[发明专利]一种利用重晶石-萤石共生矿制备重晶石粉的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用重晶石-萤石共生矿制备重晶石粉的工艺，具体涉及一种采用重选和光电选相结合的方法利用重晶石-萤石共生矿制备重晶石粉的工艺。

背景技术

重晶石是钡的最常见矿物，主要成分为硫酸钡（BaSO₄），具有密度大，化学性质、热学性质稳定等特点。我国重晶石年产量为全球总产量的45%左右，达到300多万吨。湖北的西南部、湖南的西北部、重庆的东南部和贵州的东北部广泛分布有重晶石和萤石资源，是我国重晶石-萤石共生矿的主产区。目前，重晶石粉主要应用于石油化工等低附加值领域，如重晶石加重剂、含钡的化工产品等。而具有超细高白度重晶石粉体由于具有粒度微细、大比表面积、高白度等良好的性能，主要应用于涂料、油漆、橡胶和国防军工等高端领域。

目前，制备超细高白度重晶石粉体，一般包括粉体制备和粉体增白两个过程。重晶石原矿经常规破碎筛分、选矿、脱水、干燥和磨粉等工序即可实现粉体的制备，而制备超细高白度重晶石粉体的难点在于如何使粉体达到一定的白度要求。

手选是获得高白度重晶石矿的选矿方法之一，是在粉体制备之前完成的。该方法是根据重晶石与伴生矿物的颜色、密度等差别分选出块状的重晶石。但该方法只适用于较纯的重晶石矿，而且存在生产效率低，劳动强度大，资源浪费大等缺点。

化学增白是目前获得高白度重晶石粉的主要方法，是在重晶石粉体制备后进行的。目前应用较广的工艺有两种，一种工艺是焙烧和漂白：范巍全等人（范巍全等.高白度微细重晶石粉体的制造,矿产保护与利用,1993年第2期.）提出了重晶石矿粉碎及漂白生产工艺，是将重晶石矿经破碎、磨粉得到的＜15μm重晶石粉经焙烧及酸漂生产工艺，得到白度≥88.30%的重晶石粉，该工艺目前已在随州重晶石企业中实现工业化生产应用。但是，该工艺存在工艺复杂、技术指标不稳定和操作条件难以控制等问题；雷绍民等人（雷绍民等.重晶石提纯及表面改性研究，矿产保护与利用，2004年第4期.）将用硫酸提纯后的重晶石粉在850℃下煅烧2h，其白度可由88.19%提高到90.64%，在950℃煅烧2h后，其白度可达93.50%。但是，该方法能耗高、耗水量大，且酸性废水处理难度大。另一种工艺是氧化浸出：CN102616824A公开了一种超微细高白度活性重晶石粉的制备方法，是将325目重晶石粉体制浆并湿法超细磨矿至粒径小于10μm后过滤，烘干，而后在烘干后的超细重晶石粉体中加入混合酸，进行搅拌氧化浸出反应处理，所述的混合酸为硫酸、氢氟酸和草酸的混合溶液；混合酸氧化浸出反应处理后的重晶石粉体经过滤、水洗至pH值为6～7后压滤、烘干，即得白度≥90%的超微细高白度活性重晶石粉体。但是，该工艺存在工艺复杂、成本较高、不环保等问题。

目前，光电选被广泛用于粮食、垃圾分类和矿物分选等领域，光电选矿主要是根据矿物之间表面颜色不同即表面对光的反射率不同将入选物料中的异色颗粒自动分拣出来，是一种物理分选过程。CN103071575B公开了一种用浅色矿石加工制备超白矿物粉体的方法，该工艺将浅色块矿经破碎筛分制成1～6mm粒级后进行光电选，制成白度为96～98%、Fe₂O₃含量为0.06～0.12%、粉体粒径d₉₇为0.005～0.018mm的超白粉体。该工艺主要应用于白度较好的原矿，其技术缺陷是在进光电选前，没有经过选矿富集，入选粒级不合理，1～6mm粒级太宽，分选效果较差，容易产生误选等问题。CN104437830A公开了一种方解石矿除杂提高白度的工艺，该工艺是将原矿经破碎分级后进行光电选，利用含杂质方解石与有用矿石的颜色不同而采用光电选，将褐黑色方解石分离出来。其技术缺陷是物料在进光电选前也没有经过选矿富集，入选粒级不合理，-2mm粒级粒度较小，分选效果较差，误选率较高，不适宜进行光电选。

综上，研究开发一种工艺流程简单可控，运行成本低，易于操作的制备超细高白度重晶石粉体的工艺成为十分迫切的需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种工艺流程简单可控，运行成本低，易于操作，技术指标稳定，能耗低，不添加任何化学试剂，绿色环保，所得重晶石粉白度高的利用重晶石-萤石共生矿制备重晶石粉的工艺。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种利用重晶石-萤石共生矿制备重晶石粉的工艺，包括以下步骤：

（1）将重晶石-萤石共生矿原矿破碎筛分分级后，进行分级重选，分别得到分级重选精矿、分级重选中矿和分级重选尾矿；