本發(fā)明屬于磷礦浮選領(lǐng)域，具體涉及一種分步浮選脫除膠磷礦中鉀長(zhǎng)石降低鉀含量的藥劑及方法。

背景技術(shù)：

1、磷礦是一種不可再生、無(wú)法替代的重要非金屬礦產(chǎn)資源，其廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、食品、國(guó)防、制糖、新能源等多個(gè)領(lǐng)域。

2、中低品位膠磷礦礦物嵌布粒度細(xì)、共生關(guān)系復(fù)雜，常需要細(xì)磨才能實(shí)現(xiàn)有用礦物與脈石礦物的單體解離。在磨礦過(guò)程中易產(chǎn)生大量微細(xì)顆粒，會(huì)對(duì)后續(xù)浮選產(chǎn)生不利影響，如藥劑吸附量大、機(jī)械夾帶嚴(yán)重，礦物顆粒與藥劑碰撞機(jī)率小，同時(shí)還會(huì)導(dǎo)致浮選泡沫發(fā)粘、過(guò)穩(wěn)定、易冒槽的現(xiàn)象。傳統(tǒng)工藝一般采用篩分、水力旋流器或磁選等方法將細(xì)粒級(jí)和粗粒級(jí)分開(kāi)然后進(jìn)行浮選，但此種工藝流程復(fù)雜，在工業(yè)上應(yīng)用需投入大量人力、物力，浮選成本高。鉀長(zhǎng)石為含鉀鋁硅酸鹽礦物，在磷酸生產(chǎn)過(guò)程中，其中的k+反應(yīng)生成k2sif6在磷酸裝置的過(guò)濾真空系統(tǒng)及輸酸管道上析出形成結(jié)晶物，易造成管道、設(shè)備結(jié)垢堵塞，不利于磷酸生產(chǎn)。傳統(tǒng)工藝中對(duì)于鉀長(zhǎng)石的脫除通常使用單一陽(yáng)離子胺類(lèi)捕收劑，然而胺類(lèi)捕收劑捕收性強(qiáng)但選擇性較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種分步浮選脫除磷鉀礦中鉀長(zhǎng)石降低鉀含量的藥劑及方法，本發(fā)明的藥劑和方法利用礦物粗粒和細(xì)粒性質(zhì)的差異性，分步脫除鉀長(zhǎng)石，具有工藝靈活、藥劑消耗低，回收率高等優(yōu)點(diǎn)。

2、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、一種分步浮選脫除磷鉀礦中鉀長(zhǎng)石降低鉀含量的藥劑，所述藥劑包括捕收劑ⅰ和捕收劑ⅱ。

4、所述捕收劑ⅰ由質(zhì)量比為43～62:13～27:9～18:7～13的胺類(lèi)藥劑、起泡劑、表面活性劑和粘度較低的烴類(lèi)油組成，捕收劑ⅰ選擇性強(qiáng)捕收能力弱，于浮選柱中進(jìn)行脫鉀粗選，加入量為50g/t～100g/t，浮選柱用捕收劑ⅰ脫除細(xì)粒級(jí)。

5、所述捕收劑ⅱ由質(zhì)量比為53～76:14～22:12～25的胺類(lèi)藥劑、表面活性劑和粘度較高的烴類(lèi)油組成，捕收劑ⅱ選擇性弱捕收能力強(qiáng)，于浮選機(jī)中進(jìn)行脫鉀精選，加入量為300g/t～450g/t，浮選機(jī)用捕收劑ⅱ脫除粗粒級(jí)。

6、本發(fā)明所用捕收劑是針對(duì)膠磷礦中脈石礦物粗細(xì)粒級(jí)比表面積、體積比和表面能的差異性所復(fù)配，捕收劑ⅰ針對(duì)細(xì)粒礦物，選擇性較強(qiáng)捕收能力相對(duì)較弱，用量較少，需添加分散劑起分散抑制作用后，利用膠磷礦中有用礦物與脈石礦物間的吸附差異進(jìn)行脫除，捕收劑ⅱ捕收能力強(qiáng)，選擇性相對(duì)較弱，對(duì)于粗粒級(jí)礦物效果更優(yōu)，本發(fā)明將捕收劑ⅰ和捕收劑ⅱ的各成分以一定比例混合，發(fā)揮出更優(yōu)效果，使藥劑間的交互作用發(fā)揮最大作用，具有良好的選擇性和捕收性能。

