一種鈣質(zhì)與硅質(zhì)混合型石煤釩礦的分級(jí)選礦方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種鈣質(zhì)與硅質(zhì)混合型石煤釩礦的分級(jí)選礦方法，屬于混合脈型石煤 釩礦選礦領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 高熔點(diǎn)稀有金屬元素釩，是一種重要戰(zhàn)略物資，以其優(yōu)良的合金性能和催化作用， 被廣泛地應(yīng)用于冶金、國防、化工、機(jī)械、電子、汽車、鐵路、船舶及輕工等領(lǐng)域。V 2O5是最重要 的釩氧化物，廣泛應(yīng)用于鋼鐵、硫酸工業(yè)、石化工業(yè)、飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)制造、宇航船艙骨架、導(dǎo)彈、 軍艦水翼和引進(jìn)器等方面。因此，釩一直是西方各國的重要戰(zhàn)略儲(chǔ)備資源。
[0003] 石煤釩礦是我國生產(chǎn)釩的重要原料之一，傳統(tǒng)的石煤釩礦提取釩工藝均采用直接 冶煉的方法，要求石煤釩礦中的V 2O5品位高于0. 8 %，特別是近年來釩價(jià)格下滑，對(duì)于V 205 品位低于1.5%的石煤釩礦，直接冶煉基本無利可圖。因此在釩冶煉前，通過選礦工藝預(yù)先 拋除石煤釩礦中不含釩的脈石礦物，提高釩冶煉原料V 2O5品位具有重要意義。
[0004] 石煤釩礦按脈石成分可分為鈣質(zhì)、硅質(zhì)以及鈣質(zhì)硅質(zhì)混合脈三種類型。鈣質(zhì)石煤 釩礦主要脈石礦物為白云石與方解石，主要有價(jià)元素為釩與鈣，鈣以碳酸鹽形式存在，碳酸 鹽的存在不僅會(huì)增加酸浸工藝的耗酸量，而且在加鹽焙燒水浸提釩工藝中會(huì)與釩結(jié)合，生 成不溶于水的釩酸鈣，降低釩的水浸率，因此，通過選礦實(shí)現(xiàn)釩與碳酸鹽的分離具有十分重 要的意義，鈣質(zhì)石煤釩礦一般采用反浮選脫除鈣礦物，在提高原料V 2O5品位的同時(shí)，獲得了 一個(gè)鈣精礦。硅質(zhì)石煤釩礦主要脈石礦物為石英、主要有價(jià)元素為釩，一般采用正浮選脫除 其中脈石礦物。對(duì)于鈣質(zhì)與硅質(zhì)混合脈的石煤釩礦選礦，如采用單一正浮選，無法綜合回收 鈣礦物，造成資源浪費(fèi)；采用單一反浮選工藝雖然在提高原礦V 2O5品位的同時(shí)獲得了一個(gè) 鈣精礦，但不能實(shí)現(xiàn)硅質(zhì)脈石與含釩礦物的分離，釩精礦V2O 5富集比低?，F(xiàn)有文獻(xiàn)關(guān)于鈣質(zhì) 與硅質(zhì)混合脈石選礦的報(bào)道極少，僅有少量報(bào)道是采用先反浮選鈣后正浮選釩的工藝，此 種方法在能實(shí)現(xiàn)含釩礦物與脈石分離得同時(shí)，獲得一個(gè)鈣精礦，但生產(chǎn)成本較高，且釩浮選 回收率較低。鈣浮選時(shí)首先需將礦漿pH值調(diào)節(jié)至堿性，加入大量的釩礦物抑制劑與才能實(shí) 現(xiàn)鈣得浮選回收；鈣浮選完畢后進(jìn)行釩浮選，釩浮選需要在酸性條件下進(jìn)行，需加入大量礦 漿PH調(diào)整劑才能將礦漿由堿性調(diào)節(jié)至酸性，且由于鈣浮選時(shí)加入了大量的釩礦物抑制劑， 因此，需加入活化劑對(duì)被抑制的釩進(jìn)行活化，才有可能可實(shí)現(xiàn)釩礦物與硅質(zhì)脈石得分離，然 而在實(shí)際操作過程中，由于活化劑活化效果有限，被抑制后的釩礦物與硅質(zhì)脈石分離困難， 從而造成了藥劑的浪費(fèi)以及釩礦物回收率偏低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明目的是提供一種鈣質(zhì)與硅質(zhì)混合脈型石煤釩礦選礦方法，解決了現(xiàn)有技術(shù) 中鈣質(zhì)與硅質(zhì)混合脈型石煤釩礦選礦藥劑用量大、成本高，釩選礦回收率低，資源浪費(fèi)等問 題，屬于鈣質(zhì)與硅質(zhì)混合脈型石煤釩礦領(lǐng)域。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案是，提供一種鈣質(zhì)與硅質(zhì)混合型石煤釩礦的分級(jí)選礦方法，其 原礦的主要礦物組成為：石英質(zhì)礦物占20~28wt %，云母類礦物占10~15wt %，電氣 石-閃石類礦物占5~IOwt %，碳酸鹽類礦物占35~40wt %，原礦中f凡的品位為0. 6~ Iwt% ;該分級(jí)選礦方法包括以下步驟：
[0007] (a)將破碎后的原礦球磨后，對(duì)礦料進(jìn)行分級(jí)，分級(jí)粒度為0. 037~0. 074mm，得到 粗粒級(jí)與細(xì)粒級(jí)兩個(gè)產(chǎn)品；
