本發(fā)明涉及礦物加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種含鋇碳酸鹽礦回收碳酸鋇的選礦工藝。

背景技術(shù)：

碳酸鹽礦物作為鹽類(lèi)礦物的一種，主要分布于地殼中，其中鈣和鎂的碳酸鹽最為常見(jiàn)，鋇的碳酸鹽則相對(duì)較少。含鋇碳酸鹽礦主要有毒重石和鋇解石兩種。

毒重石碳酸鋇是自然界的碳酸鹽型鋇礦除重晶石BaSO₄外的另一種主要含鋇礦物，晶體呈假六方雙錐體，集合體呈粒狀、塊狀、球狀、腎狀，也有的呈脈狀和纖維狀。它呈無(wú)色或灰黃色，玻璃光澤.硬度3～4，比重4.2～4.3，易溶于碳酸水和弱酸，有毒。毒重石具有比重大、硬度低、吸收X射線和γ射線等特性，廣泛應(yīng)用于油氣鉆探、化工、輕工、冶金、建材、醫(yī)藥等工業(yè)部門(mén)，尤其是作為生產(chǎn)工業(yè)碳酸鋇及鋇鹽化工產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)鋇原料。

鋇解石CaBa(CO₃)₂屬于一種罕見(jiàn)的含鋇礦種，其硬度為4～4.5，比重為3.67～3.71，與Sr的含量有關(guān)，通常呈白色或灰色，有金屬光澤、白色條痕，透明至半透明，在紫外線作用下發(fā)出微弱的黃色熒光。

相比重晶石，毒重石和鋇解石的工業(yè)價(jià)值更優(yōu)，但它們由于性質(zhì)相似，在自然狀態(tài)下經(jīng)常呈互利共生關(guān)系，難以富集成獨(dú)立呈獨(dú)立礦床。當(dāng)前世界上的含鋇碳酸鹽礦不僅分布零散，而且儲(chǔ)量較小，而國(guó)內(nèi)的含鋇碳酸鹽礦主要存在于渝陜交界處的大巴山脈一帶。通常含鋇碳酸鹽礦還有其他脈石礦物伴生，這些伴生礦物使得含鋇碳酸鹽礦碳酸鋇含量低，目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于含鋇碳酸鹽礦的選礦研究報(bào)導(dǎo)較少，偶有報(bào)道提及通過(guò)浮選方法進(jìn)行處理，但存在精礦碳酸鋇品位和回收率不理想等問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種含鋇碳酸鹽礦的選礦工藝，該工藝可從低品位的含鋇碳酸鹽礦中有效獲得優(yōu)質(zhì)的碳酸鋇精礦，使含鋇碳酸鹽礦得到有效的回收利用，精礦碳酸鋇回收率高，具有重要的實(shí)際價(jià)值和經(jīng)濟(jì)意義。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種含鋇碳酸鹽礦的選礦工藝，它包括如下步驟：

1)將含鋇碳酸鹽礦原礦進(jìn)行粗磨；

2)將步驟1)所得粗磨產(chǎn)物進(jìn)行篩分分級(jí)，得粗粒級(jí)產(chǎn)品和細(xì)粒級(jí)產(chǎn)品；

3)將所得粗粒級(jí)產(chǎn)品返回步驟1)中形成閉路磨礦，得細(xì)粒級(jí)產(chǎn)品；

4)將所得細(xì)粒級(jí)產(chǎn)品進(jìn)行搖床選別，得搖床精礦、搖床中礦和搖床尾礦；

5)將所得搖床中礦和搖床尾礦混合，所得混合物進(jìn)行再磨，所得磨礦產(chǎn)物進(jìn)行反浮選預(yù)先脫碳，得到浮選碳質(zhì)泡沫和浮選底流；

6)將浮選底流與浮選藥劑進(jìn)行正浮選，得到浮選泡沫和浮選底流，該浮選泡沫為浮選精礦；

7)將步驟4)所得搖床精礦與步驟6)所得浮選精礦混合，得碳酸鋇精礦。

優(yōu)選的，所述粗磨步驟中磨礦細(xì)度為-0.074mm的礦粒質(zhì)量分?jǐn)?shù)占75-85％。

優(yōu)選的，所述粗粒級(jí)產(chǎn)品的細(xì)度要求為不小于0.074mm(+0.074mm)；細(xì)粒級(jí)產(chǎn)品(步驟2)和步驟3))的細(xì)度要求為小于0.074mm(-0.074mm)。

