从含铝岩系矿石中提取钛的方法
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从含铝岩系矿石中提取钛的方法
来源:中铝郑州有色金属研究院有限公司
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简介: 本申请涉及含铝岩系矿石加工技术领域,尤其涉及一种从含铝岩系矿石中提取钛的方法。所述方法包括:将含铝岩系矿物依次破碎和第一研磨,得到第一矿浆;将第一矿浆分级,得到粗颗粒矿浆和细颗粒矿浆;将粗颗粒矿浆第二研磨,得到第二矿浆;将第二矿浆和细颗粒矿浆混合,得到第三矿浆;将第三矿浆重选,得到重选矿浆;将重选矿浆浓缩,得到浓缩重选矿浆;使用酸碱调节剂、抑制剂、活化剂、捕收剂和起泡剂将浓缩重选矿浆进行微泡浮选,得到钛精矿;其中,捕收剂包括(2‑羟基‑2‑甲基丙基)(苯基)次膦酸、二苯次膦酸和二异辛基次膦酸。
权利要求

1.一种从含岩系矿石中提取钛的方法,其特征在于,所述含铝岩系矿石包括钛矿物、铝矿物以及硅矿物,所述方法包括:

将含铝岩系矿物依次进行破碎和第一研磨,得到第一矿浆;

将所述第一矿浆进行分级,得到粗颗粒矿浆和细颗粒矿浆;
将所述粗颗粒矿浆进行第二研磨,得到第二矿浆;

将所述第二矿浆和所述细颗粒矿浆进行混合,得到第三矿浆;

将所述第三矿浆进行重选,脱除部分的铝矿物和硅矿物,得到重选矿浆;

将所述重选矿浆进行浓缩,得到浓缩重选矿浆;

使用酸碱调节剂、抑制剂、活化剂、捕收剂和起泡剂将所述浓缩重选矿浆进行微泡浮选,脱除剩余的铝矿物和硅矿物,得到钛精矿;其中,所述捕收剂包括(2-羟基-2-甲基丙基)(苯基)次膦酸、二苯次膦酸和二异辛基次膦酸。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,以质量分数计,所述捕收剂为:(2-羟基-2-甲基丙基)(苯基)次膦酸:30%至40%,二苯次膦酸:30%至45%和二异辛基次膦酸:15%至30%。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述捕收剂的质量m2和所述浓缩重选矿浆的干物质的质量m1满足:m2:m1=(800至1500):1000000。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述酸碱调节剂包括硫酸和/或盐酸;和/或

所述抑制剂包括氟硅酸钠和/或水玻璃;和/或

所述活化剂包括以下至少一种:乙酸、硝酸铅、硫酸、硝酸铜和硝酸铋;和/或

所述起泡剂包括以下至少一种:松醇油、甲基异丁基甲醇和仲辛醇。

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述抑制剂的质量m3和所述浓缩重选矿浆的干物质的质量m1满足:m3:m1=(500至2000):1000000;和/或

所述活化剂的质量m4和所述浓缩重选矿浆的干物质的质量m1满足:m4:m1=(200至800):1000000;和/或

所述起泡剂的质量m5和所述捕收剂的质量m2满足:m5:m2=(20至40):100。

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一矿浆中第一细颗粒的质量为所述第一矿浆的质量的60%至80%,所述第一细颗粒的粒径小于0.045mm;和/或

所述第二矿浆中第二细颗粒的质量为所述第二矿浆的质量的80%至90%,所述第二细颗粒的粒径小于0.045mm。

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述分级的目标粒度为0.040mm至0.050mm。

8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述重选以预设频率转动的转鼓结合冲洗水的方式进行重选,所述预设频率为25Hz至45Hz,所述冲洗水的流量为30L/(min·t)至60L/(min·t)。

9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述微泡浮选的目标酸碱度为2至6。

10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述含铝岩系矿石包括三氧化二铝组分、二氧化硅组分和二氧化钛组分;所述三氧化二铝组分的质量为所述含铝岩系矿石的质量的30%至45%,所述二氧化硅组分的质量为所述含铝岩系矿石的质量的30%至40%,所述二氧化钛组分的质量为所述含铝岩系矿石的质量的2%至4%。

说明书

技术领域

[0001]本申请涉及含铝岩系矿石加工技术领域,尤其涉及一种从含铝岩系矿石中提取钛的方法。

背景技术

[0002]钛自身及其合金具有高强度、低密度、耐腐蚀、耐高温等特性,在众多金属材料中脱颖而出,因此在航空航天、化工、冶金、医疗等领域广泛应用。这使得钛成为一种极具战略价值的金属材料。金红石或者锐钛矿几乎由高纯度的TiO2所组成,这使得金红石或者锐钛矿成为高端钛材料的优质原材料。

[0003]然而,金红石或者锐钛矿都普遍存在于含铝岩系矿石中,从含铝岩系矿石中直接提取钛的过程存在诸多技术难题,这导致现阶段对于含铝岩系矿石中钛的提取方法普遍存在钛的回收率低以及钛精矿的品位低的问题。

发明内容

[0004]本申请提供了一种从含铝岩系矿石中提取钛的方法,以解决如下技术问题:如何提高从含铝岩系矿石中提取钛的回收率以及钛精矿的品位。

第一方面,本申请实施例提供了一种从含铝岩系矿石中提取钛的方法,所述含铝岩系矿石包括钛矿物、铝矿物以及硅矿物,所述方法包括:

将含铝岩系矿物依次进行破碎和第一研磨,得到第一矿浆;

将所述第一矿浆进行分级,得到粗颗粒矿浆和细颗粒矿浆;

将所述粗颗粒矿浆进行第二研磨,得到第二矿浆;

将所述第二矿浆和所述细颗粒矿浆进行混合,得到第三矿浆;

将所述第三矿浆进行重选,脱除部分的铝矿物和硅矿物,得到重选矿浆;

将所述重选矿浆进行浓缩,得到浓缩重选矿浆;

使用酸碱调节剂、抑制剂、活化剂、捕收剂和起泡剂将所述浓缩重选矿浆进行微泡浮选,脱除剩余的铝矿物和硅矿物,得到钛精矿;其中,所述捕收剂包括(2-羟基-2-甲基丙基)(苯基)次膦酸、二苯次膦酸和二异辛基次膦酸。

[0005]可选的,以质量分数计,所述捕收剂为:(2-羟基-2-甲基丙基)(苯基)次膦酸:30%至40%,二苯次膦酸:30%至45%和二异辛基次膦酸:15%至30%。

