一種利用重晶石-螢石共生礦制備重晶石粉的工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種利用重晶石-螢石共生礦制備重晶石粉的工藝，具體涉及一種采用重選和光電選相結(jié)合的方法利用重晶石-螢石共生礦制備重晶石粉的工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]重晶石是鋇的最常見礦物，主要成分為硫酸鋇(BaS04)，具有密度大，化學(xué)性質(zhì)、熱學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等特點(diǎn)。我國重晶石年產(chǎn)量為全球總產(chǎn)量的45%左右，達(dá)到300多萬噸。湖北的西南部、湖南的西北部、重慶的東南部和貴州的東北部廣泛分布有重晶石和螢石資源，是我國重晶石-螢石共生礦的主產(chǎn)區(qū)。目前，重晶石粉主要應(yīng)用于石油化工等低附加值領(lǐng)域，如重晶石加重劑、含鋇的化工產(chǎn)品等。而具有超細(xì)高白度重晶石粉體由于具有粒度微細(xì)、大比表面積、尚白度等良好的性能，主要應(yīng)用于涂料、油漆、橡膠和國防車工等尚端領(lǐng)域。
[0003]目前，制備超細(xì)高白度重晶石粉體，一般包括粉體制備和粉體增白兩個(gè)過程。重晶石原礦經(jīng)常規(guī)破碎篩分、選礦、脫水、干燥和磨粉等工序即可實(shí)現(xiàn)粉體的制備，而制備超細(xì)高白度重晶石粉體的難點(diǎn)在于如何使粉體達(dá)到一定的白度要求。
[0004]手選是獲得高白度重晶石礦的選礦方法之一，是在粉體制備之前完成的。該方法是根據(jù)重晶石與伴生礦物的顏色、密度等差別分選出塊狀的重晶石。但該方法只適用于較純的重晶石礦，而且存在生產(chǎn)效率低，勞動強(qiáng)度大，資源浪費(fèi)大等缺點(diǎn)。
[0005]化學(xué)增白是目前獲得高白度重晶石粉的主要方法，是在重晶石粉體制備后進(jìn)行的。目前應(yīng)用較廣的工藝有兩種，一種工藝是焙燒和漂白:范巍全等人(范巍全等.高白度微細(xì)重晶石粉體的制造，礦產(chǎn)保護(hù)與利用，1993年第2期.)提出了重晶石礦粉碎及漂白生產(chǎn)工藝，是將重晶石礦經(jīng)破碎、磨粉得到的< 15 μ m重晶石粉經(jīng)焙燒及酸漂生產(chǎn)工藝，得到白度彡88.30%的重晶石粉，該工藝目前已在隨州重晶石企業(yè)中實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用。但是，該工藝存在工藝復(fù)雜、技術(shù)指標(biāo)不穩(wěn)定和操作條件難以控制等問題；雷紹民等人(雷紹民等.重晶石提純及表面改性研究，礦產(chǎn)保護(hù)與利用，2004年第4期.)將用硫酸提純后的重晶石粉在850°C下煅燒2h，其白度可由88.19%提高到90.64%，在950°C煅燒2h后，其白度可達(dá)93.50%。但是，該方法能耗高、耗水量大，且酸性廢水處理難度大。另一種工藝是氧化浸出:CN102616824A公開了一種超微細(xì)高白度活性重晶石粉的制備方法，是將325目重晶石粉體制漿并濕法超細(xì)磨礦至粒徑小于10 μπι后過濾，烘干，而后在烘干后的超細(xì)重晶石粉體中加入混合酸，進(jìn)行攪拌氧化浸出反應(yīng)處理，所述的混合酸為硫酸、氫氟酸和草酸的混合溶液；混合酸氧化浸出反應(yīng)處理后的重晶石粉體經(jīng)過濾、水洗至pH值為6?7后壓濾、烘干，即得白度多90%的超微細(xì)高白度活性重晶石粉體。但是，該工藝存在工藝復(fù)雜、成本較高、不環(huán)保等問題。
