一种炭质页岩抑制剂以及一种硫化钼与炭质页岩浮选混合精矿的浮选分离方法

摘要

本发明属于选矿技术领域，具体涉及一种炭质页岩抑制剂以及硫化钼与炭质页岩浮选混合精矿的浮选分离方法。所述炭质页岩抑制剂由茜素和木质素磺酸钙组成。该方法以硫化钼与炭质页岩浮选混合精矿为原料，采用茜素和木质素磺酸钙抑制炭质页岩，浮选硫化钼矿物，进行硫化钼矿物与炭质页岩浮选分离。茜素中的羰基和羟基与炭质页岩中的铝原子形成亲水的络合物，同时木质素磺酸钙的亲油基能吸附在炭质页岩表面产生非极性固体表面单层吸附，另一端的亲水基亲水，从而使炭质页岩亲水，抑制炭质页岩；本发明简化了硫化钼与炭质页岩浮选分离的工艺流程，取得了良好的分离效果。

说明书

技术领域

本发明属于选矿技术领域，具体涉及一种炭质页岩抑制剂以及硫化钼与炭质页岩浮选混合精矿的浮选分离方法。

背景技术

炭质页岩是一种含大量分散的炭化有机质的页岩，以含铝、镁等含水硅酸盐矿物为主，属于粘土岩，页理构造，泥质结构，其与钼矿物的分离是钼矿选矿中的难题之一。

炭质页岩在矿山称之为“黑石头”，磨细后极易浮起，在矿浆中仅添加2^#号油即形成大量疏水的银灰色泡沫, 肉眼观察与硫化钼矿泡沫难以区别。由于炭质脉石混入而引起钼矿选矿指标下降的问题普遍存在，江苏省铜山钼铜矿、河北省宣化铜钼矿和安徽省铜陵铜钼矿都存在这方面的问题，因此要进行硫化钼矿物与炭质页岩的分离。

目前，国内外关于硫化钼与炭质页岩的分离研究较少，主要有两种分离方法，第一种分离方法是邹健等人采用苯胺黑和氯化铁进行辉钼矿与炭质页岩纯矿物浮选分离方法，获得的钼精矿品位仅有30%，该方法苯胺黑毒性较大，对人体有严重危害，难以大规模推广。第二种方法是采用低温焙烧技术，焙烧温度400℃左右，炭质页岩表面被氧化脱炭，采用常规页岩抑制剂进行抑制，实现炭质页岩与辉钼矿的分离，该种方法能耗高，存在环境污染问题。总之，开发高效且成本低廉的硫化钼与炭质页岩的浮选方法和药剂，具有重要的现实和长远意义。

茜素，学名：1,2-二羟基-9，10-蒽醌，分子式C₁₄H₇NaO₇S.H₂O,分子量=240.23，茜素是一种典型的媒介染料。常用作酸碱指示剂(0.5%溶液)，pH变色范围5.5(黄色)～6.8(红色)；或者作铝、铟、汞、锌和锆的点滴试剂；神经组织和原生动物活体染色的染色剂。

    木质素磺酸钙，英文品名：Calcium lignosulfonate，别名：木素磺酸钙；木素磺酸钙盐；木钙；木质磺酸钙，分子式：C₂₀H₂₄CaO₁₀S₂，分子量：528.61，性状：易溶于水，稳定性良好。主要用于粘结剂，耐火涂料、陶瓷等领域。

目前，还没有将茜素和木质素磺酸钙用于硫化钼与炭质页岩分离抑制剂的相关报道。

发明内容

针对现有技术硫化钼与炭质页岩分离技术的不足，本发明旨在提供一种炭质页岩抑制剂以及硫化钼与炭质页岩浮选混合精矿的浮选分离方法。该方法以硫化钼与炭质页岩浮选混合精矿为原料，采用茜素和木质素磺酸钙高效组合抑制炭质页岩，浮选硫化钼矿物，进行硫化钼矿物与炭质页岩浮选分离。本发明简化了硫化钼与炭质页岩浮选分离的工艺流程，取得了良好的分离效果。

