專利名稱：一種海泡石的選礦提純方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種海泡石的選礦提純方法，包括選擇性分散和層流離心分選，屬于礦物加工領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
海泡石是一種具層鏈狀結(jié)構(gòu)的含水富鎂硅酸鹽黏土礦物，斜方晶系或單斜晶系，一般呈塊狀、土狀或纖維狀集合體，顏色呈白色、淺灰色、暗灰色。由于海泡石具有特殊的孔道結(jié)構(gòu)，因而比表面積和孔體積很大(理論比表面積可達(dá)900m2/g，孔體積0. 385mL/g)，故有較強(qiáng)的吸附、脫色和分散等性能。海泡石的熱穩(wěn)定性好，在400°C下結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，耐高溫性能可達(dá)1500 1700°C，造型性和絕緣性好，抗鹽度高于其他黏土礦物。由于海泡石獨(dú)特的礦物結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性能，廣泛的用于鉆井泥漿、吸附劑、脫色劑、凈化劑、除臭劑、催化劑載體、功能填料以及飼料添加劑等。目前我國發(fā)現(xiàn)的海泡石礦大多是中低品位礦石，使得其工藝性能不佳，利用附加值低，因此選礦提純不僅可以利用中、低品位海泡石礦，而且還可以 提升海泡石的應(yīng)用性能和應(yīng)用價值，進(jìn)一步開拓海泡石的應(yīng)用領(lǐng)域。目前國內(nèi)海泡石的選礦提純工藝已有公布，其中公開號CN86104415A公開了一種風(fēng)化型海泡石粘土選礦工藝，其工藝主要包括原礦加水制漿、加分散劑攪拌分散、離心沉降，精礦過濾脫水等環(huán)節(jié)。其特點(diǎn)是分選速度快，但是其缺點(diǎn)是分離因數(shù)過大(500 3500)，影響分選的安全性和穩(wěn)定性。公開號CN86106469A公布了一種海泡石工業(yè)富集方法，它使用聞速分散機(jī)先對海泡石原礦加水分散，分散劑米用水玻璃或六偏磷酸鈉，分散后進(jìn)行兩次沉降丟渣，對上層懸浮液進(jìn)行固液分離、干燥即可得到海泡石精礦。工藝中采用水 玻璃作為分散劑用量較大，且具有腐蝕性，需要防腐設(shè)備，間接的增加了其生產(chǎn)成本。公開號CN101288857A公布了一種海泡石提純工藝，該工藝采用了多級攪拌池將原礦加水在慢速攪拌機(jī)進(jìn)行多級攪拌制漿，然后進(jìn)行多級沉降分離制得海泡石懸浮液，再通過篩網(wǎng)過濾進(jìn)行固液分離、壓濾脫水、干燥即得海泡石精礦。該工藝過程較為復(fù)雜，分選效率不高，且投資成本也較高。本發(fā)明針對海泡石現(xiàn)有選礦提純技術(shù)的不足，提出一種分選效率和產(chǎn)品純度高、工藝簡單、穩(wěn)定性好的層流離心選礦提純方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明技術(shù)方案是首先將海泡石原礦加水、礦漿pH調(diào)節(jié)劑、分散劑進(jìn)行攪拌制漿和選擇性分散；然后用旋振篩除去粗粒砂粒和碎屑；篩下礦漿給入層流離心分選機(jī)進(jìn)行分選；層流離心分選的溢流為海泡石精礦，沉淀為細(xì)粒雜質(zhì)(尾礦)。其工藝步驟如下(I)擦洗制漿和選擇性分散將海泡石原礦加水、pH調(diào)節(jié)劑、分散劑進(jìn)用行擦洗制漿與選擇性分散，其礦漿的固液質(zhì)量比為I : 3 9，料漿pH值為7. 5 9. 5，分散劑用量為海泡石質(zhì)量的0. 20Z0 0. 9%，擦洗分散時間為10 60min ；(2)將分散后的礦衆(zhòng)用篩孔尺寸0. 045mm 0. 5mm的旋振篩除去砂粒和碎屑；