[0006]目前，光電選被廣泛用于糧食、垃圾分類和礦物分選等領(lǐng)域，光電選礦主要是根據(jù)礦物之間表面顏色不同即表面對光的反射率不同將入選物料中的異色顆粒自動分揀出來，是一種物理分選過程。CN103071575B公開了一種用淺色礦石加工制備超白礦物粉體的方法，該工藝將淺色塊礦經(jīng)破碎篩分制成1?6_粒級后進(jìn)行光電選，制成白度為96?98%、Fe203含量為0.06?0.12%、粉體粒徑d97為0.005?0.018mm的超白粉體。該工藝主要應(yīng)用于白度較好的原礦，其技術(shù)缺陷是在進(jìn)光電選前，沒有經(jīng)過選礦富集，入選粒級不合理，1?6mm粒級太寬，分選效果較差，容易產(chǎn)生誤選等問題。CN104437830A公開了一種方解石礦除雜提高白度的工藝，該工藝是將原礦經(jīng)破碎分級后進(jìn)行光電選，利用含雜質(zhì)方解石與有用礦石的顏色不同而采用光電選，將褐黑色方解石分離出來。其技術(shù)缺陷是物料在進(jìn)光電選前也沒有經(jīng)過選礦富集，入選粒級不合理，-2mm粒級粒度較小，分選效果較差，誤選率較高，不適宜進(jìn)行光電選。
[0007]綜上，研究開發(fā)一種工藝流程簡單可控，運(yùn)行成本低，易于操作的制備超細(xì)高白度重晶石粉體的工藝成為十分迫切的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種工藝流程簡單可控，運(yùn)行成本低，易于操作，技術(shù)指標(biāo)穩(wěn)定，能耗低，不添加任何化學(xué)試劑，綠色環(huán)保，所得重晶石粉白度高的利用重晶石-螢石共生礦制備重晶石粉的工藝。
[0009]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下:一種利用重晶石-螢石共生礦制備重晶石粉的工藝，包括以下步驟:
(1)將重晶石-螢石共生礦原礦破碎篩分分級后，進(jìn)行分級重選，分別得到分級重選精礦、分級重選中礦和分級重選尾礦；
(2)將步驟(1)所得分級重選精礦分別經(jīng)脫水并干燥后，得重晶石粗精礦；
(3)將步驟(2)所得粒級1?3mm和3?6mm的重晶石粗精礦分別進(jìn)行光電選，得白度分級的重晶石精礦；
(4)將步驟(2)所得粒級<1mm的重晶石粗精礦和步驟(3)所得白度< 88%的重晶石精礦磨制成200?325目的重晶石粉，將步驟(3)所得白度彡88%的重晶石精礦磨制成1250?3000目的重晶石粉，即成。
[0010]本發(fā)明工藝中，所述粒級< 1mm均是指1mm篩下物；所述粒級1?3mm均是指3mm篩下，1mm篩上物；所述粒級3?6mm均是指6mm篩下，3mm篩上物。
[0011]步驟(1)中，所述分級重選中礦為螢石粗精礦，可作為副產(chǎn)品，脫水后外賣；所述分級重選尾礦可脫水后可用來制作建材制品，不外排。
[0012]進(jìn)一步，步驟(1)中，所述重晶石-螢石共生礦原礦中主要礦物組成為:重晶石50?70%，螢石10?30%。所述重晶石-螢石共生礦原礦中還含有方解石0.1?8%，石英0.1 ?5%。
[0013]進(jìn)一步，步驟(1)中，所述破碎為三段一閉路破碎。
[0014]進(jìn)一步，步驟(1)中，所述分級是指將原礦分為< 1mm，1?3mm和3?6mm三個(gè)粒級。當(dāng)原礦破碎至< 6_后，由于重晶石和螢石等嵌布粒度較粗，重晶石和螢石與其它雜質(zhì)等實(shí)現(xiàn)單體解離。
[0015]進(jìn)一步，當(dāng)原礦粒級< 1mm時(shí)，采用螺旋溜槽進(jìn)行重選，當(dāng)原礦粒級為1?3mm和3?6_時(shí)，采用跳汰機(jī)進(jìn)行重選。重選的目的是將重晶石與螢石等共生礦物進(jìn)行分離，以獲得制備重晶石粉所需的重晶石粗精礦。
[0016]進(jìn)一步，步驟(1)中，所述分級重選精礦的比重為4.20?4.30。所述比重范圍可分選出重晶石純度更高的精礦。所述分級重選中礦的比重為3.50?3.70。分選出重選精礦和重選中礦后，其余為重選尾礦。
[0017]進(jìn)一步，步驟(2)中，所述脫水和干燥后重晶石粗精礦的含水率< 2%。所述含水量更有利于光電選。
[0018]進(jìn)一步，步驟(3)中，當(dāng)重晶石粗精礦粒級為1?3mm時(shí)，設(shè)定所需分選后的產(chǎn)品白度，在給礦量為5?7t/h (優(yōu)選5.2?6.0t/h)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣壓為0.60?0.70MPa下進(jìn)行光電選。所述給礦量是根據(jù)所需分選后的產(chǎn)品白度及提高較高白度的分選收率所確定的，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣壓是根據(jù)入選物料粒度和物料本身的比重等因素確定的。