为达到上述目的，本发明的技术方案之一是：所述炭质页岩抑制剂由以下重量份组分组成：

茜素            10份～200份，

木质素磺酸钙    5份～100份；

且茜素与木质素磺酸钙的重量比组成为1～3︰1。

优选：茜素与木质素磺酸钙的重量比组成为1～2︰1。

本发明的技术方案之二是，应用上述炭质页岩抑制剂的硫化钼与炭质页岩浮选精矿浮选分离的选矿方法，具体步骤为：

（1）磨矿、调浆：对硫化钼与炭质页岩浮选混合精矿进行磨矿处理，使钼矿物的单体解离度大于90%；然后将硫化钼与炭质页岩浮选混合精矿调浆至矿浆浓度为28%～38%；

（2）浮选：在矿浆中依次加入分散抑制剂六偏磷酸钠60g/t给矿～150g/t给矿，权利要求1或2所述炭质页岩抑制剂，用量为80g/t给矿～300g/t给矿，硫化钼矿物捕收剂煤油20g/t给矿～60g/t给矿，起泡剂2^#油10g/t给矿～30g/t给矿，浮选获得钼粗精矿和钼粗选尾矿；所述给矿是指步骤（1）中的硫化钼与炭质页岩浮选混合精矿；

（3）钼粗选尾矿扫选：钼粗选尾矿加入煤油和2^#油进行钼扫选，扫选次数为1～3次，每次扫选煤油用量为8g/t给矿～15g/t给矿，2^#油用量为6g/t给矿～15g/t给矿；

（4）钼粗精矿精选：除空白精选外，钼粗精矿每次精选加入权利要求1或2所述炭质页岩抑制剂15g/t给矿～80g/t给矿，精选次数为2～6次，获得钼精矿；

（5）扫选精矿和精选中矿顺序返回至前一浮选作业。

    所述硫化钼与炭质页岩浮选混合精矿中，硫化钼矿物和炭质页岩含量之和大于85%。

下面对本发明做进一步解释和说明

本发明中所述“g/t给矿”是指相对于每吨给矿而言药剂的添加量，本发明中所述给矿是指步骤（1）中所述的硫化钼与炭质页岩浮选混合精矿。

本发明的原理是：

六偏磷酸钠作为分散抑制剂，在水溶液中电离的阴离子有很强的活性，可与炭质页岩中的钙离子、镁离子和铁离子等反应生成亲水而稳定的络合物，抑制炭质页岩；同时可使带负电的粘土矿泥处于静电斥力作用下相互分离，处于悬浮分散状态，消除粘土矿泥对硫化钼矿物可浮性的影响。

炭质页岩抑制剂茜素一端的羟基和羰基与炭质页岩中的铝原子形成稳定的、亲水的络合物，有效地抑制炭质页岩；炭质页岩表面的炭为非极性物质，木质素磺酸钙作为一种表面活性剂，一端的亲油基能吸附在炭质页岩表面产生非极性固体表面单层吸附，另一端的亲水基亲水，从而使炭质页岩亲水，抑制炭质页岩；两者组合可以得到一种硫化钼矿物与炭质页岩浮选分离抑制剂，其中当茜素与木质素磺酸钙的重量比组成为1～3︰1效果较好。

与现有技术相比，本发明的优势在于：

（1）本发明的方法采用茜素、木质素磺酸钙和六偏磷酸钠三种抑制剂的协同作用，有效地抑制了炭质页岩，实现硫化钼与炭质页岩的浮选分离；

（2）采用炭质页岩抑制剂茜素和木质素磺酸钙，简化了硫化钼矿物与炭质页岩浮选分离的工艺流程，取得了良好的分离效果，易于工业实施和大规模推广。

（3）炭质页岩抑制剂木质素磺酸钙和茜素无毒或低毒，较为环保。

附图说明

图1是本发明的硫化钼与炭质页岩浮选混合精矿浮选分离方法的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的说明。

