用量对矿 泥反浮选的影响，大致确定
10、它们的较适宜的用量。 试验结果见图2与图3。 由图2、图3可见，随着捕收剂用量的增加， 矿泥的脱除率逐渐增大。根据对 脱值的定义， 脱越小，钾的损失率越小，矿泥的脱除率越大， 药剂对矿泥的捕收性能越好。由图4可知，K脱值 均小于1，表明两种捕收剂均对矿泥有捕收性能。 综合考虑脱除率和K脱值，当C。和c：的用量分别 为15 和25 时较合适，矿泥的脱除率分别 达到4639和4789。考虑到药剂成本，认为采 用c：作为矿泥捕收剂更合适。 、 赋 褂 饔 譬 熙 奄 辜 jlL g 氧化胺CI用量(gt ) 图2氧化胺C 用量对脱泥效果的影响 Fig2 The influence of dosage
11、 of Cl on desliming 、 联 褂 偻 留 蛊 脂肪胺C 用量(gt ) 图3 C 用量对脱泥效果的影响 Fig3 The influence of dosage of C2 on desliming 22擦洗的影响 擦洗是用饱和盐水调浆至70的固体浓度，利 用浮选机上的转子带动转子上的叶片，叶片推动矿 物在定子和转子间摩擦及由离心力作用后向外挤 动，对矿物产生搓、擦的作用，使黏土杂质从矿物 船 44 有色金属(选矿部分) 2013年第3期 簦 鞋 药剂用量(gt ) 图4捕收剂种类及用量对选择性的影响 Fig4 The influence of agent type and
12、collector dosage on selectivity 上剥离、破碎l7。由于转子的高速搅拌，使得粒度 小的颗粒悬浮于饱和溶液中，在短时间的擦洗后， 含悬浮物的饱和液经溢流槽排出，大颗粒钾盐，随 矿浆从浮选槽底部排出，达到分选的目的。 以高分子聚合物x。为絮凝剂(15 t)，C (25 )为捕收剂，经擦洗后进行两段浮选，考察 擦洗次数对矿泥反浮选的影响。试验结果见表4。 表4 擦洗次数对脱泥效果的影响 Table 4 The influence of scrubbing times on desliming 由表4可知，矿泥的脱除率随着擦洗次数的增 加而增大，不经过擦洗直接进行浮选脱泥
13、，此时不 溶物脱除率仅为5087，经过两次擦洗后，不溶 物的脱除率高达6811，此时产品含泥量为 203。 23絮凝剂种类及用量对矿泥反浮选的影响 根据以上试验结果，固定捕收剂C：的用量为 25 gt，两次擦洗，两段浮选，考察高分子聚合物 x 和高分子聚合物x 的用量对浮选矿泥的影响， 试验结果见图5和图6。 由图5、图6可知，在试验区间内，取得了较 为理想的反浮选效果，在固定捕收剂用量的条件 下，矿泥的脱除率随着絮凝剂用量的增加均有不同 程度的增大：x。的用量为15 gt时，矿泥脱除率 可达6811；X：的用量为l0 gt时，矿泥脱除率 可达6856。图7为絮凝剂种类及用量对选择性 的影响试
14、验结果。由图7可知，采用x 作絮凝剂 聪 褂 罄 蛊 嚣 料 窖 辰 高分子聚合物X 用量(gt。) 图5 X 用量对脱泥效果的影响 Fig5 The influence of dosage of X1 on desliming 、 赠 褂 罄 蛊 赠 皋 槲 皤 窖 高分子聚合物X2用量(gt。) 图6 X 用量对脱泥效果的影响 Fig6 The Influence of dosage of X2 on desliming 馨 避 蚓 药剂用量(gt-1) 图7絮凝剂种类及用量对选择性的影响 Fig7 The influence of agent type and dosage of flo
15、cculants on selectivity 时的K脱值均低于x 的，x1的用量为10 t时K脱 值最小。因此，认为采用10 gt的x 作为脱泥絮 凝剂较为合适。 两种絮凝剂均可使矿泥的脱除率增大，钾的损 失也随之增加，分析其原因可能是：由于饱和溶液 组分复杂，黏度越大，溶液中存在Mg。啥量高，溶 液离子强度增大，溶液中离子间的牵制作用变大， 溶液中可交换阳离子的增多改变了矿泥颗粒的负电 位，矿泥分散性被提高，随着絮凝剂的用量增大， 絮凝剂的分子中有些极性基可以通过静电引力、氢 键或其他作用力附着在细泥上 。由于其分子很 (下转第53页) 加 m 勰 鳃 2013年第3期 王漪靖等：钼精矿干
