[发明专利]预处理浮选分离长石、石英

说明书

本方法是关于硅砂的选矿处理工艺，适用于含长石硅砂的浮选。用本方法浮选含长石的硅砂，可使长石和石英很好地分离，从而提高石英精砂和长石副产品的质量。

浮选是分离含长石硅砂的最有效的方法。目前世界上浮选分离长石、石英有两种方法：氢氟酸浮选法和无氟浮选法。

氢氟酸浮选法用氢氟酸或氟化物做长石的活化剂。传统的氢氟酸浮选法是将活化剂、调整剂、捕收剂一起加到浮选系统中调浆，然后在酸性矿浆中浮选。该方法的长石和石英的分选性好，可以获得质量较好的石英砂产品和长石副产品。但因将活化剂直接加到浮选系统，矿浆中存在大量多余的活化剂，使浮选废水中含有大量的氟离子。选矿废水直接外排对环境会产生污染，如对浮选废水处理后再排放又增加了生产成本。因此限制了该方法的应用。

无氟浮选法是为解决氢氟酸法对环境污染而发明的。该方法不用氢氟酸，因此消除了氢氟酸法氟离子对环境的污染。但该方法的长石、石英的分选性不如氢氟酸法好。而最大的问题是无氟浮选法的药剂用量大、药剂价格高，致使工业生产难以承受浮选石英砂的价格，影响了硅砂无氟浮选法的推广和应用

本方法的长石、石英分选性优于传统的氢氟酸浮选法，消除了传统氢氟酸浮选法对环境的污染；同时还能减少捕收剂的用量，降低了生产成本。

本方法的技术关健是在浮选分离长石、石英之前先对硅砂进行预活化处理，活化剂不直接加到浮选系统；预活化处理后将多余的活化剂脱出，然后加入调整剂、捕收剂调浆，再进行浮选；预活化处理脱出的水和浮选废水分别循环使用。

预活化处理使氟离子与长石颗粒充分作用，提高了长石和石英的分选性。预活化处理后先脱水、脱药，使浮选矿浆中多余的活化剂很少，从而减少了捕收剂的用量。预活化处理脱出的水和浮选废水分别循环使用，使选矿厂排出的选矿废水中氟离子含量在3.0mg/l以下，解决了含氟离子选矿废水对环境污染的问题。

本方法的工艺流程见附图。本方法的理论依据

氢氟酸浮选法活化长石的机理有多种解释：

1.由于无定形的溶解，使长石颗粒表面变得清洁了，这样才能与胺类捕收剂络合，使长石颗粒上浮；

2.在溶液中生成SiF^-2，SiF^-2吸附在长石颗粒表面的Al⁺⁺⁺上，再与胺类捕收剂络合，使长石颗粒上浮；

3.在溶液中生成SiF^-2，SiF^-2先与胺络合生成络合物，该络合物吸附在长石颗粒表面的Al⁺⁺⁺上，使长石颗粒上浮；

4.在长石矿物表面生成带负电的铝氟络合物，铝氟络合物再与胺类捕收剂络合，使长石颗粒上浮；

本专利发明人对上述机理进行了大量的试验研究。机理3说明活化剂必须先与捕收剂络合才能再与长石作用使长石上浮。机理1、2、4说明长石的活性与捕收剂无关，是氟离子使长石颗粒表面的性质发生变化后才与胺类捕收剂络合，使长石颗粒上浮。虽然机理2、3的解释有所不同，但对氟离子生成SiF^-2的观点是一致的。本发明人通过大量试验验证确认，氢氟酸浮选法长石的活化是机理2，SiF^-2吸附在长石颗粒表面的Al⁺⁺⁺上再与胺络合，使长石颗粒上浮。因此，预活化处理后可以先进行脱水、脱药，然后加入调整剂、捕收剂调浆，再进行浮选。通过大量的试验研究发现，预活化处理后脱药越干净，长石与石英的分选性越好，捕收剂的用量也越少。这也证明了长石颗粒上浮的主要作用是上述机理2。

对传统的氢氟酸浮选法的试验研究发现，活化剂的用量要比理论计算消耗在长石表面上的量大很多才能起活化作用。采用氟化钠作活化剂时，用量必须达到2.0-3.0Kg/_T硅砂。当用量为2.0Kg/_T硅砂时，试验测得浮选矿浆中氟离子含量为700-800mg/升(多次试验的化验分析所得结果的范围)。而从理论计算，如果加入该量的氟化钠全部溶到浮选矿浆中不与长石作用，矿浆中的氟离子含量应为1616.25mg。化验分析结果说明，只有1/2左右的氟离子吸附在长石表面上，其余的氟离子都在矿浆中。捕收剂既能与浮选矿浆中的SiF^-2络合，又能与长石表面上的SiF^-2络合。因此，传统的氢氟酸浮选法有一部分捕收剂消耗在浮选矿浆中的SiF^-2上，捕收剂用量比本方法要大。本方法的优点

1.长石、石英的分选性好。