[发明专利]回收磷酸盐的选择絮凝法

说明书

本发明涉及矿物的处理方法，包括通过选择絮凝作从矿泥和包含矿泥的非均匀粒径的原料回收非金属矿物;特别涉及由未被除去矿泥的磷酸盐矿石回收磷酸盐的方法。

本发明提供了一种处理非金属矿物，尤其是磷酸盐的改进简化方法。这种磷盐包含在矿石中，其中要处理的矿石的原始颗粒粒径约为20目至胶体粒径。絮凝和浮选法是处理矿石的已知方法，但在公知的方法中，没有一种成功的方法能经济而简易地处理含有效组分的矿石，这种有效组分包括细微粒径、例如小于约10微米的颗粒。

特别是，磷酸盐矿石含大量极细微的颗粒，就使处理和回收所需的磷盐变得较为困难。在公知的处理磷酸盐矿石的方法中，首先将矿石筛分，然后分离成矿砂组分和废矿泥部分。矿砂组分的颗粒粒径一般约为20目至约150目。粒径150目下至胶体粒径的细微颗粒是被废弃的废矿泥部分。一般将这种废矿泥部分（它含大约10%至40%包含在原始矿石材料中的磷酸盐。）排入不利于环境的尾矿池。已知的处理矿泥的方法一般包括从较大的粗矿砂分离出矿泥，然后将其加工。美国专利4，325，709号公开了一种通过选择絮凝作用处理磷酸盐矿石微粒组分的方法，该专利介绍，先用硅酸钠调湿矿石，然后加水，接着加入由纤维素衍生物所组成的絮凝剂。美国专利2，660303号介绍了一种方法，即：将氢氧化钠分散剂加到矿泥后，接着加淀粉，以选择絮凝磷酸盐，并且回收供分离。美国专利3，302，785号介绍，通过负离子泡沫浮选法处理田纳西磷酸盐矿泥，接着除去尾矿的矿泥，将尾矿和泡沫浓缩物汇合，以供电炉原料。由于佛罗里达矿泥中缺乏大于325目的磷酸盐附聚物，因此上述方法不适用处理佛罗里达磷酸盐矿泥。A.F.Colombo在题为“佛罗里达磷盐矿泥的分散和絮凝特性”的美国矿产局的报靠中揭示：用分散剂、接着用高功能的负离子玉米淀粉作絮凝剂处理碱性含水矿浆（这种矿浆含PH为8.5至10的磷酸盐废矿泥），回收60-70%的磷酸盐产品，提高品位达2至5%，然而，上述引用文献中没有一篇介绍过采用非均匀粒径的矿石作原料、用非离子絮凝剂选择絮凝的优点，此外，没有一篇文献介绍过使用疏水性的选择絮凝剂。

因此，本发明的目的在于比一般传统的方法能提高是金属矿物的回收率。

本发明另一个目的在于提供一种改进的简化方法，即：采用粗矿砂和上述废矿泥，并用疏水性絮凝剂，使起始磷酸盐原料受选择絮凝过程的处理，从而由磷酸盐矿回收磷酸盐。

本发明进一步的目的在于提供一种从磷酸盐废矿泥尾矿回收磷酸盐的改进简化方法。

本发明的方法提供了从含微细和胶体粒径颗粒的非均匀粒径的矿石中回收高品位磷酸盐产品的较高的总回收率，而先前通过佛罗里达磷酸盐的加工工艺是得不到这种高回收率的。按本发明的方法，采用150目至胶体粒径的颗粒，提高了磷酸盐产率，减少了如目前佛罗里达磷酸盐加工工业中所遇到的处理尾矿的问题。此外，可将尾矿池中的150目至胶体粒径颗粒的矿石矿泥加到粒径较大的颗粒上，以回收包含在矿泥中的约10%至40%的磷。

本发明涉及从已被筛分至约小于20目至胶体颗粒的非均匀粒径范围的矿石分离和回收非金属矿物、尤其是磷酸盐的方法。在分散剂存在下，用碱性水溶液使经过筛分的矿石变成矿浆。当用选择性疏水性絮凝剂，接着用传统的浮选方法（最好用多级的浮选方法，处理矿浆时，非金属矿物便从矿石得到分离和回收。

在本发明的另一个实施例中，用选择的分散剂和絮凝剂处理先前由较大的矿石颗粒分离出的矿泥，回收到一种高品位的磷酸盐产品。

本发明涉及从含有上述矿物的矿石回收非金属矿物尤其是磷酸盐的方法，其中矿石之粒径约为20目至胶体粒径之间，用本发明的方法，专门处理150目至胶体粒径的矿石微粒，以便回收所需的非金属矿物。

作为一个广义的构思，本发明的方法步骤包括筛分矿石，得到约20目至150粒径寸的颗粒，然后，最好用去离子水洗涤矿石，附着水的加入，形成矿浆。所选择的固液之比可有效地处理矿石颗粒。在用絮凝剂处理之后，颗粒间产生了足够频繁的碰撞，形成可回收的附聚物。较理想的是，固液之比至多为40%更理想的是在20%到30%之间。将诸如硅酸钠或氢氧化钠的分散剂加入水溶液。如果采用非碱性的分散剂，则将溶液的PH值调整在9至11，最好约为10。将矿浆与分散剂混合后，加入诸如油酸钠、汽油的浮选捕集剂或其他公知的捕集剂，使粗加工矿石颗粒具疏水性。接着，将选择性的疏水絮凝剂、最好是聚环氧乙烷（PEO）加到矿浆。聚环氧乙烷有选择地聚集较细的矿石颗粒，使其具疏水性。在按普通的泡沫浮选步骤将空气通入矿浆之后，以泡沫浓缩物的形式，回收非金属矿物浓缩物。