[0019]進(jìn)一步，步驟(3)中，當(dāng)重晶石粗精礦粒級為3?6mm時(shí)，設(shè)定所需分選后的產(chǎn)品白度，在給礦量為8?10t/h (優(yōu)選8.5?9.5t/h)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣壓為0.70?0.80MPa下進(jìn)行光電選。
[0020]步驟(4)中，只有當(dāng)白度彡88%時(shí)，重晶石粉才適用于涂料、油漆、橡膠和國防軍工等高端領(lǐng)域，所以以白度88%作為光電分選的分界點(diǎn)。
[0021]步驟(4)中，磨制200?325目的重晶石粉時(shí)，優(yōu)選采用雷蒙磨，磨制1250?3000目的重晶石粉時(shí)，優(yōu)選采用億豐磨。所得200?325目的重晶石粉可用于重晶石加重劑、含鋇的化工產(chǎn)品等，所得1250?3000目的重晶石粉可用于涂料、油漆、橡膠和國防軍工等高端領(lǐng)域。
[0022]本發(fā)明工藝以重晶石-螢石共生礦為原料，先通過重選實(shí)現(xiàn)重晶石與螢石等共生礦及雜質(zhì)的分離，再結(jié)合光電選，利用礦物之間表面顏色不同的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)不同白度的重晶石的分離，最后磨粉即得。
[0023]本發(fā)明工藝具有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)本發(fā)明工藝流程簡單，投資小，能耗低，自動化程度高，易于操作，技術(shù)指標(biāo)穩(wěn)定，重選廢水澄清后即可回用，不添加任何化學(xué)試劑，綠色環(huán)保；
(2)本發(fā)明工藝基于重晶石-螢石共生礦，通過在磨粉前進(jìn)行光電選，突破了以往重選、脫水、干燥和磨粉的常規(guī)制粉工藝，且遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于手選重晶石白礦的原始方法；
(3)按照本發(fā)明工藝所得重晶石精礦白度可控，所得白度多88%的重晶石精礦占光電選入選重晶石粗精礦產(chǎn)率的25?40%，白度80?88%的重晶石精礦占光電選入選重晶石粗精礦產(chǎn)率的55?70% ；
(4)本發(fā)明工藝所得1250?3000目重晶石粉的白度彡91%，可廣泛用于油漆、國防軍工和高級填料等領(lǐng)域，豐富了產(chǎn)品種類，提高了重晶石-螢石共生礦資源的產(chǎn)品附加值，為傳統(tǒng)重晶石資源加工行業(yè)的技術(shù)升級和制備提供全新的思路，同時(shí)滿足當(dāng)今市場對超細(xì)高白度重晶石粉體的需求，增加企業(yè)效益。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0025]本發(fā)明實(shí)施例所使用的化學(xué)試劑，如無特殊說明，均通過常規(guī)商業(yè)途徑獲得。
[0026]實(shí)施例1
(1)將重晶石-螢石共生礦原礦(主要礦物組成:重晶石63.32%，螢石20.65%，方解石5.68%，石英3.67%)，采用三段一閉路破碎并篩分分級為< 1mm，1?3mm和3?6mm三個(gè)粒級，產(chǎn)率分別為40%，25%和35%，然后將粒級< 1mm的原礦采用螺旋溜槽進(jìn)行重選，得粒級< 1mm的重選精礦(比重為4.21)、重選中礦(比重為3.62)和重選尾礦，占原礦的產(chǎn)率分別為16.06%，10.56%和13.38%，將粒級1?3mm和3?6mm的原礦分別采用跳汰機(jī)進(jìn)行重選，得粒級1?3mm的重選精礦(比重為4.24)、重選中礦(比重為3.62)和重選尾礦，占原礦的產(chǎn)率分別為16.35%,6.99%和1.66%，得粒級3?6mm的重選精礦(比重為4.27)、重選中礦(比重為3.62)和重選尾礦，占原礦的產(chǎn)率分別為23.05%,9.75%和2.20% ；
(2)將步驟(1)所得粒級<1mm，1?3mm和3?6mm的重選精礦分別經(jīng)脫水并干燥至含水率為1.5%后，得粒級< 1mm，1?3mm和3?6mm的重晶石粗精礦；