一種利用銅硫尾礦制備液體水玻璃的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種利用銅硫尾礦制備液體水玻璃的方法，利用旋流器對銅硫尾礦進行分級等步驟，制取液體水玻璃產(chǎn)品，原料來源廣泛、工藝簡單、能耗低、實用性強，緩解了銅尾礦排放量大的問題，變廢為寶，達到尾礦資源化、減量化的目的，具有良好的社會效益和經(jīng)濟效益。
【專利說明】一種利用銅硫尾礦制備液體水玻璃的方法
—.【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及礦物加工和化工【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種利用銅硫尾礦制備液體水玻璃的方法。
二.【背景技術(shù)】
[0002]銅礦石品位日益降低，每產(chǎn)出It礦產(chǎn)銅就會有400t廢石和尾礦產(chǎn)生，尾礦是礦山的主要污染源。目前，治理銅尾礦的基本方法是筑壩建庫，即在無用的山溝或廢棄的土地上筑壩，修建一個放置銅尾礦的尾礦庫，尾礦庫裝滿之后封庫，修復(fù)植被。這種處理方法存在的問題是:修建、維護和維修尾礦庫及因建尾礦庫征地所需的費用相當大；尾礦堆存時易流動和塌陷，造成植被破壞和傷人事故，尤其在雨季極易引起塌陷和滑坡。同時，隨著采選時間的延長，適合建尾礦庫的地址越來越難找，距離選廠也會越來越遠，建庫和管理成本越來越高。因此，大量銅尾礦已成為制約銅礦業(yè)持續(xù)發(fā)展，危及銅礦區(qū)及周邊生態(tài)環(huán)境的重要因素。
[0003]銅礦尾礦中的化學(xué)成份主要是二氧化硅，約占60%，它是生產(chǎn)玻璃、水玻璃和微晶玻璃的原料。水玻璃的用途非常廣泛，幾乎遍及國民經(jīng)濟的各個部門。在化學(xué)工業(yè)中被用來制造硅膠、白炭黑、沸石分子篩、五水偏硅酸鈉、硅溶膠、層硅及速溶粉狀硅酸鈉、硅酸鉀鈉等各種硅酸鹽類產(chǎn)品，是精細化工產(chǎn)品的基礎(chǔ)原料，大量應(yīng)用于建筑、機械制造、石油、農(nóng)業(yè)、輕工、紡織、礦山選礦等行業(yè)。因此，利用銅尾礦中的二氧化硅生產(chǎn)具有一定附加值的水玻璃，對于減少銅尾礦的排放和減少天然河沙的開采具有重要的現(xiàn)實意義。
[0004]水玻璃的生產(chǎn)有干法和濕法兩種方法，目前水玻璃生產(chǎn)以干法為主。干法要求原料中二氧化硅品位在98%以上、粒度60?100目> 80%ο而銅尾礦中二氧化硅品位只有60%左右，粒度-120目占70%以上。因此，如何利用銅尾礦制備水玻璃，實現(xiàn)尾礦資源化利用與減量化處理是擺在我們面前的一個重要課題。
三.