上述方案中，所述搖床選別流程為一次粗選和一次精選步驟，粗選和精選步驟的水流速、沖程和沖次相同，其中，水流速為100～150L/h，沖程為15～25mm，沖次為1300～1400次/min；而粗選步驟的橫向床面傾角小于精選步驟的橫向床面傾角。

上述方案中，所述粗選步驟的橫向床面傾角為0.60°～0.80°，精選步驟的橫向傾角為0.90°～1.20°。

上述方案中，步驟5)中所述再磨步驟的磨礦濃度為40～60％。

上述方案中，所述預(yù)先脫碳步驟采用的脫碳設(shè)備為單槽浮選機(jī)，脫碳藥劑選用碳質(zhì)捕收劑煤油和2^#油起泡劑，相對(duì)含鋇碳酸鹽礦原礦的用量分別為30～40g/t和25～40g/t。

上述方案中步驟6)中所述正浮選步驟采用的浮選藥劑為抑制劑單寧酸和捕收劑油酸鈉，相對(duì)含鋇碳酸鹽礦原礦的用量分別為150～250g/t和650～850g/t。

上述方案中，步步驟6)中所述正浮選步驟采用一次粗選后再進(jìn)行兩到三次精選的浮選流程。

上述方案中，所述粗磨、閉路磨礦和再磨步驟采用的設(shè)備均為錐型球磨機(jī)。

上述方案中，所述搖床選別采用的設(shè)備為礦泥搖床。

上述方案中，采用的浮選設(shè)備為單槽浮選機(jī)。

優(yōu)選地，步驟5)中預(yù)先脫碳和步驟6)的正浮選步驟均在礦漿pH＝7.5～8.4條件下進(jìn)行。

本發(fā)明尤其適用于中低品位含鋇碳酸鹽礦的選礦，所述含鋇碳酸鋇礦中鋇元素的含量為38.2～40.3wt％；碳酸鋇的含量一般為55～58wt％。(含鋇碳酸鋇礦中的碳酸鋇既來(lái)源于毒重石，也來(lái)源于其他含鋇礦物如鋇解石和鋁硅鋇石的分解)

本發(fā)明所述碳酸鋇精礦的產(chǎn)率為35％～44％；碳酸鋇的含量為64～69wt％，碳酸鋇精礦的回收率為43％～50％，(碳酸鋇精礦中碳酸鋇既來(lái)源于毒重石，也來(lái)源于其他含鋇礦物如鋇解石和鋁硅鋇石的分解)。

本發(fā)明的有益效果為：

1)含鋇碳酸鹽礦屬于稀有礦種，儲(chǔ)量較小，同時(shí)有效成分碳酸鋇含量較少，本發(fā)明為鋇礦石選礦開(kāi)辟了一條新的途徑。

2)本發(fā)明采用的搖床工藝無(wú)需添加任何浮選藥劑，只需經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的搖床選礦即能回收部分碳酸鋇成分，從而降低經(jīng)濟(jì)成本。

3)本發(fā)明所用藥劑對(duì)于浮選回收含鋇碳酸鹽礦的碳酸鋇成分有較強(qiáng)針對(duì)性，且藥劑均可從市場(chǎng)直接購(gòu)買(mǎi)。

4)本發(fā)明可針對(duì)以毒重石、鋇解石為主要成分的含鋇碳酸鹽礦，利用毒重石、鋇解石兩種礦物化學(xué)成分相似的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)流程既能富集毒重石中的鋇，也能富集鋇解石中的鋇，提高選礦效率。

5)本發(fā)明涉及的選礦工藝簡(jiǎn)單，可有效避免了焙燒不利于保護(hù)環(huán)境的弊端。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1所述含鋇碳酸鹽礦的選礦工藝的工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述。基于本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

以下實(shí)施例中所述實(shí)驗(yàn)方法，如無(wú)特殊說(shuō)明，均為常規(guī)方法；所述試劑和材料，如無(wú)特殊說(shuō)明，均可從商業(yè)途徑獲得。