7、在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式中，捕收劑ⅰ中，胺類(lèi)藥劑為季銨鹽和縮合胺中的一種，起泡劑為松醇油、甲基異丁基甲醇、脂肪烴酯、酚醇類(lèi)化合物中的一種，表面活性劑為tween20、tween80、span80、十二烷基硫酸鈉、脂肪酸鈉和十二烷基苯磺酸鈉中的一種，粘度較低的烴類(lèi)油為燈用煤油、航空煤油、機(jī)油、石蠟基油中的一種。

8、進(jìn)一步優(yōu)選的，捕收劑ⅰ中，胺類(lèi)藥劑為季銨鹽或縮合胺，起泡劑為甲基異丁基甲醇或松醇油，表面活性劑為tween80、十二烷基硫酸鈉或十二烷基苯磺酸鈉。

9、在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式中，捕收劑ⅱ中，胺類(lèi)藥劑為氧化胺、醚胺和多胺中的一種，表面活性劑為tween80、span80、聚氧乙烯醚、環(huán)氧乙烷和多元醇脂肪酸酯中的一種，粘度較高的烴類(lèi)油為聚α烯烴、輕柴油、重質(zhì)石油、加氫異構(gòu)化油中的一種。

10、進(jìn)一步優(yōu)選的，捕收劑ⅱ中，胺類(lèi)藥劑為醚胺或多胺，起泡劑為甲基異丁基甲醇或松醇油，表面活性劑為span80、聚氧乙烯醚或多元醇脂肪酸酯。

11、本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種分步浮選脫除膠磷礦中鉀長(zhǎng)石降低鉀含量的方法，采用上述任一項(xiàng)所述的藥劑，所述方法包括以下步驟：

12、將膠磷礦原礦磨礦后，加水調(diào)漿，得到第一礦漿，向所述第一礦漿中依次加入分散劑和捕收劑ⅰ調(diào)漿混合，于浮選柱中進(jìn)行脫鉀粗選，得到粗選精礦礦漿和粗選尾礦。

13、將所述粗選精礦礦漿濃縮后進(jìn)行二段磨礦，加水調(diào)漿，得到第二礦漿，再向所述第二礦漿中加入分散劑和捕收劑ⅰ，于浮選柱中進(jìn)行脫鉀粗選，得到一次精選精礦和一次精選尾礦。

14、將所述一次精選精礦進(jìn)入浮選機(jī)，加入捕收劑ⅱ調(diào)漿，進(jìn)行脫鉀二次精選，得到二次精選精礦和二次精選尾礦。

15、將所述二次精選尾礦、粗選尾礦和一次精選尾礦合并，超聲處理消除表面泡沫，進(jìn)行脫鉀一次掃選，得到一次掃選精礦和一次掃選尾礦。

16、將所述一次掃選尾礦進(jìn)入浮選機(jī)，進(jìn)行脫鉀二次掃選，得到二次掃選精礦和二次掃選尾礦，二次掃選尾礦即為脫鉀尾礦產(chǎn)品。

17、將所述二次精選精礦與一次掃選精礦和二次掃選精礦合并，依次加入ph調(diào)整劑和捕收劑ⅲ，進(jìn)行脫鎂粗選，得到磷精礦產(chǎn)品和脫鎂尾礦產(chǎn)品。

18、在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式中，捕收劑ⅲ中，脂肪酸類(lèi)為油酸鈉、氧化石蠟皂和環(huán)烷酸中的一種，表面活性劑為tween20、tween80、span80、十六烷基三甲基溴化銨和十二烷基苯磺酸鈉中的一種。

19、進(jìn)一步優(yōu)選的，捕收劑ⅲ中，脂肪酸類(lèi)為油酸鈉或環(huán)烷酸，表面活性劑為十六烷基三甲基溴化銨或十二烷基苯磺酸鈉。

20、進(jìn)一步優(yōu)選的，分散劑為六偏磷酸鈉或碳酸鈉，ph調(diào)整劑為磷酸。

21、在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述分散劑為六偏磷酸鈉、硅酸鈉、碳酸鈉和三聚磷酸鈉中的一種；所述捕收劑ⅲ由質(zhì)量比為6～12:1的脂肪酸類(lèi)和表面活性劑組成；所述ph調(diào)整劑為磷酸、硫酸中的一種或兩種。

22、在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式中，第一礦漿和第二礦漿中分散劑的加入量均為50g/t～200g/t，第一礦漿和第二礦漿中捕收劑ⅰ的加入量均為50g/t～100g/t，捕收劑ⅱ的加入量為300g/t～450g/t，捕收劑ⅲ的加入量為350g/t～450g/t，ph調(diào)整劑的加入量為6kg/t～8kg/t，ph調(diào)整劑的質(zhì)量濃度為10％，調(diào)節(jié)后ph范圍為3.5～5.5。