[0006]可选的,所述捕收剂的质量m2和所述浓缩重选矿浆的干物质的质量m1满足:m2:m1=(800至1500):1000000。

[0007]可选的,所述酸碱调节剂包括硫酸和/或盐酸;和/或

所述抑制剂包括氟硅酸钠和/或水玻璃;和/或

所述活化剂包括以下至少一种:乙酸铅、硝酸铅、硫酸铜、硝酸铜和硝酸铋;和/或

所述起泡剂包括以下至少一种:松醇油、甲基异丁基甲醇和仲辛醇。

[0008]可选的,所述抑制剂的质量m3和所述浓缩重选矿浆的干物质的质量m1满足:m3:m1=(500至2000):1000000;和/或

所述活化剂的质量m4和所述浓缩重选矿浆的干物质的质量m1满足:m4:m1=(200至800):1000000;和/或

所述起泡剂的质量m5和所述捕收剂的质量m2满足:m5:m2=(20至40):100。

[0009]可选的,所述第一矿浆中第一细颗粒的质量为所述第一矿浆的质量的60%至80%,所述第一细颗粒的粒径小于0.045mm;和/或

所述第二矿浆中第二细颗粒的质量为所述第二矿浆的质量的80%至90%,所述第二细颗粒的粒径小于0.045mm。

[0010]可选的,所述分级的目标粒度为0.040mm至0.050mm。

[0011]可选的,所述重选以预设频率转动的转鼓结合冲洗水的方式进行重选,所述预设频率为25Hz至45Hz,所述冲洗水的流量为30L/(min·t)至60L/(min·t)。

[0012]可选的,所述微泡浮选的目标酸碱度为2至6。

[0013]可选的,所述含铝岩系矿石包括三氧化二铝组分、二氧化硅组分和二氧化钛组分;所述三氧化二铝组分的质量为所述含铝岩系矿石的质量的30%至45%,所述二氧化硅组分的质量为所述含铝岩系矿石的质量的30%至40%,所述二氧化钛组分的质量为所述含铝岩系矿石的质量的2%至4%。

[0014]本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点:

本申请实施例提供的一种从含铝岩系矿石中提取钛的方法,该方法首先对含铝岩系矿石进行第一研磨、分级以及第二研磨,以提高含铝岩系矿石中钛矿物的解离度,从而使第三矿浆富含单体的钛矿物。接着,通过重选工艺剔除矿浆中钛矿物所夹杂的杂质,使钛矿物在重选矿浆中得到富集。最后,利用酸碱调节剂、抑制剂、活化剂、捕收剂和起泡剂的微泡浮选技术,实现重选矿浆中钛矿物的高效分离与回收。具体而言,捕收剂中的(2-羟基-2-甲基丙基)(苯基)次膦酸的羟基和苯基、二苯次膦酸的苯基以及二异辛基次膦酸的两个异辛基长链基团,可通过氢键、π-π堆积和静电作用等综合机制吸附于钛矿物表面,形成多锚点的吸附层。同时,二异辛基次膦酸的长链疏水强化作用与二苯次膦酸的共轭结构选择性吸附效应相叠加,增强钛矿物表面的疏水性。此外,二苯次膦酸的共轭结构和二异辛基次膦酸的空间位阻共同作用,可以提升钛矿物与捕收剂的吸附稳定性,从而提高钛矿物在微泡浮选过程中的回收率。此外,酸碱调节剂使重选矿浆处于酸性环境,抑制硅矿物和铝矿物在微泡浮选过程中的活性,并促进钛矿物的活化,进一步提升钛矿物与捕收剂的吸附稳定性。活化剂则增加钛矿物表面的吸附位点,强化吸附稳定性,进一步提高微泡浮选过程中钛矿物的回收率。同时,抑制剂进一步抑制硅矿物和铝矿物的活性,降低硅矿物和铝矿物在微泡浮选过程中的回收率,从而间接提升含铝岩系矿石中钛矿物的回收率。

附图说明

[0015]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。

[0016]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见的,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0017]图1为本申请实施例提供的一种从含铝岩系矿石中提取钛的方法流程示意图;

图2为本申请实施例提供的一种从含铝岩系矿石中提取钛的方法实际流程示意图。

具体实施方式

[0018]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

[0019]本申请中所述的范围描述,如数值范围、比例范围等,均包括该范围内的所有可能的子范围及单一数值,例如“1至6”或“1~6”的范围描述,涵盖了从1至6之间的所有子范围(如1至3、2至5等)及单一数字(如1、2、3、4、5、6)。除非另有特别说明,本文中所使用的术语“包含”等表示“包括但不限于”;“第一”“第二”等关系术语仅用于区分不同的实体或操作,不暗示实际的先后顺序或关联关系;“和/或”表示可以单独存在或同时存在多种情况;“至少一个”“多个”“至少一种”等表达,均指代相应对象的任意组合,包括单个或多个对象的组合。文中涉及的比例关系,如质量比、摩尔比等,应按照描述的先后顺序理解为比例式的前项与后项的对应关系。本文中所用的原材料、试剂、仪器和设备等,均可通过市场购买或现有方法制备得到。

[0020]需要说明的是,目前从含铝岩系矿石中直接提取钛的过程存在的技术难题有:(1)在含铝岩系矿石中,钛矿物会与铝矿物或者硅矿物等伴生矿物之间会形成复杂的嵌布关系,且钛矿物在伴生矿物中的嵌布粒度非常细,这使得钛矿物与伴生矿物难以实现充分地解离,在钛矿物与伴生矿物的分离过程中容易出现过磨现象。(2)在含铝岩系矿石中,钛矿物与伴生矿物的物理化学性质相似,在选矿过程中,常规的矿石分选方法难以将钛矿物与伴生矿物进行有效地分离。因此,现阶段对于含铝岩系矿石中钛的提取方法普遍存在钛的回收率低以及钛精矿的品位低的问题。

[0021]基于现阶段对于含铝岩系矿石中钛的提取方法普遍存在钛的回收率低以及钛精矿的品位低的问题,本申请提出了以下技术方案:

图1示例性地示出了本申请实施例提供的一种从含铝岩系矿石中提取钛的方法流程示意图;

如图1所示,本申请实施例提供的一种从含铝岩系矿石中提取钛的方法,所述含铝岩系矿石包括钛矿物、铝矿物以及硅矿物,所述方法包括:

S1.将含铝岩系矿物依次进行破碎和第一研磨,得到第一矿浆;

S2.将所述第一矿浆进行分级,得到粗颗粒矿浆和细颗粒矿浆;

S3.将所述粗颗粒矿浆进行第二研磨,得到第二矿浆;

S4.将所述第二矿浆和所述细颗粒矿浆进行混合,得到第三矿浆;

S5.将所述第三矿浆进行重选,脱除部分的铝矿物和硅矿物,得到重选矿浆;

S6.将所述重选矿浆进行浓缩,得到浓缩重选矿浆;

S7.使用酸碱调节剂、抑制剂、活化剂、捕收剂和起泡剂将所述浓缩重选矿浆进行微泡浮选,脱除剩余的铝矿物和硅矿物,得到钛精矿;其中,所述捕收剂包括(2-羟基-2-甲基丙基)(苯基)次膦酸、二苯次膦酸和二异辛基次膦酸。

[0022]需要说明的是,现阶段对于含铝岩系矿石中钛的提取方法有:铝土矿伴生锐钛矿的浮选回收药剂制备及其应用方法,该浮选回收药剂应用于铝土矿伴生锐钛矿的浮选过程中,浮选过程包括预处理工序、正浮选工序和重选工序。该工艺可以针对铝土矿伴生锐钛矿中嵌布粒度为0.02mm至0.03mm的钛矿物进行有效地回收,但是含铝岩系矿石中钛矿物的嵌布粒度普遍小于0.01mm,在预处理工序的一次磨矿阶段,含铝岩系矿石容易出现过磨现象,导致一次磨矿阶段产生的大量的微细颗粒物,微细颗粒物容易与浮选回收药剂中吸附药剂结合,降低了浮选回收药剂中捕收剂的选择性,并且在正浮选工序中,气泡与钛矿物微细颗粒的碰撞过程中动能不足,难以突破钛矿物微细颗粒表面的水化膜,使得钛矿物微细颗粒的分选性较差。