以下實(shí)施例中，碳酸鋇的化驗(yàn)方法依據(jù)中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB1614-2011工業(yè)碳酸鋇化學(xué)分析方法：稱(chēng)量約1g試樣，精確至0.0002g，置于250ml燒杯中，加25ml水，蓋上表面皿；再加5ml鹽酸溶液，待試樣溶解后，加熱至沸；移置恒溫水浴上，待溶液澄清后，用慢速濾紙過(guò)濾，用熱水洗滌殘?jiān)翢o(wú)氯離子(用硝酸銀溶液檢驗(yàn))；將濾液及洗液裝入500ml燒杯中，加水使溶液體積約300ml，加熱至沸后，取下立即在不斷攪拌下一次加入10ml熱的硫酸溶液移至約80ml水浴鍋中保溫1h；然后用慢速濾紙過(guò)濾，用熱水洗滌殘?jiān)翢o(wú)氯離子(用硝酸銀溶液檢驗(yàn))；將沉淀及濾紙移入已恒重的瓷坩堝中，在低溫灰化后，放在800℃±20℃的高溫爐內(nèi)灼燒至恒重；

碳酸鋇含量的計(jì)算方法見(jiàn)式(1)：

$w=\frac{0.8455*(m_1-m_0)}{m}\×100\%\mathrm{...}\left(1\right)$

式中，m₁為瓷坩堝和硫酸鋇的總質(zhì)量；m₀為瓷坩堝的質(zhì)量；m為試樣的質(zhì)量。

實(shí)施例1

一種含鋇碳酸鹽礦的選礦工藝，其工藝流程見(jiàn)圖1；其中采用的含鋇碳酸鹽礦的主要礦物組成為：毒重石含量為45.53wt％、鋇解石含量為15.96wt％、鋁硅鋇石和重晶石含量均小于1％(由于含量較少，無(wú)法測(cè)出具體值)、石英17.56％、方解石7.47％、白云石11.82％、黃鐵礦和有機(jī)質(zhì)均小于1％(由于含量較少，無(wú)法測(cè)出具體值)；物相分析表明，所述含鋇碳酸鹽礦以毒重石、鋇解石為主，另含雜質(zhì)礦物石英、方解石和少量的白云石、重晶石；經(jīng)測(cè)定，原礦碳酸鋇含量為56.85％(原礦碳酸鋇既來(lái)源于毒重石，也來(lái)源于其他含鋇礦物如鋇解石和鋁硅鋇石的分解)，其選礦工藝包括如下步驟：

1)將含鋇碳酸鹽礦原礦采用錐型球磨機(jī)進(jìn)行粗磨，磨礦細(xì)度為-0.074mm的礦粒質(zhì)量分?jǐn)?shù)占80.49％；

2)將步驟1)所得粗磨產(chǎn)物進(jìn)行篩分分級(jí)，得到粗粒級(jí)產(chǎn)品和細(xì)粒級(jí)產(chǎn)品；粗粒級(jí)產(chǎn)品和細(xì)粒級(jí)產(chǎn)品分別為+0.074mm和-0.074mm；

3)將步驟2)所得粗粒級(jí)產(chǎn)品返回步驟1)中形成閉路磨礦(錐型球磨機(jī))，得到細(xì)粒級(jí)產(chǎn)品，細(xì)粒級(jí)產(chǎn)品為-0.074mm；

4)收集所得細(xì)粒級(jí)產(chǎn)品進(jìn)行搖床選別，得到搖床精礦、搖床中礦和搖床尾礦；搖床選別流程為一次粗選和一次精選步驟，粗選步驟采用的水流速、橫向床面傾角、沖程和沖次分別為106.20L/h、0.75°、20mm、1350次/min，精選步驟采用的水流速、橫向床面傾角、沖程和沖次分別為106.20L/h、0.95°、20mm、1350次/min；

5)將步驟4)所得搖床中礦和搖床尾礦混合，混合物進(jìn)行再磨，所得磨礦產(chǎn)物進(jìn)行預(yù)先脫碳，得到浮選碳質(zhì)泡沫和浮選底流；再磨步驟的磨礦濃度為50％，預(yù)先脫碳步驟采用的設(shè)備為RK/FD型單槽浮選機(jī)，采用的脫碳藥劑為：碳質(zhì)捕收劑煤油35.2g/t(相對(duì)含鋇碳酸鹽礦的添加量)，2^#油作碳質(zhì)起泡劑32g/t(相對(duì)含鋇碳酸鹽礦的添加量)；

6)將步驟5)所得浮選底流與浮選藥劑作用，進(jìn)行正浮選(碳酸鋇)，得到浮選泡沫和浮選底流，該浮選泡沫為浮選精礦；采用的浮選設(shè)備為RK/FD型單槽浮選機(jī)，浮選藥劑為：抑制劑單寧酸192g/t(相對(duì)含鋇碳酸鹽礦的添加量)，捕收劑油酸鈉704g/t(相對(duì)含鋇碳酸鹽礦的添加量)，采用一次粗選后再進(jìn)行兩次精選的浮選流程；