16、燥与焙烧预处理对接工艺研究 53 处理工艺对接后，为多膛炉提供了合格物料，焙烧 工艺稳定，氧化钼质量提高，后续加工产品质量和 附加值提高，实现了金钼集团钼产业链技术的全面 升级和跨越，与国内同行业形成差异化竞争。 5结论 1)针对多膛炉用钼精矿水分小于5的要求， 开展了系列试验研究和工艺设计，并进行了工业实 施。实施效果明显，经济、社会效益显著。 2)首次在钼矿山成功应用拉罗克斯压滤机， 将钼精矿三段脱水工艺简化为两段脱水工艺，省去 干燥环节，改善工作环境，提升装备水平。 3)首次应用空心桨叶干燥机干燥有色矿产品， 突破了国内外仅应用于化工领域的局限。 4)首次采用空心桨叶干燥机与余热蒸汽配合
17、 使用，解决了焙烧预处理能源供给与环境污染难 题，实现了设备效能与能源利用的最佳匹配，系统 运行高效低耗。 参考文献 1尹孝刚，符新科多膛炉焙烧可溶氧化钼与反射炉产品 比较J中国钼业，2006(5)：2630 2中国恩菲工程技术有限公司金堆城钼业股份有限公司 工业氧化钼生产线技术改造项目初步设计说明书R 北京：中国恩菲工程技术有限公司2009 3张继宇，王文昌闪蒸干燥气流干燥技术手册M沈阳： 东北大学出版社，2005 4乔森，程巨旋转闪蒸干燥机在白钨精矿干燥中的 应用J中国钼业，2006(6)：1820 5金堆城钼业集团有限公司钼精矿干燥与焙烧预处理对接 工艺研究报告JR华县：金堆城钼业集团有
18、限公司2011 ! ! ! ! ! ! ! 、! ! ! ! ! 、!；、! ! ! ! !；、! ! ! ! ! ! !；! ! ! !；、!；、! ! ! !； (上接第44页) 长很大，可以在两个细泥颗粒之间起连接作用，从 而把许多分散的细泥黏合在一起，形成絮凝体，从 而利于矿泥的浮选。矿泥团聚过程中，对氯化钾颗 粒发生包裹，从而随矿泥浮出。 3结论 对矿泥反浮选技术进行了初步研究，取得了如 下结果： 1)两种捕收剂对矿泥均具有捕收性能，含乙 氧基的脂肪胺C 的捕收性能更为优异，因此c：是 含钾混盐反浮选脱泥较合适的捕收剂，其合适用量 为25 ，可以脱除混盐中5087的矿泥； 2)浮选前
19、进行预先擦洗可以提高浮选指标， 经过两次擦洗可脱除6811的矿泥； 3)两种絮凝剂均有助于提高浮选指标，认为 采用10 gt的高分子聚合物x 较为合适，矿泥 的回收率达到6856，且此时钾的夹带损失也 较少。 参考文献 1戴惠新选矿技术问答M北京：化学工业出版社， 2007：163164 2王晶岩，姜国积浮选药剂的作用及应用J煤炭技术， 2006，25(4)：8587 3朱玉霜，朱建光浮选药剂的化学原理M修订版长 沙：中南工业大学出版社，1996：1-2 4Pawlik M，Laskowski J S，Ansari AEffect of carboxymethyl cellulose and
20、ionic strength on stability of mineral suspensions in potash ore flotmion systems JColloid and Interface Science，2003，306：251258 5Yalamanchili M R，Miller J DRemoval of insoluble slimes from potash ore by airspargen hydrocyclone flotationJMinerals Engineering，1995，8(32)：169177 6E H阿列克谢娃高黏土钾矿石浮选脱泥工艺的完善 J国外金属矿选矿，2007(10)：1720 7姜全新，盛永华，唐燕华连续原砂擦洗及脱泥机的研究 与试验J荆门职业技术学院学报，2001，3(16)：5456 8程芳琴，赵仲鹤，马金元，等含泥钾矿浮选分离技术研 究J环境工程学报，2011，5(3)：703708