[0023]需要说明的是,该第一研磨可以是棒磨。该第一研磨可以将破碎后的含铝岩系矿物中铝矿物、硅矿物和钛矿物进行初步解离,同时,该第一研磨还可以控制钛矿物的粒级分布,避免出现过磨现象而导致钛矿物形成细泥状。

[0024]需要说明的是,该第二研磨可以是球磨。该第二研磨可以将粗颗粒矿浆中解离度较差的粗颗粒的钛矿物进行细磨,实现铝矿物、硅矿物和钛矿物的彻底解离,使得微细粒级的钛矿物进入第二矿浆中。

[0025]需要说明的是,该第一研磨和该第二研磨的组合方式可以避免直接研磨导致钛矿物出现过磨现象,使得不同粒级的钛矿物可以进入第三矿浆中,作为后续微泡浮选的优质原料。

[0026]需要说明的是,该浓缩重选矿浆在微泡浮选之前还可以进行矿化,使得浓缩重选矿浆、酸碱调节剂、抑制剂、活化剂、捕收剂以及起泡剂之间充分地混合。

[0027]需要说明的是,该微泡浮选的流程可以是一次粗选、一次扫选和三次精选。在一次粗选中,先使用酸碱调节剂调整浓缩重选矿浆的酸碱度,再加入抑制剂、活化剂、起泡剂和部分捕收剂进行粗选,然后将剩余捕收剂分别加入一次扫选和三次精选的过程中,其中,在三次精选中,一般第二次精选的捕收剂加入量与第三次精选的捕收剂加入量相同,但是第一次精选的捕收剂的加入量>第二次精选或者第三次精选的捕收剂加入量,以保障三次精选后微细粒级的钛矿物可以被微泡浮选出。

[0028]需要说明的是,该微泡浮选除了得到钛精矿之外,还会得到浮选尾矿;而该重选除了得到重选矿浆之外,还会得到重选尾矿。将重选得到的重选尾矿和微泡浮选得到的浮选尾矿进行合并,可以得到富集了铝矿物和硅矿物的尾矿。

[0029]需要说明的是,本申请实施例提供的一种从含铝岩系矿石中提取钛的方法,该方法通过多段研磨、重选预富集、微泡浮选与高效药剂的协同作用,实现了钛回收率和品位的双重提升。具体机制如下:

一、工艺设计:构建高效解离-分离体系

1.分级-二次研磨优化解离度:

含铝岩系矿石中钛矿物通常与含铝岩系矿石的铝矿物紧密嵌布。该方法通过分级-二次研磨精准调控颗粒粒度:

第一研磨后通过分级将第一矿浆拆分为粗颗粒矿浆和细颗粒矿浆,避免细颗粒矿浆过度研磨而导致的泥化;

粗颗粒矿浆经过第二研磨,以确保粗颗粒矿浆中钛矿物充分地解离,同时保护细颗粒矿浆中钛矿物不被破坏;

混合后的第三矿浆中,钛矿物的解离度显著提升,为后续重选和微泡浮选提供基础。

[0030]2.重选预富集剔除粗粒级的铝矿物和硅矿物:

钛矿物与含铝岩系矿石中铝矿物和硅矿物的密度存在显著差异。在重选过程中,含铝岩系矿石中粗粒级的铝矿物和硅矿物会优先进入重选得到的重选尾矿中,而铝岩系矿石中钛矿物则富集于重选矿浆中,缓解后续微泡浮选的处理负荷,并提高重选矿浆中钛矿物的质量浓度。这不仅降低了微泡浮选中各类药剂的消耗,还减少了含铝岩系矿石中铝矿物和硅矿物对微泡浮选的选择性的干扰,直接提升了钛精矿的品位。

[0031]3.微泡浮选补全细粒级钛矿物的回收:

经过重选后,仍然有部分细粒级的钛矿物难以通过常规的浮选回收。微泡浮选通过以下机制解决这一问题:

高比表面积的微泡可以增强与细粒级的钛矿物的碰撞黏附的概率;

选择性絮凝效应可以使得细粒级的钛矿物团聚并附着于微泡,减少含铝岩系矿石中细粒级的铝矿物和硅矿物的夹带;

微泡浮选的载体协同:粗粒级的钛矿物可以作为载体,通过疏水作用吸附细粒级的钛矿物,形成粗粒级钛矿物背负细粒级钛矿物的分层回收模式,实现钛矿物的高效回收。

[0032]二、药剂协同:精准调控钛-铝表面性质

1.捕收剂组合的协同增效机制:

本申请的方法采用三种次膦酸捕收剂,并通过化学吸附-疏水协同-空间位阻互补的相互作用实现高效捕收:

(1)(2-羟基- 2-甲基丙基)(苯基)次膦酸:

羟基活化吸附:(2-羟基- 2-甲基丙基)(苯基)次膦酸分子中羟基(-OH)与钛矿物表面的Ti4+形成氢键和化学配位键,增强钛矿物与捕收剂的吸附稳定性;

苯基疏水增强:(2-羟基- 2-甲基丙基)(苯基)次膦酸中苯环的π电子可以与钛矿物表面的金属离子的d电子形成π-d作用,提升钛矿物的表面疏水性。

[0033](2)二苯次膦酸:

共轭结构选择性吸附:二苯次膦酸中两个苯环的共轭体系使得二苯次膦酸可以优先吸附于钛矿物表面的活性位点,而对含铝岩系矿石中铝矿物和硅矿物的吸附性较弱;

空间位阻排斥铝矿物和硅矿物:二苯次膦酸庞大的分子结构可以在钛矿物的表面形成物理屏障,阻止含铝岩系矿石中铝矿物和硅矿物的非选择性吸附。

[0034](3)二异辛基次膦酸:

长链疏水强化:二异辛基次膦酸的两个异辛基的疏水链可以显著增加钛矿物的表面疏水性,使得钛矿物在微泡浮选过程中更容易附着于气泡表面;

酸性条件适应性:二异辛基次膦酸在酸性环境中会解离为阴离子形式(R2PO2-),与钛矿物表面的正电荷形成静电吸引,同时抑制含铝岩系矿石中铝矿物和硅矿物的微泡浮选过程。

[0035](4)三者协同作用:

化学吸附互补:(2-羟基- 2-甲基丙基)(苯基)次膦酸的羟基和苯基、二苯次膦酸的苯基和二异辛基次膦酸的两个异辛基的长链基团分别通过氢键、π-π堆积和静电作用吸附于钛矿物的表面,形成多锚点的吸附层;

疏水协同增强:二异辛基次膦酸的二异辛基的长链疏水强化作用与二苯次膦酸的共轭结构选择性吸附效应叠加,提升钛矿物的表面的疏水性;

选择性提升:二苯次膦酸的共轭结构和二异辛基次膦酸的二异辛基的空间位阻共同抑制含铝岩系矿石中铝矿物和硅矿物与捕收剂的吸附过程,提升钛矿物在微泡浮选过程的回收率。

[0036]2.辅助药剂的精准调控:

(1)酸碱调节剂优化pH环境:

酸性环境可以抑制含铝岩系矿石中铝矿物和硅矿物的微泡浮选:含铝岩系矿石中铝矿物和硅矿物(例如铝硅酸盐)的表面在酸性条件下具有荷正电的特性,这一特性与带负电的捕收剂会发生静电排斥;

促进钛矿物活化:酸性环境使得钛矿物表面的金属离子溶出,形成更多活性位点供捕收剂吸附。

[0037](2)抑制剂选择性抑制含铝岩系矿石中铝矿物和硅矿物:

抑制剂可以选择水玻璃+氟硅酸钠组合:水玻璃中的SiO32-吸附于含铝岩系矿石中铝矿物和硅矿物的表面,增强铝矿物和硅矿物亲水性;

六偏磷酸钠可以络合浓缩重选矿浆中的Ca2+和Mg2+,防止Ca2+和Mg2+活化含铝岩系矿石中铝矿物和硅矿物,降低微泡浮选过程中铝硅酸盐的回收率。

[0038](3)活化剂增强钛矿物吸附:

活化剂中活化离子可以吸附于钛矿物的表面,增加捕收剂的化学吸附位点,并且还会与捕收剂的(2-羟基- 2-甲基丙基)(苯基)次膦酸、二苯次膦酸和二异辛基次膦酸的次膦酸基团形成Me-O-P键,强化捕收剂在钛矿物表面的固定作用。

[0039]综上所述,本申请实施例提供的一种从含铝岩系矿石中提取钛的方法,该方法通过解离-富集-分离一体化设计:通过分级、二次研磨、重选预富集和微泡浮选等工序,构建了从粗粒级钛矿物到细粒级钛矿物的全粒级回收体系,解决了含铝岩系矿石中钛矿物嵌布复杂而导致的回收率低的难题。

[0040]在一些可选的实施方式中,以质量分数计,所述捕收剂为:(2-羟基-2-甲基丙基)(苯基)次膦酸:30%至40%,二苯次膦酸:30%至45%和二异辛基次膦酸:15%至30%。

[0041]在这些实施方式中,质量分数为30%至40%的(2-羟基-2-甲基丙基)(苯基)次膦酸以及质量分数为30%至45%的二苯次膦酸可以为捕收剂提供充足的次膦酸基团,这些次膦酸基团可以与钛矿物表面所暴露出的金属钛发生选择性的吸附作用,使得捕收剂可以牢固附着于钛矿物的表面;另外,(2-羟基-2-甲基丙基)(苯基)次膦酸和二苯次膦酸中苯基和烷基可以作为非极性基团,这些非极性基团可以赋予钛矿物的表面一定疏水性,使得钛矿物在微泡浮选过程中更容易附着于气泡表面;此外,(2-羟基-2-甲基丙基)(苯基)次膦酸的羟基可以提升捕收剂的亲水性,使得捕收剂可以更好地溶解在浓缩重选矿浆中。此外,质量分数为15%至30%的二异辛基次膦酸可以提升捕收剂的性能,一方面,二异辛基次膦酸的次膦酸基团可以辅助(2-羟基-2-甲基丙基)(苯基)次膦酸和二苯次膦酸的次膦酸基团,进一步提升捕收剂与钛矿物表面的附着程度,提升捕收剂吸附于钛矿物的吸附总量,另一方面,二异辛基次膦酸的长碳链非极性基团可以进一步增加钛矿物表面的疏水区域面积,强化钛矿物与捕收剂的结合稳定性,最终有利于提升微细粒级的钛矿物的回收率。

[0042]该(2-羟基-2-甲基丙基)(苯基)次膦酸的质量分数可以是30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%或40%。

[0043]该二苯次膦酸的质量分数可以是30%、31%、32%、33%、34%、35%、40%或45%。

[0044]该二异辛基次膦酸的质量分数可以是15%、16%、17%、18%、19%、20%、25%或30%。

[0045]需要说明的是,相较于常规浮选的钛矿物捕收剂,(2-羟基-2-甲基丙基)(苯基)次膦酸和二苯次膦酸在浓缩重选矿浆中具有更高的溶解度,这一特性可以使得捕收剂在浓缩重选矿浆中快速溶解并形成有效质量浓度,从而使得捕收剂充分地与钛矿物表面进行接触,避免因捕收剂缓慢溶解导致钛矿物和捕收剂之间的吸附不充分问题。

[0046]需要说明的是,(2-羟基-2-甲基丙基)(苯基)次膦酸、二苯次膦酸和二异辛基次膦酸之间通过分子间相互作用以及对钛矿物表面性质的协同调控,形成了捕收能力的协同互补,实现了钛矿物在微泡浮选过程中的高效分离与回收,提高了从含铝岩系矿石中提取钛的回收率。

[0047]在一些可选的实施方式中,所述捕收剂的质量m2和所述浓缩重选矿浆的干物质的质量m1满足:m2:m1=(800至1500):1000000。

[0048]在这些实施方式中,与浓缩重选矿浆的干物质的质量比为(800至1500):1000000的捕收剂可以通过(2-羟基-2-甲基丙基)(苯基)次膦酸、二苯次膦酸和二异辛基次膦酸之间的化学吸附互补、疏水协同增强和选择性提升等协同作用,使得捕收剂可以充分地与钛矿物表面进行接触与吸附,有利于后续微泡浮选的进行,提高从含铝岩系矿石中提取钛的回收率。

[0049]该捕收剂的质量m2的取值可以是800、900、1000、1100、1200、1300、1400或1500。

[0050]需要说明的是,在捕收剂的质量m2和浓缩重选矿浆的干物质的质量m1满足:m2:m1<800:1000000的情况下,捕收剂的用量过少,少量的捕收剂难以与钛矿物表面进行接触与吸附,不利于后续微泡浮选的进行,降低了钛精矿的回收率;在捕收剂的质量m2和浓缩重选矿浆的干物质的质量m1满足:m2:m1>1500:1000000的情况下,捕收剂的用量过多,过多的捕收剂会吸附铝矿物或者硅矿物,使得微泡浮选得到的钛精矿中夹杂硅矿物和铝矿物,从而降低了钛精矿的品位。

[0051]在一些可选的实施方式中,所述酸碱调节剂包括硫酸和/或盐酸;和/或

所述抑制剂包括氟硅酸钠和/或水玻璃;和/或

所述活化剂包括以下至少一种:乙酸铅、硝酸铅、硫酸铜、硝酸铜和硝酸铋;和/或

所述起泡剂包括以下至少一种:松醇油、甲基异丁基甲醇和仲辛醇。

[0052]在这些实施方式中,使用包括盐酸和/或硫酸的酸碱调节剂可以调控浓缩重选矿浆的pH值,使得浓缩重选矿浆处于酸性环境,处于酸性环境的浓缩重选矿浆可以抑制含铝岩系矿石的铝矿物和硅矿物的微泡浮选,并实现细粒级的钛矿物表面的清洗,有利于后续微泡浮选的进行;另外,处于酸性环境的浓缩重选矿浆还可以使得钛矿物表面的金属离子溶出,这些金属离子可以在钛矿物的表面形成更多的活性位点,这些活性位点可以提供给捕收剂进行吸附,同时,这些金属离子可以改变钛矿物的表面电性,提升钛矿物与捕收剂的吸附牢固程度。另外,使用包括氟硅酸钠和/或水玻璃的抑制剂可以增强含铝岩系矿石中铝矿物和硅矿物所形成的铝硅酸盐的亲水性,降低微泡浮选过程中含铝岩系矿石中铝矿物和硅矿物所形成的铝硅酸盐的回收率。另外,使用包括乙酸铅、硝酸铅、硫酸铜、硝酸铜和硝酸铋中至少一种的活化剂可以提供大量的活化离子(例如铅、铜和铋),这些活化离子可以吸附于钛矿物的表面,增加钛矿物与捕收剂的吸附位点。此外,使用包括松醇油、甲基异丁基甲醇和仲辛醇中至少一种的起泡剂可以形成稳定的泡沫层,有利于微泡浮选过程中气泡与钛矿物的结合,从而提升微泡浮选的效果。