实施例1

某硫化钼与炭质页岩浮选混合精矿的钼品位为5.30%，钼矿物以辉钼矿为主，脉石矿物以炭质页岩为主，炭质页岩含量为81%，经过磨矿，钼矿物的单体解离度为94%。

硫化钼与炭质页岩浮选混合精矿调浆至矿浆浓度33%，依次加入六偏磷酸钠80g/t给矿、本发明所述炭质页岩抑制剂120g/t给矿（茜素80g/t给矿、木质素磺酸钙40g/t给矿）、煤油40g/t给矿，2^#油20g/t给矿，进行钼粗选，获得钼粗精矿和粗选尾矿，粗选尾矿加入煤油和2^#油进行扫选，扫选一煤油和2^#油分别加入量为12g/t给矿和10g/t给矿，扫选二煤油和2^#油分别加入量为8g/t给矿和6g/t给矿，获得扫选精矿和扫选尾矿。

钼粗精矿加入权利要求1或2所述炭质页岩抑制剂进行精选，精选一至精选四用量依次为60g/t给矿（茜素35g/t给矿、木质素磺酸钙25g/t给矿）、40g/t给矿（茜素30g/t给矿、木质素磺酸钙10g/t给矿）、25g/t给矿（茜素13g/t给矿、木质素磺酸钙12g/t给矿）、15g/t给矿（茜素9g/t给矿、木质素磺酸钙6g/t给矿），精选五和精选六为空白精选。

比较例1

采用苯胺黑和氯化铁作为炭质页岩抑制剂进行试验，其余试验条件与实施例1相同。钼粗选苯胺黑和氯化铁用量分别为80g/t给矿和400g/t给矿，精选一至四苯胺黑加入量分别为50g/t给矿、30g/t给矿、20g/t给矿、10g/t给矿，氯化铁用量依次为250g/t给矿、100g/t给矿、60g/t给矿、20g/t给矿。

实施例1与比较例1试验结果见表1。

表1 实施例1与比较例1试验结果（%）

实施例2

某硫化钼矿物与炭质页岩混合矿钼品位8.73%，钼矿物以胶硫钼矿为主，炭质页岩含量为75%，细度为85%-74μm，钼矿物的单体解离度为92%。

硫化钼与炭质页岩混合矿调浆至矿浆浓度33%，依次加入分散抑制剂六偏磷酸钠130g/t给矿，权利要求1或2所述炭质页岩抑制剂180g/t给矿（茜素120g/t给矿、木质素磺酸钙60g/t给矿）、硫化钼矿物抑制剂煤油45g/t给矿，2^#油20g/t给矿，进行钼粗选，获得钼粗精矿和粗选尾矿，粗选尾矿加入煤油和2^#油进行扫选，扫选一煤油和2^#油加入量为15g/t给矿和10g/t给矿，扫选二煤油和2^#油加入量为10g/t给矿和8g/t给矿，获得扫选精矿和扫选尾矿。

钼粗精矿加入炭质页岩抑制剂茜素和木质素磺酸钙进行精选，获得钼精矿，精选一至精选三加入权利要求1或2所述炭质页岩抑制剂，用量依次为55g/t给矿（茜素40g/t给矿、木质素磺酸钙15g/t给矿）、30g/t给矿（茜素20g/t给矿、木质素磺酸钙10g/t给矿）、15g/t给矿（茜素10g/t给矿、木质素磺酸钙5g/t给矿），精选四和精选五为空白精选。

比较例2

实施例2的硫化钼矿物和炭质页岩混合矿进行400℃低温焙烧，再进行硫化钼矿物与炭质页岩的浮选分离，钼粗选炭质页岩抑制剂采用羧甲基纤维素钠作为炭质页岩抑制剂进行浮选，用量与实施例2权利要求1或2所述炭质页岩抑制剂用量相同，其他试验条件与实施例2条件相同。

表2 实施例2与比较例2试验结果（%）