一種熱力粉碎的石英礦的浮選提純方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于礦物加工技術領域，具體涉及一種熱力粉碎的石英礦的浮選提純方法。
【背景技術】
[0002]石英是一種優質的非金屬礦產資源，石英產品特別是高純石英，近些年來，在航空航天、光纖通信、高頻率技術、電子技術及光伏等高技術產業領域的應用日益廣泛。石英的質地堅硬，莫氏硬度達到7，石英礦屬于難磨礦石。石英礦在機械粉磨過程中，不僅粉碎生產效率低，而且需要消耗較大量的硬度更大的研磨介質；更為重要的是石英礦直接粉碎時，會因為其耐磨而摻入較多與研磨材料有關的雜質，帶來二次污染，影響產品的純度。為了避免和減輕石英加工過程中存在的這些問題，因此，高純石英加工過程中常采用熱力輔助粉碎工藝。
[0003]熱力輔助粉碎實際上是加熱和驟冷礦物，促進晶界破裂。利用高溫煅燒(常伴有水淬)可以使石英礦石結構變得疏松易碎，明顯降低其機械強度。一方面能夠減少后續粉碎工序所需的能量；另一方面，能夠減少加工設備的磨蝕，提高粉碎產品的純度，同時，熱力輔助粉碎時在礦石表面產生的微裂隙還有利于石英的浸出除雜。
[0004]浮選能夠將石英礦中石英和主要雜質硅酸鹽礦物分離開來，是普通石英礦提純的有效方法。但是，石英礦采用熱力粉碎時，雖然礦石的成分沒有變化，卻會使礦石的結構發生改變，從而導致石英礦中的石英和長石、高嶺石等硅酸鹽雜質礦物的浮選行為發生改變，致使常規浮選分離石英和硅酸鹽雜質的藥劑制度、工藝條件已不適用。然而，以往石英礦的浮選提純研究，礦石的粉磨都是采用常規方式進行的；而針對含有硅酸鹽雜質的普通石英礦的熱力輔助粉碎浮選方法的研究尚未可見。在當前石英制品用量不斷增加、天然高純石英儲量越來越少的情況下，開發普通石英礦熱力輔助粉碎浮選提純的工藝和條件，具有重要的理論和實際意義。
【發明內容】
[0005]針對現有技術村在的問題，本發明提供一種熱力粉碎的石英礦的浮選提純方法，目的是在采用熱力輔助粉碎條件下，對石英礦進行浮選提純，以獲得較低成本的優質石英粉末產品。
[0006]實現本發明目的的技術方案按照以下步驟進行:
(1)將塊體石英礦放入煅燒爐中，于600?1200°C下煅燒2?120分鐘，然后采用溫度低于80°C的潔凈水對煅燒石英礦進行水淬，得到熱力粉碎的石英礦；
(2)將熱力粉碎的石英礦繼續破碎并粉磨至粒度<150 μ m，并加水制成質量濃度為30?50%的料漿；
(3)將料漿放入浮選設備中，進行陽離子捕收劑浮選或陰陽離子混合捕收劑浮選；
其中，所述的陽離子捕收劑浮選是在攪拌條件下，加入PH調節劑調節料漿的pH值至1-4,攪拌2?3min后,按照每升料衆20?40mg加入混合調整劑,再攪拌2?3min后按照每升料衆10?60mg加入陽離子捕收劑,繼續攪拌3?5min,然后開始浮選分離,浮選總時間為4?15min，浮選分離出含硅酸鹽尾礦，獲得S12品位至少為99.50%的精礦；
所述的陰陽離子混合捕收劑浮選是在攪拌條件下，加入PH調節劑調節料漿的pH值至2~5,攪拌2?3min后按每升料衆10?30mg加入六偏磷酸鈉調整劑,再攪拌2~3min后按照每升漿料40~70mg加入陰陽離子混合捕收劑，繼續攪拌3?4min，然后開始浮選分離，浮選總時間為4?15min，浮選分離出含硅酸鹽尾礦，獲得S12品位至少為99.50%的精礦。
[0007]其中，所述的煅燒爐是馬弗爐、隧道窯、豎窯或回轉窯中的一種。
[0008]所述的水淬采用噴淋或水浴方式。
[0009]所述的粉磨是先采用顎式破碎機、反擊式破碎機、圓錐式破碎機或輥式破碎機進行破碎，然后采用棒磨機或球磨機進行磨礦。
[0010]所述的pH調節劑是H2SO4或HCl。
[0011]所述的混合調整劑是氟硅酸鈉與六偏磷酸鈉按照摩爾比1:4混合的。
[0012]所述的陽離子捕收劑浮選分離過程包括I次粗選和O?2次精選，其中粗選時間4?6min，每次精選時間為2?3min，精選時仍保持料漿pH值I?4，每次精選前加入陽離子捕收劑5?15mg/L漿料，攪拌2?3min后再進行精選；所述的精選次數取決于對產品的純度要求，當進行I次精選時，I次精選獲得的尾礦返回到加入了調整劑、捕收劑的原料漿中，共同進行粗選；當進行2次精選時，粗選所獲得的精礦與2次精選獲得的尾礦同時加入到含有調整劑和捕收劑的浮選機中共同進行第I次精選。