(3)將步驟⑵篩下的礦漿給入層流離心分選機(jī)中進(jìn)行分選，其給料礦漿中海泡石的質(zhì)量濃度為3% 20%，層流離心分選機(jī)離心分離因數(shù)為28 480 ；(4)將分選后的溢流精礦進(jìn)行過濾、烘干。步驟(I)所述的pH調(diào)節(jié)劑為NaOH或Na2CO3或二者的組合；分散劑為六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、水玻璃的一種或多種組合。采用本發(fā)明方法可以高效分選中、低品位海泡石，獲得高純度(海泡石含量90%以上)的海泡石精礦。本發(fā)明海泡石選礦提純方法與現(xiàn)有提純方法比較，工藝過程簡單，分選速度快、操作簡便、效率高、能耗低、安全性和穩(wěn)定性好。。


圖I是本發(fā)明的工藝流程圖。圖2是本發(fā)明層流離心選礦機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是層流離心選礦機(jī)進(jìn)料機(jī)構(gòu)主視圖；圖4是層流離心選礦機(jī)出料機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。圖示標(biāo)號部件名稱為給料管I ;進(jìn)料機(jī)構(gòu)2 ;轉(zhuǎn)筒3 ;底盤4 ;進(jìn)料管5 ;給水電磁閥6 ;沖洗管7 ;軸承8 ；主軸9 ;支架10 ;集液槽11 ;電機(jī)12 ;出料機(jī)構(gòu)13 ；電機(jī)皮帶輪14 ;皮帶15 ;主軸皮帶輪16 ；軸承座17 ;護(hù)罩18 ;電磁鐵吸引裝置19 ;進(jìn)料管接頭20 ;回流管21 ;固定槽22 ;擺動槽23 ；精礦管24 ;尾礦管25。海泡石選礦用層流離心選礦機(jī)，包括支架10、電機(jī)12及動力傳動裝置、電器控制裝置，在支架10上安裝有主軸9，主軸9上安裝有轉(zhuǎn)鼓；轉(zhuǎn)鼓由底盤4和轉(zhuǎn)筒3組成，轉(zhuǎn)筒3為由耐磨板材制成的中空截圓錐體，轉(zhuǎn)筒3直徑小的一端與底盤4連接；轉(zhuǎn)鼓外安裝有護(hù)罩18，轉(zhuǎn)筒3直徑大的一端底部有與護(hù)罩18相連接的集液槽11 ;集液槽11下面安裝有出料機(jī)構(gòu)13 ;在支架10的上部安裝有進(jìn)料機(jī)構(gòu)2并通過進(jìn)料管5伸向轉(zhuǎn)鼓的底盤4內(nèi)側(cè)；支架10上還安裝有沖洗機(jī)構(gòu)，沖洗機(jī)構(gòu)由伸向轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的沖洗管7和給水電磁閥6組成。轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)筒3內(nèi)壁坡度為0. 5 3. 5度，長度與直徑比為0. 4 I. 2。進(jìn)料機(jī)構(gòu)2由電磁鐵吸引裝置19、進(jìn)料管接頭20、回流管21、固定槽22和擺動槽23組成；固定槽22內(nèi)有一隔板將其分為兩部分，一部分與進(jìn)料管接頭20連通，另一部分與回流管21連通，擺動槽23下口在電磁鐵吸引裝置19的牽引下分別擺向固定槽22中連通進(jìn)料管接頭20的部分或擺向固定槽22中連通回流管21的部分，完成進(jìn)料或回流作業(yè)。出料機(jī)構(gòu)13由電磁鐵吸引裝置19、尾礦管24、精礦管25、固定槽22和擺動槽23組成；固定槽22內(nèi)有一隔板將其分為兩部分，一部分與尾礦管24連通，另一部分與精礦管25連通，擺動槽23下口在電磁鐵吸引裝置19的牽引下分別擺向固定槽22中連通尾礦管24的部分或擺向固定槽22中連通精礦管25的部分，完成精礦或尾礦出料作業(yè)。電器控制裝置包括轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速調(diào)控裝置、給料調(diào)控裝置和給料與沖洗時間調(diào)控裝置；轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速調(diào)控裝置采用勵磁調(diào)速或變頻器調(diào)速控制裝置；給料調(diào)控裝置采用電磁流量計的顯示數(shù)值控制給料閥門的開啟角度調(diào)整給料量以調(diào)控選礦機(jī)內(nèi)礦漿的流速和流態(tài)；給料與沖洗時間調(diào)控裝置采用由設(shè)計程序控制時間繼電器指揮電磁鐵吸引裝置，實(shí)現(xiàn)斷電與復(fù)位周期性進(jìn)行給料、回流和出料，并控制電磁閥進(jìn)行周期性給水沖洗過程。