7)將步驟4)所得搖床精礦與步驟6)所得浮選精礦混合，得最終精礦，即碳酸鋇精礦。

本實(shí)施例所述選礦工藝的結(jié)果為：獲得碳酸鋇精礦的產(chǎn)率為37.74％、碳酸鋇精礦中碳酸鋇含量為67.97wt％、碳酸鋇的回收率為45.09wt％的優(yōu)質(zhì)碳酸鋇精礦(由精礦指標(biāo)換算出的 原礦碳酸鋇含量為56.89wt％，該值為理論碳酸鋇含量值，故與原礦中測(cè)定的碳酸鋇含量值56.85％存在微小誤差，下同)。

實(shí)施例2

一種含鋇碳酸鹽礦的選礦工藝；其中采用的含鋇碳酸鹽礦的主要礦物組成為：毒重石含量為45.53wt％、鋇解石含量為15.96wt％、鋁硅鋇石和重晶石含量均小于1％(由于含量較少，無(wú)法測(cè)出具體值)、石英17.56％、方解石7.47％、白云石11.82％、黃鐵礦和有機(jī)質(zhì)均小于1％(由于含量較少，無(wú)法測(cè)出具體值)；物相分析表明，所述含鋇碳酸鹽礦以毒重石、鋇解石為主，另含雜質(zhì)礦物石英、方解石和少量的白云石、重晶石；經(jīng)測(cè)定，原礦碳酸鋇含量為56.85％(原礦碳酸鋇既來(lái)源于毒重石，也來(lái)源于其他含鋇礦物如鋇解石和鋁硅鋇石的分解)，其選礦工藝包括如下步驟：

1)將含鋇碳酸鹽礦原礦采用錐型球磨機(jī)進(jìn)行粗磨，磨礦細(xì)度為-0.074mm的礦粒質(zhì)量分?jǐn)?shù)占76.35％；

2)將步驟1)所得粗磨產(chǎn)物進(jìn)行篩分分級(jí)，得到粗粒級(jí)產(chǎn)品和細(xì)粒級(jí)產(chǎn)品；粗粒級(jí)產(chǎn)品和細(xì)粒級(jí)產(chǎn)品分別為+0.074mm和-0.074mm；

3)將步驟2)所得粗粒級(jí)產(chǎn)品返回步驟1)中形成閉路磨礦(錐型球磨機(jī))，得到細(xì)粒級(jí)產(chǎn)品，細(xì)粒級(jí)產(chǎn)品為-0.074mm；

4)收集所得細(xì)粒級(jí)產(chǎn)品進(jìn)行搖床選別，得到搖床精礦、搖床中礦和搖床尾礦；搖床選別流程為一次粗選和一次精選步驟，粗選步驟采用的水流速、橫向床面傾角、沖程和沖次分別為102.55L/h、0.60°、15mm、1300次/min，精選步驟采用的水流速、橫向床面傾角、沖程和沖次分別為102.55L/h、0.90°、15mm、1300次/min；

5)將步驟4)所得搖床中礦和搖床尾礦混合，混合物進(jìn)行再磨，所得磨礦產(chǎn)物進(jìn)行反浮選預(yù)先脫碳，得到浮選碳質(zhì)泡沫和浮選底流；再磨步驟的磨礦濃度為42％，反浮選預(yù)先脫碳步驟采用的設(shè)備為RK/FD型單槽浮選機(jī)，采用的脫碳藥劑為：碳質(zhì)捕收劑煤油32g/t(相對(duì)含鋇碳酸鹽礦的添加量)，2^#油作碳質(zhì)起泡劑27g/t(相對(duì)含鋇碳酸鹽礦的添加量)；

6)將步驟5)所得浮選底流與浮選藥劑作用，進(jìn)行正浮選(碳酸鋇)，得到浮選泡沫和浮選底流，該浮選泡沫為浮選精礦；采用的浮選設(shè)備為RK/FD型單槽浮選機(jī)，浮選藥劑為：抑制劑單寧酸153g/t(相對(duì)含鋇碳酸鹽礦的添加量)，捕收劑油酸鈉654g/t(相對(duì)含鋇碳酸鹽礦的添加量)，采用一次粗選、兩次精選的浮選流程；