[0053]在一些可选的实施方式中,所述抑制剂的质量m3和所述浓缩重选矿浆的干物质的质量m1满足:m3:m1=(500至2000):1000000;和/或

所述活化剂的质量m4和所述浓缩重选矿浆的干物质的质量m1满足:m4:m1=(200至800):1000000;和/或

所述起泡剂的质量m5和所述捕收剂的质量m2满足:m5:m2=(20至40):100。

[0054]在这些实施方式中,与浓缩重选矿浆的干物质的质量比为(500至2000):1000000的抑制剂可以增强含铝岩系矿石中铝矿物和硅矿物所形成的铝硅酸盐的亲水性,降低微泡浮选过程中含铝岩系矿石中铝矿物和硅矿物所形成的铝硅酸盐的回收率。另外,与浓缩重选矿浆的干物质的质量比为(200至800):1000000的活化剂可以提供大量的活化离子,这些活化离子可以吸附于钛矿物的表面,增加钛矿物与捕收剂的吸附位点。此外,与捕收剂的质量比为(20至40):100的起泡剂可以形成稳定的泡沫层,有利于微泡浮选过程中气泡与钛矿物的结合,从而提升微泡浮选的效果。

[0055]该抑制剂的质量m3的取值可以是500、600、700、800、900、1000、1100、1200、1300、1400、1500或2000。

[0056]该活化剂的质量m4的取值可以是200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750或800。

[0057]该起泡剂的质量m5的取值可以是20、25、30、35或40。

[0058]需要说明的是,在抑制剂的质量m3和浓缩重选矿浆的干物质的质量m1满足:m3:m1<500:1000000的情况下,抑制剂不足,导致含铝岩系矿石中硅矿物和铝矿物在微泡浮选过程中容易上浮,使得微泡浮选得到的钛精矿中夹杂硅矿物和铝矿物,从而降低了钛精矿的品位;在抑制剂的质量m3和浓缩重选矿浆的干物质的质量m1满足:m3:m1>2000:1000000的情况下,抑制剂过多,含铝岩系矿石中部分细粒级的钛矿物受到抑制,从而降低了钛精矿的回收率。

[0059]需要说明的是,在活化剂的质量m4和浓缩重选矿浆的干物质的质量m1满足:m4:m1<200:1000000的情况下,活化剂不足,降低了钛矿物的活化效果,从而降低了钛精矿的回收率;在活化剂的质量m4和浓缩重选矿浆的干物质的质量m1满足:m4:m1>800:1000000的情况下,活化剂过量,会影响捕收剂的性能,降低了钛矿物的捕收量,从而降低了钛精矿的回收率。

[0060]需要说明的是,在起泡剂的质量m5和捕收剂的质量m2满足:m5:m2<20:100的情况下,起泡剂不足,难以形成稳定的泡沫层,使得微泡浮选过程中气泡与钛矿物难以稳定结合,从而降低了钛精矿的回收率;在起泡剂的质量m5和捕收剂的质量m2满足:m5:m2>40:100的情况下,起泡剂过多,使得含铝岩系矿石中硅矿物和铝矿物在微泡浮选过程中容易上浮,从而降低了钛精矿的品位。

[0061]在一些可选的实施方式中,所述第一矿浆中第一细颗粒的质量为所述第一矿浆的质量的60%至80%,所述第一细颗粒的粒径小于0.045mm;和/或

所述第二矿浆中第二细颗粒的质量为所述第二矿浆的质量的80%至90%,所述第二细颗粒的粒径小于0.045mm。

[0062]在这些实施方式中,在第一矿浆中,质量为第一矿浆的质量的60%至80%的粒径小于0.045mm的第一细颗粒可以说明第一研磨完成了含铝岩系矿物中铝矿物、硅矿物和钛矿物的初步解离,有利于后续分级形成粗颗粒矿浆和细颗粒矿浆;另外,在第二矿浆中,质量为第二矿浆的质量的80%至90%的粒径小于0.045mm的第二细颗粒可以说明第二研磨完成了铝矿物、硅矿物和钛矿物的彻底解离,使得微细粒级的钛矿物可以进入第二矿浆中,有利于后续微泡浮选的进行。

[0063]该第一矿浆中第一细颗粒的质量可以是第一矿浆的质量的60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、75%或80%。

[0064]该第二矿浆中第二细颗粒的质量可以是第二矿浆的质量的80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%或90%。

[0065]在一些可选的实施方式中,所述分级的目标粒度为0.040mm至0.050mm。

[0066]在这些实施方式中,目标粒度为0.040mm至0.050mm的分级可以将第一矿浆中细粒级矿浆和粗粒级矿浆之间分离,避免细颗粒矿浆进入第二研磨而过度研磨。

[0067]该分级的目标粒度可以是0.040mm、0.041mm、0.042mm、0.043mm、0.044mm、0.045mm或0.050mm。

[0068]在一些可选的实施方式中,所述重选以预设频率转动的转鼓结合冲洗水的方式进行重选,所述预设频率为25Hz至45Hz,所述冲洗水的流量为30L/(min·t)至60L/(min·t)。

[0069]在这些实施方式中,25Hz至45Hz的预设频率以及流量为30L/(min·t)至60L/(min·t)的冲洗水,可以形成规律性波动的冲洗过程,通过规律性波动的冲洗过程可以使得第三矿浆中包含钛矿物的重矿物在不损失品位的情况下从第三矿浆中分离出,形成重选矿浆。

[0070]该预设频率可以是25Hz、26Hz、27Hz、28Hz、29Hz、30Hz、35Hz、40Hz或45Hz。

[0071]该冲洗水的流量可以是30L/(min·t)、35L/(min·t)、40L/(min·t)、45L/(min·t)、50L/(min·t)、55L/(min·t)或60L/(min·t)。

[0072]需要说明的是,该重选可以是在封闭的闭路环境下进行,该重选所使用的设备可以是重选离心机,该重选离心机通过转鼓驱动第三矿浆,同时,通过冲洗水对第三矿浆进行冲洗,实现第三矿浆的重选,该转鼓的频率可以是25Hz至45Hz,该冲洗水的流量可以是30L/(min·t)至60L/(min·t)。

[0073]需要说明的是,在重选以封闭的闭路环境下进行的情况下,该重选的段数可以是2段,也可以是3段。在重选的不同段数中,不同段的重选可以得到中级矿浆,这些中级矿浆可以返回上一段的重选中进行循环处理。