層流離心選礦機(jī)工作原理及工作過程工作原理變頻調(diào)速電機(jī)通過皮帶帶動主軸及轉(zhuǎn)鼓高速旋轉(zhuǎn)，料漿通過進(jìn)料機(jī)構(gòu)進(jìn)入轉(zhuǎn)鼓，因轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)筒內(nèi)壁帶有一定坡度，所以礦料料漿在離心力、斜面流膜層間斥力、軸向液流動力的共同作用下，料漿中粒度和密度相對較大的滑石、石英、方解石等礦粒在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁做螺旋式運(yùn)動時逐漸沉積在轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)筒內(nèi)壁上，高度分散的海泡石由于粒度微細(xì)在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁做螺旋式運(yùn)動時跟隨低濃度礦液流出轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)筒內(nèi)壁，進(jìn)入集液槽，成為精礦，經(jīng)出料機(jī)構(gòu)排出；沉積在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁上的雜質(zhì)礦物經(jīng)高壓水沖洗脫離轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)筒內(nèi)壁后，進(jìn)入集液槽成為尾礦液，也經(jīng)過出料機(jī)構(gòu)排出。工作過程海泡石原礦經(jīng)擦洗分散和篩分去粗雜后，首先啟動層流離心選礦機(jī)的 調(diào)速電機(jī)，轉(zhuǎn)鼓按照設(shè)定的分離因數(shù)達(dá)到規(guī)定轉(zhuǎn)數(shù)后，通過控制機(jī)構(gòu)，由時間繼電器控制電磁鐵或漿液電磁閥使執(zhí)行機(jī)構(gòu)給料，啟動渣漿泵將漿料送入進(jìn)料機(jī)構(gòu)進(jìn)料口，在選礦機(jī)的料漿上料管安裝有電磁流量計，控制系統(tǒng)中根據(jù)流量數(shù)值調(diào)整漿液閥開啟的角度來實(shí)現(xiàn)控制流量的大小；再經(jīng)進(jìn)料管進(jìn)入轉(zhuǎn)鼓內(nèi)，此時漿液在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)離心力作用的同時，沿轉(zhuǎn)鼓的坡度方向作螺旋式旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。粒度和密度相對較大的滑石、石英、方解石等礦粒沉積在轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)筒內(nèi)壁上成為尾礦，高度分散的微細(xì)粒海泡石隨漿液沿轉(zhuǎn)鼓的坡度方向——轉(zhuǎn)鼓直徑大的一端溢流出轉(zhuǎn)鼓成為精礦，經(jīng)出料機(jī)構(gòu)的精礦管口排出。給料一定時間后，通過控制機(jī)構(gòu)的時間繼電器控制電磁鐵或漿液電磁閥使執(zhí)行機(jī)構(gòu)停止給料，此時進(jìn)料機(jī)構(gòu)的擺動槽移位到回流管口上方，出料機(jī)構(gòu)的擺動槽移位到尾礦管上方，料漿沿回流管進(jìn)入另一臺選礦機(jī)進(jìn)行選礦或回流至漿液罐，同時通過控制機(jī)構(gòu)的時間繼電器控制給水電磁閥使執(zhí)行機(jī)構(gòu)高壓進(jìn)水閥門打開，將沉積在轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)筒內(nèi)壁上雜質(zhì)礦粒沖洗下來，經(jīng)出料機(jī)構(gòu)的尾礦管口排出。