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供了一種利用銅硫尾礦制備液體水玻璃的方法，利用銅硫尾礦制取液體水玻璃產(chǎn)品，原料來源廣泛、工藝簡單、能耗低、實用性強，緩解了銅尾礦排放量大的問題，變廢為寶，達到尾礦資源化、減量化的目的，具有良好的社會效益和經(jīng)濟效益。
[0006]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0007](I)旋流器分級:將銅硫尾礦進行水力旋流器分級，溢流產(chǎn)品直接拋尾，底流產(chǎn)品進入陶瓷球磨機，按每噸旋流器底流干重計，加入助磨劑氯化鈉150?200g/t進行磨礦，磨礦細度-0.074mm占81.62?85.46%，磨機排礦進入脫硫浮選作業(yè)；
[0008](2)脫硫浮選:在浮選槽中依次添加捕收劑丁基黃藥用量40?50g/t，丁銨黑藥用量20?30g/t，起泡劑松醇油用量20?30g/t，浮選去除硫雜質(zhì)；
[0009](3)明礬石反浮選:脫硫浮選尾礦添加調(diào)整劑碳酸鈉用量2500?3000g/t進行調(diào)漿，使礦漿PH值處于8?9范圍內(nèi)，再依次添加分散抑制劑六偏磷酸鈉用量500?600g/t，陰離子捕收劑油酸用量150?200g/t,浮選去除明帆石；
[0010](4)地開石反浮選:明礬石反浮選尾礦添加調(diào)整劑硫酸用量為1000?1200g/t進行調(diào)漿，使礦漿PH值處于6?5范圍內(nèi)，再依次加入陰離子捕收劑油酸用量50?60g/t、陽離子捕收劑混合胺用量50?60g/t，浮選去除地開石；
[0011](5)磁選提硅降鐵:地開石反浮選尾礦經(jīng)高梯度磁選機進行除鐵，電流800?1000A、脈動沖次200次/min，去除鐵雜質(zhì)，得到產(chǎn)品石英砂精礦；
[0012](6)液體水玻璃制備:將石英砂精礦烘干后，取100重量份加入260?360重量份濃度為20?16%的燒堿溶液，在高壓釜中進行堿浸反應(yīng)，反應(yīng)溫度175?185°C、反應(yīng)壓力
0.89?1.12MPa，反應(yīng)時間5?6小時，冷卻過濾后，得到產(chǎn)品液體水玻璃。
[0013]本發(fā)明的特點:
[0014](I)利用旋流器對銅硫尾礦進行分級，去除密度小、粒度細的明礬石、地開石等雜質(zhì)，減輕后續(xù)浮選工序的負擔；
[0015](2)明礬石反浮選時，利用六偏磷酸鈉能與礦物表面晶格中的Ca2+或礦物表面吸附的Ca2+產(chǎn)生螯合作用，消除Ca2+對石英的活化作用，從而抑制石英的可浮性；
[0016](3)地開石反浮選時，利用在pH=6條件下，陰離子捕收劑與陽離子捕收劑絡(luò)合而共吸附于地開石等雜質(zhì)礦物表面，增大該礦物表面疏水性，而石英因表面接近電中性，對陰陽離子均不吸附，從而抑制其可浮性；
[0017](4)因浮選精礦顆粒很細，直接采用濕法工藝制取液體水玻璃，免去傳統(tǒng)的破碎、粉碎工序,有利于縮短生產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)成本。
四.【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明一種利用銅硫尾礦制備液體水玻璃的方法的流程圖。
五.【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合具體實例對本發(fā)明【具體實施方式】進一步闡述說明。所用的銅硫尾礦化學(xué)組成(wt%)如下:S2.66%、Si0272.64%、A120312.32%、S032.96%、總 Fel.17%。
[0020]實施例1
[0021]將銅硫尾礦首先進行水力旋流器分級，溢流產(chǎn)品直接拋尾，底流產(chǎn)品進入陶瓷球磨機，按每噸旋流器底流干重計，加入助磨劑氯化鈉150g/t進行磨礦，磨礦細度81.62%，磨機排礦進入浮選槽，依次加入丁基黃藥40g/t，丁銨黑藥20g/t，松醇油20g/t，進行浮選去除硫雜質(zhì)；硫浮選尾礦加入碳酸鈉2500g/t進行調(diào)漿，使礦漿pH值達到8左右，再依次加入六偏磷酸鈉500g/t,油酸150g/t,進行浮選去除明帆石；明帆石浮選尾礦加入1000g/t稀硫酸進行調(diào)漿，使礦漿PH值降至6左右，再依次加入油酸50g/t，混合胺50g/t，進行浮選去除地開石；地開石浮選尾礦通過SLon-1OO高梯度磁選機進行除鐵，電流800A去除鐵雜質(zhì)，最終得到石英砂精礦產(chǎn)品；將石英砂精礦烘干后，取100重量份加入260重量份濃度為20%的燒堿溶液，在高壓釜中進行堿浸反應(yīng)，反應(yīng)溫度175°C、反應(yīng)壓力0.89MPa，反應(yīng)時間5小時，冷卻過濾后，得到產(chǎn)品液體水玻璃。