[0013]所述的陰陽離子混合捕收劑浮選分離過程包括I次粗選和O?3次精選，其中粗選時間4?5min,每次精選時間2?3min,精選時仍保持料衆pH值2?5,每次精選前加入陰陽離子混合捕收劑5?10mg/L，攪拌2?3min后再進行精選；所述的精選次數取決于對產品的純度要求；當進行I次精選時，I次精選獲得的尾礦返回到加入了調整劑、捕收劑的原料漿中，共同進行粗選；當進行2次精選時，粗選所獲得的精礦與2次精選獲得的尾礦同時加入到含有調整劑和捕收劑的浮選機中共同進行第I次精選；當進行3次精選時，I次精選所獲得的精礦與3次精選獲得的尾礦同時加入到含有調整劑和捕收劑的浮選機中共同進行第2次精選，第2次精選所獲得的精礦加入含有調整劑和捕收劑的浮選機中進行3次精選。
[0014]所述的陽離子捕收劑是多胺化合物、烷基嗎啉、醚胺化合物、酰胺基胺類化合物、伯胺類化合物、叔胺、季銨鹽、亞胺脲、甲萘胺中的一種或一種以上按照任意比例混合的混合物；所述的多胺化合物是N-十二烷基-1，3-丙二胺(DN12)或N-十六烷基_1，烷基嗎啉是十二烷基嗎啉、十烷基嗎啉或十六烷基嗎啉，醚胺化合物是烷基二胺醋醚鹽或醚胺醋酸鹽等，酰胺基胺類化合物是N-(2-氨丙基)-月桂酰胺、N-(2-氨乙基)-月桂酰胺、N-(2-氨乙基)-肉豆蘧酰胺、N- (2-氨乙基)-棕櫚酰胺或N- (2-氨乙基)-硬脂酰胺，伯胺類化合物是十二胺(DDA)，叔胺是N，N-二甲基十二胺(DRN12)、N，N-二甲基十四胺(DRN14)、N，N-二甲基十六胺(DRN16)或N，N-二甲基十八胺(DRN18)，季銨鹽是十八烷基二甲基節基氯化銨、十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基三甲基氯化銨或十四烷基三甲基氯化銨，亞胺脲是SAG6、SAG8、SAGlO 或 SAG12，甲萘胺是 GE-601、GE-609、CS2、CS1、YS-73 或氯化十六烷基吡啶。
[0015]所述的陰陽離子混合捕收劑是由陰離子捕收劑和陽離子捕收劑按照摩爾比為1.0: (0.8?12)混合，其中所述的陽離子捕收劑是多胺化合物、烷基嗎啉、醚胺化合物、酰胺基胺類化合物、伯胺類化合物、叔胺、季銨鹽、亞胺脲、甲萘胺中的一種或一種以上按照任意比例混合的混合物；所述的多胺化合物是N-十二烷基-1，3-丙二胺(DN12)或N-十六烷基-1，烷基嗎啉是十二烷基嗎啉、十烷基嗎啉或十六烷基嗎啉，醚胺化合物是烷基二胺醋醚鹽或醚胺醋酸鹽，酰胺基胺類化合物是N-(2-氨丙基)_月桂酰胺、N-(2-氨乙基)-月桂酰胺、N- (2-氨乙基)-肉豆蘧酰胺、N- (2-氨乙基)-棕櫚酰胺或N- (2-氨乙基)-硬脂酰胺，伯胺類化合物是十二胺(DDA)，叔胺是N，N- 二甲基十二胺(DRN12)、N，N- 二甲基十四胺(DRN14)、N，N-二甲基十六胺(DRN16)或N，N-二甲基十八胺(DRN18)，季銨鹽是十八烷基二甲基芐基氯化銨、十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基三甲基氯化銨或十四烷基三甲基氯化銨，亞胺脲是 SAG6、SAG8、SAGlO 或 SAG12，甲萘胺是 GE-601、GE-609、CS2、CSU YS-73 或氯化十六烷基吡啶；所述的陰離子捕收劑是羧酸類化合物、磺酸類化合物、羥肟酸、羥肟酸鹽類化合物中的一種或兩種以上按照任意比例混合，如油酸、十五酸、氧化石蠟皂、塔爾油、磺化煤油、石油磺酸鈉、十二烷基磺酸鈉、羥肟酸鈉、水楊羥肟酸或辛二酰苯胺異羥肟酸。
[0016]與現有技術相比，本發明的特點和有益效果是:
本發明的熱力粉碎的石英礦的浮選方法，對石英礦石的粉碎采用了熱力輔助粉碎方式，大大降低了礦石的硬度，不僅能夠提高礦石的粉磨效率，而且可以減少石英礦加工過程的二次污染。
[0017]熱力粉碎雖然沒有改變石英礦的組分，卻一定程度上改變了礦石的結構，使得礦石中各種礦物的浮游特性，如電動點位和潤濕性等發生了變化，因此本申請中浮選分離的藥劑制度采用陽離子捕收劑或陰陽離子混合捕收劑，能夠完全捕收電位和潤濕性發生改變的礦物離子，
采用本發明的方法石英礦石中硅酸鹽雜質礦物的除去率可以95%以上；同時，采用熱力輔助粉碎使得石英礦石內部產生大量的微裂隙，這為浮選石英精礦進一步浸出提純創造了極為有利的條件。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發明實施例1和實施例2的浮選提純