給水沖洗一定時間后，再次通過控制機(jī)構(gòu)的時間繼電器控制電磁鐵或漿液電磁閥使執(zhí)行機(jī)構(gòu)給料，此時進(jìn)料機(jī)構(gòu)的擺動槽回位到進(jìn)料管接頭上方，同時出料機(jī)構(gòu)的擺動槽回位到精礦管口上方，循環(huán)往復(fù)，重復(fù)上述步驟，進(jìn)行連續(xù)化選礦作業(yè)。時間繼電器設(shè)定參數(shù)為給料時間60 180s后沖洗尾礦卸料10 60s，間歇5 IOs ;再開始給料進(jìn)行下一個工作周期。每個工作周期75s 250s。實(shí)施例一稱取IOkg海泡石原礦，加40L水，給入擦洗機(jī)，擦洗5min后加氫氧化鈉調(diào)節(jié)其pH值至8. 5，補(bǔ)加水5L水繼續(xù)擦洗5min后再加入六偏磷酸鈉20g、補(bǔ)加水5L擦洗IOmin ;然后將分散好的料漿用200目旋振篩篩分除去砂粒和碎屑，然后將篩下礦漿攪拌補(bǔ)加75L水稀釋后給入層流離心分選機(jī)進(jìn)行分選，其離心分離因數(shù)為120，給料時間3min，尾礦(沉淀物)沖洗時間I. Omin ;收集離心分選的溢流精礦進(jìn)行過濾、烘干，即得海泡石精礦。實(shí)施例二 稱取IOkg海泡石原礦，加40L水，給入擦洗機(jī)，擦洗5min后加氫氧化鈉調(diào)節(jié)其pH值至9. 0,補(bǔ)加水5L水繼續(xù)擦洗5min后再加入六偏磷酸鈉40g、補(bǔ)加水5L擦洗IOmin ;然后將分散好的料漿用200目旋振篩篩分除去砂粒和碎屑，然后將篩下礦漿攪拌補(bǔ)加75L水稀釋后給入層流離心分選機(jī)進(jìn)行分選，其離心分離因數(shù)為150，給料時間3min，尾礦(沉淀物)沖洗時間I. Omin ;收集離心分選的溢流精礦進(jìn)行過濾、烘干，即得海泡石精礦。
實(shí)施例海泡石精礦及海泡石原礦采用X光粉晶衍射儀08-352進(jìn)行礦物成分分析，其結(jié)果如表I。表I實(shí)施例海泡石精礦及海泡石原礦礦物成分分析結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種海泡石的選礦提純方法，其特征在于其工藝步驟為 (1)擦洗制漿和選擇性分散將海泡石原礦加水、PH調(diào)節(jié)劑、分散劑進(jìn)用行擦洗制漿與選擇性分散，其礦漿的固液質(zhì)量比為I : 3 9，料漿pH值為7. 5 9. 5，分散劑用量為海泡石質(zhì)量的0. 2% 0. 9%，擦洗分散時間為10 60min ； (2)將分散后的礦漿用篩孔尺寸0.045mm 0. 5mm的旋振篩除去砂粒和碎屑； (3)將步驟(2)篩下的礦漿給入層流離心分選機(jī)中進(jìn)行分選，其給料礦漿中海泡石的質(zhì)量濃度為3% 20%，層流離心分選機(jī)離心分離因數(shù)為28 480 ； (4)將分選后的溢流精礦進(jìn)行過濾、烘干。
2.權(quán)利要求I所述的一種海泡石的選礦提純方法，其特征是，步驟(I)所述的pH調(diào)節(jié)劑為NaOH或Na2CO3或二者的組合；分散劑為六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、水玻璃的一種或多種組合。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種海泡石的選礦提純方法。本發(fā)明方法是將海泡石原礦加水、礦漿pH調(diào)節(jié)劑、分散劑進(jìn)行攪拌制漿和選擇性分散；然后用旋振篩除去粗粒砂粒和碎屑；篩下礦漿給入層流離心分選機(jī)進(jìn)行分選；層流離心分選的溢流為海泡石精礦，沉淀為尾礦。采用本發(fā)明方法可以將中、低品位海泡石礦提純?yōu)楹Ｅ菔?0％以上的海泡石精礦，而且與現(xiàn)有提純方法相比，工藝過程簡單、分選速度快、操作簡便、效率高、能耗低、安全性和穩(wěn)定性好。
文檔編號B03B7/00GK102716800SQ20121019753
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月15日
發(fā)明者宋貝, 屈小梭, 鄭水林 申請人:中國礦業(yè)大學(xué)(北京)