[0074]需要说明的是,在预设频率小于25Hz的情况下,转鼓的转动频率不足,难以驱动包含钛矿物的重矿物从第三矿浆中分离,导致重选得到的重选矿物的回收率较低,影响续微泡浮选得到的钛精矿的回收率。在预设频率大于45Hz的情况下,转鼓的转动频率过高,会导致较多的铝矿物、硅矿物重新进入重选矿浆,造成重选矿浆的夹杂较多,降低了重矿物的品位,影响后续微泡浮选得到的钛精矿的品位。

[0075]需要说明的是,在冲洗水的流量小于30L/(min·t)的情况下,重选过程的冲洗水的用量不足,会导致冲洗水难以将重矿物从第三矿浆中分离,使得重矿物中杂质较多,降低了重矿物的品位,影响后续微泡浮选得到的钛精矿的品位。在冲洗水的流量大于60L/(min·t)的情况下,冲洗水的流量过大,会使得重矿物在冲洗水的冲洗过程中出现损失,降低重矿物的回收率,影响续微泡浮选得到的钛精矿的回收率。

[0076]在一些可选的实施方式中,所述微泡浮选的目标酸碱度为2至6。

[0077]在这些实施方式中,目标酸碱度为2至6的微泡浮选可以说明浓缩重选矿浆处于酸性环境中,处于酸性环境的浓缩重选矿浆可以抑制含铝岩系矿石中铝矿物和硅矿物的微泡浮选,并实现细粒级的钛矿物表面的清洗,有利于后续微泡浮选的进行;另外,处于酸性环境的浓缩重选矿浆还可以使得重选矿物表面的金属离子溶出,这些金属离子可以在钛矿物的表面形成更多的活性位点,这些活性位点可以提供给捕收剂进行吸附,同时,这些金属离子可以改变钛矿物的表面电性,提升钛矿物与捕收剂的吸附牢固程度。

[0078]该微泡浮选的目标酸碱度可以是2、3、4、5或6。

[0079]在一些可选的实施方式中,所述含铝岩系矿石包括三氧化二铝组分、二氧化硅组分和二氧化钛组分;所述三氧化二铝组分的质量为所述含铝岩系矿石的质量的30%至45%,所述二氧化硅组分的质量为所述含铝岩系矿石的质量的30%至40%,所述二氧化钛组分的质量为所述含铝岩系矿石的质量的2%至4%。

[0080]在这些实施方式中,质量为含铝岩系矿石的质量的30%至45%的三氧化二铝组分可以说明该含铝岩系矿石中含有大量的铝矿物,另外,质量为含铝岩系矿石的质量的30%至40%的二氧化硅组分可以说明该含铝岩系矿石中含有大量的硅矿物,此外,质量为含铝岩系矿石的质量的2%至4%的二氧化钛组分说明该含铝岩系矿石中钛矿物处于低含量。这说明本申请实施例提供的一种从含铝岩系矿石中提取钛的方法,可以从低含量钛矿物的含铝岩系矿石中提取钛,从而实现含铝岩系矿石中钛的高品位以及高回收率的回收。

[0081]该三氧化二铝组分的质量可以是含铝岩系矿石的质量的30%、31%、32%、33%、34%、35%、40%或45%。

[0082]该二氧化硅组分的质量可以是含铝岩系矿石的质量的30%、31%、32%、33%、34%、35%或40%。

[0083]该二氧化钛组分的质量可以是含铝岩系矿石的质量的2.0%、2.5%、3%、3.5%或4.0%。

[0084]下面结合具体的实施例,进一步阐述本申请。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照国家标准/行业标准测定;若没有相应的国家标准/行业标准,则按照通用的国际标准、常规条件或按照制造厂商所建议的条件进行。

[0085]实施例1

含铝岩系矿石包括三氧化二铝组分、二氧化硅组分和二氧化钛组分;三氧化二铝组分的质量为含铝岩系矿石的质量的41.38%,二氧化硅组分的质量为含铝岩系矿石的质量的37.99%,二氧化钛组分的质量为含铝岩系矿石的质量的2.34%。

[0086]如图1和图2所示,一种从含铝岩系矿石中提取钛的方法,包括:

S1.将含铝岩系矿物依次进行破碎和第一研磨,得到第一矿浆;

S2.将第一矿浆进行分级,得到粗颗粒矿浆和细颗粒矿浆;

S3.将粗颗粒矿浆进行第二研磨,得到第二矿浆;

S4.将第二矿浆和细颗粒矿浆进行混合,得到第三矿浆;

S5.将第三矿浆进行重选,得到重选矿浆;

S6.将重选矿浆进行浓缩,得到浓缩重选矿浆;

S7.使用酸碱调节剂、抑制剂、活化剂、捕收剂和起泡剂将浓缩重选矿浆进行微泡浮选,得到钛精矿;其中,捕收剂包括(2-羟基-2-甲基丙基)(苯基)次膦酸、二苯次膦酸和二异辛基次膦酸。

[0087]以质量分数计,捕收剂为:(2-羟基-2-甲基丙基)(苯基)次膦酸:30%,二苯次膦酸:40%和二异辛基次膦酸:20%。

[0088]捕收剂的质量m2和浓缩重选矿浆的干物质的质量m1满足:m2:m1=1000g:1000000g。

[0089]微泡浮选的流程为一次粗选、一次扫选和三次精选;在一次粗选中,捕收剂的质量为400g,在一次扫选中,捕收剂的质量为200g,在三次精选中,第一次精选所使用的捕收剂的质量为200g,第二次精选所使用的捕收剂的质量为100g,第三次精选所使用的捕收剂的质量为100g。

[0090]酸碱调节剂为硫酸;

抑制剂包括氟硅酸钠和水玻璃;其中,氟硅酸钠的质量m6和水玻璃的质量m7满足:m6:m7=1000g:1000g;

活化剂为乙酸铅;

起泡剂为松醇油。

[0091]抑制剂的质量m3和浓缩重选矿浆的干物质的质量m1满足:m3:m1=2000g:1000000g;活化剂的质量m4和浓缩重选矿浆的干物质的质量m1满足:m4:m1=400g:1000000g;

起泡剂的质量m5和捕收剂的质量m2满足:m5:m2=20:100。

[0092]第一矿浆中第一细颗粒的质量为第一矿浆的质量的65.2%,第一细颗粒的粒径小于0.045mm;

第二矿浆中第二细颗粒的质量为第二矿浆的质量的80.40%,第二细颗粒的粒径小于0.045mm。

[0093]分级的目标粒度为0.045mm。

[0094]重选以预设频率转动的转鼓结合冲洗水的方式进行重选,预设频率为25Hz至45Hz,冲洗水的流量为50L/(min·t)。

[0095]重选的段数为第一段重选、第二段重选和第三段重选,共计3段;其中,第一段重选的预设频率为40Hz,第二段重选的预设频率为35Hz,第三段重选的预设频率为25Hz。

[0096]微泡浮选的目标酸碱度为2。

[0097]实施例2

相比实施例1,实施例2的区别如下,其余均相同:

三氧化二铝组分的质量为含铝岩系矿石的质量的32.73%,二氧化硅组分的质量为含铝岩系矿石的质量的38.37%,二氧化钛组分的质量为含铝岩系矿石的质量的2.45%。