7)將步驟4)所得搖床精礦與步驟6)所得浮選精礦混合，得最終精礦，即碳酸鋇精礦。

本實(shí)施例所述選礦工藝的結(jié)果為：獲得碳酸鋇精礦的產(chǎn)率為43.56wt％、碳酸鋇精礦中碳酸鋇含量為64.22wt％、碳酸鋇的回收率為49.17wt％的優(yōu)質(zhì)碳酸鋇精礦。

實(shí)施例3

一種含鋇碳酸鹽礦的選礦工藝，其中采用的含鋇碳酸鹽礦的主要礦物組成為：毒重石含量為45.53wt％、鋇解石含量為15.96wt％、鋁硅鋇石和重晶石含量均小于1％(由于含量較少，無(wú)法測(cè)出具體值)、石英17.56％、方解石7.47％、白云石11.82％、黃鐵礦和有機(jī)質(zhì)均小于1％(由于含量較少，無(wú)法測(cè)出具體值)；物相分析表明，所述含鋇碳酸鹽礦以毒重石、鋇解石為主，另含雜質(zhì)礦物石英、方解石和少量的白云石、重晶石；經(jīng)測(cè)定，原礦碳酸鋇含量為56.85％(原礦碳酸鋇既來(lái)源于毒重石，也來(lái)源于其他含鋇礦物如鋇解石和鋁硅鋇石的分解)，其選礦工藝包括如下步驟：

1)將含鋇碳酸鹽礦原礦采用錐型球磨機(jī)進(jìn)行粗磨，磨礦細(xì)度為-0.074mm的礦粒質(zhì)量分?jǐn)?shù)占84.52％；

2)將步驟1)所得粗磨產(chǎn)物進(jìn)行篩分分級(jí)，得到粗粒級(jí)產(chǎn)品和細(xì)粒級(jí)產(chǎn)品；粗粒級(jí)產(chǎn)品和細(xì)粒級(jí)產(chǎn)品分別為+0.074mm和-0.074mm；

3)將步驟2)所得粗粒級(jí)產(chǎn)品返回步驟1)中形成閉路磨礦(錐型球磨機(jī))，得到細(xì)粒級(jí)產(chǎn)品，細(xì)粒級(jí)產(chǎn)品為-0.074mm；

4)收集所得細(xì)粒級(jí)產(chǎn)品進(jìn)行搖床選別，得到搖床精礦、搖床中礦和搖床尾礦；搖床選別流程為一次粗選和一次精選步驟，粗選步驟采用的水流速、橫向床面傾角、沖程和沖次分別為148.91L/h、0.80°、25mm、1400次/min，精選步驟采用的水流速、橫向床面傾角、沖程和沖次分別為148.91L/h、1.20°、25mm、1400次/min；

5)將步驟4)所得搖床中礦和搖床尾礦混合，混合物進(jìn)行再磨，所得磨礦產(chǎn)物進(jìn)行反浮選預(yù)先脫碳，得到浮選碳質(zhì)泡沫和浮選底流；再磨步驟的磨礦濃度為55％，預(yù)先脫碳步驟采用的設(shè)備為RK/FD型單槽浮選機(jī)，采用的脫碳藥劑為：碳質(zhì)捕收劑煤油38g/t(相對(duì)含鋇碳酸鹽礦的添加量)，2^#油作碳質(zhì)起泡劑37g/t(相對(duì)含鋇碳酸鹽礦的添加量)；

6)將步驟5)所得浮選底流與浮選藥劑作用，進(jìn)行正浮選(碳酸鋇)，得到浮選泡沫和浮選底流，該浮選泡沫為浮選精礦；采用的浮選設(shè)備為RK/FD型單槽浮選機(jī)，浮選藥劑為：抑制劑單寧酸246g/t(相對(duì)含鋇碳酸鹽礦的添加量)，捕收劑油酸鈉827g/t(相對(duì)含鋇碳酸鹽礦的添加量)，采用一次粗選、兩次精選的浮選流程；

7)將步驟4)所得搖床精礦與步驟6)所得浮選精礦混合，得最終精礦，即碳酸鋇精礦。

本實(shí)施例所述選礦工藝的結(jié)果為：獲得碳酸鋇精礦的產(chǎn)率為35.86wt％、碳酸鋇精礦中碳酸鋇含量為68.56wt％、碳酸鋇的回收率為43.22wt％的優(yōu)質(zhì)碳酸鋇精礦。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化和替換，都應(yīng)涵 蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因?yàn)椋景l(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書(shū)的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。