[0008] (b)粗粒級(jí)產(chǎn)品再磨后采用正浮選工藝回收釩，細(xì)粒級(jí)產(chǎn)品采用反浮選工藝脫除 碳酸鹽，獲得釩精礦和鈣精礦。
[0009] 進(jìn)一步地，所述步驟（a)中，原礦球磨的磨礦濃度為55~65 %，磨礦細(xì)度 為-0. 074mm的礦料重量占該球磨礦總重量的50~65%。
[0010] 進(jìn)一步地，所述步驟（b)中，所述再磨的磨礦濃度為55~65 %，磨礦細(xì)度 為-0. 074mm的礦料重量占該再磨礦總重量的55~75%。
[0011] 進(jìn)一步地，所述分級(jí)為篩分分級(jí)或水力分級(jí)。
[0012] 進(jìn)一步地，所述正浮選工藝使用的捕收劑是由十二烷基三甲基氯化銨和十八胺組 成的組合捕收劑。
[0013] 進(jìn)一步地，所述組合捕收劑在每噸礦漿中添量50~80g，十二烷基三甲基氯化銨 和十八胺的質(zhì)量比為1 : 0.9~1.1。
[0014] 進(jìn)一步地，所述粗粒級(jí)產(chǎn)品再磨后經(jīng)釩粗選、釩精選一得到釩精礦一。
[0015] 進(jìn)一步地，所述細(xì)粒級(jí)產(chǎn)品經(jīng)鈣粗選得到鈣粗精礦和釩粗精礦；鈣粗精礦經(jīng)鈣精 選一、鈣精選二得到鈣精礦；釩粗精礦經(jīng)鈣掃選得到釩精礦二。
[0016] 本發(fā)明的選礦方法原礦是鈣質(zhì)與硅質(zhì)混合脈型石煤釩礦，其原礦特征是脈石組成 復(fù)雜，方解石、白云石、石英均占據(jù)一定比例，且含量相當(dāng)。如采用單一正浮選，獲得精礦品 位略高，但無法綜合回收鈣礦物，造成資源浪費(fèi)，采用單一反浮選工藝雖然在提高原礦V 2O5 品位的同時(shí)獲得了一個(gè)鈣精礦，但不能實(shí)現(xiàn)硅質(zhì)脈石與含釩礦物的分離，釩精礦V2O5富集 比低。現(xiàn)有技術(shù)先浮鈣再浮釩的工藝存在著藥劑消耗大、釩回收率低的問題。
[0017] 鈣質(zhì)與硅質(zhì)混合脈型石煤釩礦中主要目的礦物為釩云母；主要脈石礦物為方解 石、白云石、石英。幾種礦物由于性質(zhì)不同，在磨礦過程中會(huì)有不同表現(xiàn)。石英屬于架狀結(jié) 構(gòu)硅酸鹽，硬度高達(dá)7,無解理，晶體不易破碎，因此在破碎磨礦過程中石英會(huì)富集于粗粒級(jí) 產(chǎn)品中；云母屬于層狀硅酸鹽，層內(nèi)是鍵力較強(qiáng)的共價(jià)鍵和離子鍵，層與層之間是鍵力弱的 氫鍵，云母被破碎解離時(shí)易沿層與層之間產(chǎn)生氫鍵的斷裂，云母硬度2,在磨碎過程中，云母 極易解離，但多呈薄板狀、鱗片狀、片狀的隱晶質(zhì)或微晶集合體形式產(chǎn)出，因此，其在粗粒級(jí) 與細(xì)粒級(jí)中均有富集；方解石有完全的解理，硬度3,白云石具有三組完全解離，硬度3~4， 因此方解石與白云石在破碎磨礦過程中會(huì)富集于細(xì)粒級(jí)產(chǎn)品中。
[0018] 本發(fā)明專利利用上述鈣質(zhì)與硅質(zhì)混合脈型石煤釩礦磨礦過程中各礦物在不同粒 級(jí)的富集情況，將破碎后的原礦球磨至一定粒度選用合適的分級(jí)粒度分級(jí)后，硅質(zhì)脈石礦 物-石英大部分富集于粗粒級(jí)產(chǎn)品中，鈣質(zhì)脈石-白云石、方解石富集于細(xì)粒級(jí)產(chǎn)品中，含 釩礦物云母在細(xì)粒級(jí)中富集多，但由于其片狀結(jié)構(gòu)，磨礦后依然有部分富集于粗粒級(jí)產(chǎn)品 中。根據(jù)粗細(xì)粒級(jí)礦物組成不同，粗粒級(jí)產(chǎn)品再磨后采用浮選釩抑制石英的正浮選工藝回 收其中的釩、細(xì)粒級(jí)產(chǎn)品采用浮選鈣抑制釩的反浮選工藝脫除鈣礦物、回收釩。
[0019] 對(duì)磨礦后產(chǎn)品，將CaO累計(jì)分布率高于85%的粒級(jí)分級(jí)到細(xì)粒級(jí)，按此原則一般 分級(jí)粒度為 0. 〇37mm、0. 045mm 或者 0. 074mm。
[0020] 所述的細(xì)粒級(jí)產(chǎn)品反浮選工藝為：按每噸礦料添加50~200g碳酸鈉+氫氧化鈉 作為pH值調(diào)整劑，調(diào)節(jié)礦漿pH值為7. 5~9,添加100~150g水玻璃+硫酸鋁為抑制劑， 50~80g油酸鈉與氧化石蠟皂作為組合捕收劑，得浮選礦漿，再通過一粗二精一掃的浮選 獲得鈣鎂精礦和釩精礦一。
[0021] 所述的再磨后粗粒級(jí)產(chǎn)品正浮選工藝為：按每噸礦料添加100~500g硫酸作為 pH值調(diào)整劑，調(diào)節(jié)礦漿pH值為5~6. 5,添加100~150g六偏磷酸鈉作為抑制劑，添加50~ 80g十二烷