[0098]以质量分数计,捕收剂为:(2-羟基-2-甲基丙基)(苯基)次膦酸:40%,二苯次膦酸:40%和二异辛基次膦酸:20%。

[0099]捕收剂的质量m2和浓缩重选矿浆的干物质的质量m1满足:m2:m1=1200g:1000000g。

[0100]微泡浮选的流程为一次粗选、一次扫选和三次精选;在一次粗选中,捕收剂的质量为480g,在一次扫选中,捕收剂的质量为240g,在三次精选中,第一次精选所使用的捕收剂的质量为240g,第二次精选所使用的捕收剂的质量为120g,第三次精选所使用的捕收剂的质量为120g。

[0101]酸碱调节剂为盐酸;

抑制剂为氟硅酸钠和水玻璃;其中,氟硅酸钠的质量m6和水玻璃的质量m7满足:m6:m7=500g:1000g;

活化剂为硫酸铜;

起泡剂为仲辛醇。

[0102]抑制剂的质量m3和浓缩重选矿浆的干物质的质量m1满足:m3:m1=1500g:1000000g;

活化剂的质量m4和浓缩重选矿浆的干物质的质量m1满足:m4:m1=400g:1000000g;

起泡剂的质量m5和捕收剂的质量m2满足:m5:m2=40:100。

[0103]第一矿浆中第一细颗粒的质量为第一矿浆的质量的61.41%,第一细颗粒的粒径小于0.045mm;

第二矿浆中第二细颗粒的质量为第二矿浆的质量的85.69%,第二细颗粒的粒径小于0.045mm。

[0104]分级的目标粒度为0.045mm。

[0105]预设频率为25Hz至45Hz,冲洗水的流量为60L/(min·t)。

[0106]重选的段数为第一段重选、第二段重选和第三段重选,共计3段;其中,第一段重选的预设频率为40Hz,第二段重选的预设频率为35Hz,第三段重选的预设频率为25Hz。

[0107]微泡浮选的目标酸碱度为4。

[0108]实施例3

相比实施例1,实施例3的区别如下,其余均相同:

三氧化二铝组分的质量为含铝岩系矿石的质量的42.74%,二氧化硅组分的质量为含铝岩系矿石的质量的36.24%,二氧化钛组分的质量为含铝岩系矿石的质量的2.15%。

[0109]以质量分数计,捕收剂为:(2-羟基-2-甲基丙基)(苯基)次膦酸:40%,二苯次膦酸:40%和二异辛基次膦酸:20%。

[0110]捕收剂的质量m2和浓缩重选矿浆的干物质的质量m1满足:m2:m1=1000g:1000000g。

[0111]微泡浮选的流程为一次粗选、一次扫选和三次精选;在一次粗选中,捕收剂的质量为400g,在一次扫选中,捕收剂的质量为200g,在三次精选中,第一次精选所使用的捕收剂的质量为200g,第二次精选所使用的捕收剂的质量为100g,第三次精选所使用的捕收剂的质量为100g。

[0112]酸碱调节剂为盐酸;

抑制剂包括氟硅酸钠和水玻璃;其中,氟硅酸钠的质量m6和水玻璃的质量m7满足:m6:m7=500g:1000g;

活化剂为硝酸铜;

起泡剂为仲辛醇。

[0113]抑制剂的质量m3和浓缩重选矿浆的干物质的质量m1满足:m3:m1=1500g:1000000g;

活化剂的质量m4和浓缩重选矿浆的干物质的质量m1满足:m4:m1=300g:1000000g;

起泡剂的质量m5和捕收剂的质量m2满足:m5:m2=20:100。

[0114]第一矿浆中第一细颗粒的质量为第一矿浆的质量的70.24%,第一细颗粒的粒径小于0.045mm;

第二矿浆中第二细颗粒的质量为第二矿浆的质量的86.88%,第二细颗粒的粒径小于0.045mm。

[0115]分级的目标粒度为0.045mm。

[0116]预设频率为25Hz至45Hz,冲洗水的流量为45L/(min·t)。

[0117]重选的段数为第一段重选和第二段重选,共计2段;其中,第一段重选的预设频率为42Hz,第二段重选的预设频率为35Hz。

[0118]微泡浮选的目标酸碱度为4。

[0119]实施例4

相比实施例1,实施例4的区别如下,其余均相同:

三氧化二铝组分的质量为含铝岩系矿石的质量的43.58%,二氧化硅组分的质量为含铝岩系矿石的质量的34.75%,二氧化钛组分的质量为含铝岩系矿石的质量的2.04%。

[0120]以质量分数计,捕收剂为:(2-羟基-2-甲基丙基)(苯基)次膦酸:40%,二苯次膦酸:45%和二异辛基次膦酸:15%。

[0121]捕收剂的质量m2和浓缩重选矿浆的干物质的质量m1满足:m2:m1=800g:1000000g。

[0122]微泡浮选的流程为一次粗选、一次扫选和三次精选;在一次粗选中,捕收剂的质量为320g,在一次扫选中,捕收剂的质量为160g,在三次精选中,第一次精选所使用的捕收剂的质量为160g,第二次精选所使用的捕收剂的质量为80g,第三次精选所使用的捕收剂的质量为80g。

[0123]酸碱调节剂为硫酸;

抑制剂包括氟硅酸钠和水玻璃;其中,氟硅酸钠的质量m6和水玻璃的质量m7满足:m6:m7=1000g:500g;

活化剂为硫酸铜;

起泡剂为仲辛醇。

[0124]抑制剂的质量m3和浓缩重选矿浆的干物质的质量m1满足:m3:m1=1500g:1000000g;

活化剂的质量m4和浓缩重选矿浆的干物质的质量m1满足:m4:m1=200g:1000000g;

起泡剂的质量m5和捕收剂的质量m2满足:m5:m2=40:100。

[0125]第一矿浆中第一细颗粒的质量为第一矿浆的质量的77.93%,第一细颗粒的粒径小于0.045mm;

第二矿浆中第二细颗粒的质量为第二矿浆的质量的89.47%,第二细颗粒的粒径小于0.045mm。

[0126]分级的目标粒度为0.045mm。

[0127]预设频率为25Hz至45Hz,冲洗水的流量为40L/(min·t)。

[0128]重选的段数为第一段重选和第二段重选,共计2段;其中,第一段重选的预设频率为45Hz,第二段重选的预设频率为35Hz。

[0129]微泡浮选的目标酸碱度为2。

[0130]实施例5

相比实施例1,实施例5的区别如下,其余均相同:

三氧化二铝组分的质量为含铝岩系矿石的质量的38.91%,二氧化硅组分的质量为含铝岩系矿石的质量的31.28%,二氧化钛组分的质量为含铝岩系矿石的质量的2.78%。

[0131]以质量分数计,捕收剂为:(2-羟基-2-甲基丙基)(苯基)次膦酸:40%,二苯次膦酸:45%和二异辛基次膦酸:15%。

[0132]捕收剂的质量m2和浓缩重选矿浆的干物质的质量m1满足:m2:m1=1500g:1000000g。

[0133]微泡浮选的流程为一次粗选、一次扫选和三次精选;在一次粗选中,捕收剂的质量为600g,在一次扫选中,捕收剂的质量为300g,在三次精选中,第一次精选所使用的捕收剂的质量为300g,第二次精选所使用的捕收剂的质量为150g,第三次精选所使用的捕收剂的质量为150g。