[0022]結(jié)果表明:在該方法條件下，石英砂精礦中Si0296.17%，產(chǎn)率44.21% ;產(chǎn)品液體水玻璃中Na20含量15.1%、Si02含量39.2%、濃度54.3%、模數(shù)2.7。產(chǎn)品達到工業(yè)硅酸鈉國家標準(GB/T4209-2008 )。
[0023]實施例2
[0024]將銅硫尾礦首先進行水力旋流器分級，溢流產(chǎn)品直接拋尾，底流產(chǎn)品進入陶瓷球磨機，按每噸旋流器底流干重計，加入助磨劑氯化鈉200g/t進行磨礦，磨礦細度85.46%，磨機排礦進入浮選槽，依次加入丁基黃藥50g/t, 丁銨黑藥30g/t,松醇油30g/t,進行浮選去除硫雜質(zhì)；硫浮選尾礦加入碳酸鈉3000g/t進行調(diào)漿，使礦漿pH值達到9左右，再依次加入六偏磷酸鈉600g/t,油酸200g/t,經(jīng)過浮選去除明帆石；明帆石浮選尾礦加入1200g/t稀硫酸進行調(diào)漿，使礦漿PH值降至5左右，再依次加入油酸60g/t，混合胺60g/t，進行浮選去除地開石；地開石浮選尾礦通過SLon-1OO高梯度磁選機進行除鐵，電流1000A去除鐵雜質(zhì)，最終得到石英砂精礦產(chǎn)品；將石英砂精礦烘干后，取100重量份加入360重量份濃度為16%的燒堿溶液，在高壓釜中進行堿浸反應(yīng)，反應(yīng)溫度185°C、反應(yīng)壓力1.12MPa，反應(yīng)時間6小時，冷卻過濾后，得到產(chǎn)品液體水玻璃。
[0025]結(jié)果表明:在該方法條件下，石英砂精礦中Si0296.57%、產(chǎn)率39.49% ;產(chǎn)品液體水玻璃中Na20含量13.1%、Si02含量29.2%、濃度42.3%、模數(shù)2.3。產(chǎn)品達到工業(yè)硅酸鈉國家標準(GB/T4209-2008 )。
【權(quán)利要求】
1.一種利用銅硫尾礦制備液體水玻璃的方法，其特征在于:具體包括以下步驟: (1)旋流器分級:將銅硫尾礦進行水力旋流器分級，溢流產(chǎn)品直接拋尾，底流產(chǎn)品進入陶瓷球磨機，按每噸旋流器底流干重計，加入助磨劑氯化鈉150?200g/t進行磨礦，磨礦細度-0.074mm占81.62?85.46%,磨機排礦進入脫硫浮選作業(yè)； (2)脫硫浮選:在浮選槽中依次添加捕收劑丁基黃藥用量40?50g/t，丁銨黑藥用量20?30g/t，起泡劑松醇油用量20?30g/t，浮選去除硫雜質(zhì)； (3)明礬石反浮選:脫硫浮選尾礦添加調(diào)整劑碳酸鈉用量2500?3000g/t進行調(diào)漿，使礦漿PH值處于8?9范圍內(nèi)，再依次添加分散抑制劑六偏磷酸鈉用量500?600g/t，陰離子捕收劑油酸用量150?200g/t,浮選去除明帆石； (4)地開石反浮選:明礬石反浮選尾礦添加調(diào)整劑硫酸用量為1000?1200g/t進行調(diào)漿，使礦漿PH值處于6?5范圍內(nèi)，再依次加入陰離子捕收劑油酸用量50?60g/t、陽離子捕收劑混合胺用量50?60g/t，浮選去除地開石； (5)磁選提硅降鐵:地開石反浮選尾礦經(jīng)高梯度磁選機進行除鐵，電流800?1000A、脈動沖次200次/min，去除鐵雜質(zhì)，得到產(chǎn)品石英砂精礦； (6)液體水玻璃制備:將石英砂精礦烘干后，取100重量份加入260?360重量份濃度為20?16%的燒堿溶液，在高壓釜中進行堿浸反應(yīng)，反應(yīng)溫度175?185°C、反應(yīng)壓力.0.89?1.12MPa，反應(yīng)時間5?6小時，冷卻過濾后，得到產(chǎn)品液體水玻璃。
【文檔編號】C01B33/32GK103506213SQ201310384335
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月29日
【發(fā)明者】沈青峰, 李廣, 衷水平, 魯軍, 肖琴, 劉濤 申請人:紫金礦業(yè)集團股份有限公司