23、在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式中，兩次脫鉀粗選中，礦漿的質(zhì)量百分濃度均為20％～30％，膠磷礦原礦磨礦至粒徑小于74μm的顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為65％～85％，二段磨礦至粒徑小于74μm的顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75％～95％。

24、在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述浮選柱為充填型微泡逆流接觸式浮選柱，所述浮選機(jī)為xfd浮選機(jī)。

25、在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式中，超聲處理采用超聲波發(fā)生器和超聲波換能器。

26、在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述膠磷礦為中品位膠磷礦，膠磷礦中p2o5品位為25％～30％，k2o品位為1％～3％，sio2品位為12％～23％，mgo品位為1％～3％。

27、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果是：

28、1、本發(fā)明所用捕收劑是針對(duì)膠磷礦中脈石礦物粗細(xì)粒級(jí)比表面積、體積和表面能的差異性所復(fù)配，捕收劑ⅰ和捕收劑ⅱ分別加入浮選柱和浮選機(jī)中進(jìn)行脫鉀粗選和脫鉀精選，捕收劑ⅰ由質(zhì)量比為43～62:13～27:9～18:7～13的胺類(lèi)藥劑、起泡劑、表面活性劑和烴類(lèi)油組成，捕收劑ⅰ針對(duì)細(xì)粒礦物，選擇性較強(qiáng)捕收能力相對(duì)較弱，用量較小，為50g/t～100g/t，需添加分散劑起分散抑制作用后，利用膠磷礦中有用礦物與脈石礦物間的吸附差異進(jìn)行脫除，捕收劑ⅱ由質(zhì)量比為53～76:14～22:12～25的胺類(lèi)藥劑、表面活性劑和烴類(lèi)油組成，捕收劑ⅱ捕收能力強(qiáng)，選擇性相對(duì)較弱，于浮選機(jī)中進(jìn)行脫鉀精選，加入量為300g/t～450g/t，對(duì)于粗粒級(jí)礦物效果更優(yōu)，本發(fā)明將捕收劑ⅰ和捕收劑ⅱ的各成分以一定比例混合，發(fā)揮出更優(yōu)效果，使藥劑間的交互作用發(fā)揮最大作用，具有良好的選擇性和捕收性能。

29、2、本發(fā)明根據(jù)粗細(xì)粒級(jí)體積、比表面積和表面能等性質(zhì)的不同，通過(guò)調(diào)配不同特性的捕收劑用于柱-機(jī)聯(lián)合浮選，實(shí)現(xiàn)對(duì)鉀長(zhǎng)石的精準(zhǔn)脫除，提高有用礦物回收率；采用二段磨礦，既能實(shí)現(xiàn)磷灰石與鉀長(zhǎng)石的充分解離，又能避免過(guò)磨問(wèn)題，減輕浮選泡沫壓力，使流程穩(wěn)定運(yùn)行；增加的超聲裝置通過(guò)超聲波發(fā)生器產(chǎn)生超聲波，再通過(guò)超聲波換能器進(jìn)行能量輸出，能夠有效的消除反浮選脫鉀過(guò)程中產(chǎn)生的泡沫，便于后續(xù)進(jìn)行脫鉀掃選。

30、3、本發(fā)明通過(guò)兩段磨礦和精細(xì)化柱機(jī)-聯(lián)合分步浮選實(shí)現(xiàn)膠磷礦中鉀長(zhǎng)石的脫除，即針對(duì)細(xì)粒級(jí)礦物顆粒先采用分散劑使礦物充分分散，再加入選擇性較強(qiáng)的捕收劑，同時(shí)采用充填型微泡逆流接觸式浮選柱減小氣泡尺寸，提高微細(xì)粒鉀長(zhǎng)石與氣泡的碰撞機(jī)率，實(shí)現(xiàn)對(duì)于微細(xì)粒鉀長(zhǎng)石高效浮選；二段磨礦避免產(chǎn)生過(guò)磨導(dǎo)致泡沫現(xiàn)象惡化；針對(duì)粗選精礦礦漿，加入改良后的復(fù)配捕收劑，改善了浮選泡沫穩(wěn)定性，增強(qiáng)捕收性能；增加的超聲裝置，能夠高效破碎泡沫，便于礦漿轉(zhuǎn)移，綜上，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)膠磷礦中鉀長(zhǎng)石的充分脫除，浮選流程穩(wěn)定、簡(jiǎn)便和磷礦資源高效回收。