[0134]酸碱调节剂为盐酸;

抑制剂为氟硅酸钠;

活化剂为乙酸铅;

起泡剂为松醇油。

[0135]抑制剂的质量m3和浓缩重选矿浆的干物质的质量m1满足:m3:m1=500g:1000000g;

活化剂的质量m4和浓缩重选矿浆的干物质的质量m1满足:m4:m1=800g:1000000g;

起泡剂的质量m5和捕收剂的质量m2满足:m5:m2=20:100。

[0136]第一矿浆中第一细颗粒的质量为第一矿浆的质量的79.55%,第一细颗粒的粒径小于0.045mm;

第二矿浆中第二细颗粒的质量为第二矿浆的质量的88.71%,第二细颗粒的粒径小于0.045mm。

[0137]分级的目标粒度为0.045mm。

[0138]预设频率为25Hz至45Hz,冲洗水的流量为30L/(min·t)。

[0139]重选的段数为第一段重选和第二段重选,共计2段;其中,第一段重选的预设频率为45Hz,第二段重选的预设频率为35Hz。

[0140]微泡浮选的目标酸碱度为6。

[0141]对比例1

相比实施例1,对比例1的区别如下,其余均相同:

捕收剂仅使用二苯次膦酸。

[0142]对比例2

相比实施例1,对比例2的区别如下,其余均相同:

捕收剂仅使用二异辛基次膦酸。

[0143]对比例3

相比实施例1,对比例3的区别如下,其余均相同:

捕收剂仅使用(2-羟基-2-甲基丙基)(苯基)次膦酸。

[0144]对比例4

相比实施例1,对比例4的区别如下,其余均相同

微泡浮选的流程为一次粗选、一次扫选和三次精选;在一次粗选中,捕收剂的质量为400g,在一次扫选中,捕收剂的质量为300g,在三次精选中,第一次精选所使用的捕收剂的质量为300g,第二次精选所使用的捕收剂的质量为300g,第三次精选所使用的捕收剂的质量为300g。

[0145]对比例5

相比实施例1,对比例5的区别如下,其余均相同

微泡浮选的流程为一次粗选、一次扫选和三次精选;在一次粗选中,捕收剂的质量为400g,在一次扫选中,捕收剂的质量为100g,在三次精选中,第一次精选所使用的捕收剂的质量为50g,第二次精选所使用的捕收剂的质量为50g,第三次精选所使用的捕收剂的质量为50g。

[0146]相关实验及效果数据:

分别收集各实施例和对比例得到的钛精矿和尾矿,并统计钛精矿和尾矿的产率以及钛精矿和尾矿中二氧化钛的质量含量,结果如表1所示,其中,尾矿是由重选得到的重选尾矿和微泡浮选得到的浮选尾矿合并得到的。

[0147]表1 各实施例和对比例得到的钛精矿和尾矿的产率以及二氧化钛的质量含量

[0148]由表1可知,本申请实施例提供的一种从含铝岩系矿石中提取钛的方法,该方法通过解离-富集-份离一体化设计:通过分级、二次研磨、重选预富集和微泡浮选等工序,构建了从粗粒级钛矿物到细粒级钛矿物的全粒级回收体系,解决了含铝岩系矿石中钛矿物嵌布复杂而导致的回收率低的难题。使得最终可以得到产率为1.00%左右以及二氧化钛的质量含量在50.00%左右的钛精矿。

[0149]相比实施例1,对比例1的捕收剂仅使用二苯次膦酸,虽然单纯使用二苯次膦酸的捕收剂相比本申请的捕收剂具有较高的选择性,使得钛精矿的品位有所上升,但是单纯使用二苯次膦酸的捕收剂的捕收能力较差,这导致钛精矿的产率大幅度降低。而对比例2的捕收剂仅使用二异辛基次膦酸,虽然单纯使用二异辛基次膦酸的捕收剂相比本申请的捕收剂具有较高的捕收能力,使得钛精矿的产率上升,但是单纯使用二异辛基次膦酸的捕收剂的选择性较差,这导致钛精矿的品位大幅度下降。此外,对比文件3的捕收剂仅使用(2-羟基-2-甲基丙基)(苯基)次膦酸,虽然单纯使用(2-羟基-2-甲基丙基)(苯基)次膦酸的捕收剂相比本申请的捕收剂具有较高的选择性,使得钛精矿的品位有所上升,但是单纯使用(2-羟基-2-甲基丙基)(苯基)次膦酸的捕收剂的捕收能力较差,这导致钛精矿的产率大幅度降低。

[0150]相比实施例1,对比例4在微泡浮选过程中加入过量的捕收剂,过多的捕收剂会吸附铝矿物或者硅矿物,使得微泡浮选得到的钛精矿中夹杂硅矿物和铝矿物,从而降低了钛精矿的品位。而对比例5在微泡浮选过程中加入少量的捕收剂,少量的捕收剂难以与钛矿物表面进行接触与吸附,不利于后续微泡浮选的进行,降低了钛精矿的产率。

[0151]综上所述,本申请实施例提供的一种从含铝岩系矿石中提取钛的方法,该方法首先通过第一研磨和第二研磨的精准研磨方式,在避免含铝岩系矿石的过磨的情况下,可以将含铝岩系矿石中铝矿物、硅矿物与钛矿物之间精准解离,得到较为纯净的第三矿浆;这些第三矿浆可以进行封闭环境的重选中,分离出质量较轻的铝矿物和硅矿物,可以减少这些铝矿物和硅矿物对后续微泡浮选的影响。最后通过酸碱调节剂、抑制剂、活化剂、捕收剂和起泡剂作为浮选混合药剂,可以对重选矿浆进行有效的浮选分离,得到高品位且高纯度的优质钛精矿。

[0152]另外,本申请实施例提供的一种从含铝岩系矿石中提取钛的方法,该方法通过解离优化-重选预富集-微泡浮选-药剂协同的全流程创新,系统性解决了含铝岩系矿石中钛矿物解离难、铝矿物以及硅矿物抑制难、细粒回收难的三大技术瓶颈。该方法的核心在于精准调控钛矿物与含铝岩系矿石中铝矿物和硅矿物的表面性质差异,实现了钛资源的高效回收与高品位精矿的制备,为同类矿石的开发提供了典范。

[0153]另外,本申请实施例提供的一种从含铝岩系矿石中提取钛的方法,该方法所使用的捕收剂仅含有次膦酸基团而不含有重金属离子,且捕收剂中(2-羟基-2-甲基丙基)(苯基)次膦酸、二苯次膦酸和二异辛基次膦酸这三者之间可以通过协同作用减少微泡浮选过程的药剂消耗总量,降低了含铝岩系矿石中提取钛的成本以及提取钛的过程中环境污染的风险。

[0154]此外,本申请实施例提供的一种从含铝岩系矿石中提取钛的方法,该方法可以处理不同嵌布粒度的含铝岩系矿石中钛矿物,相比传统的浮选工艺,该方法对于微细粒级的钛矿物具有显著的回收效果。

[0155]以上所述仅是本申请的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本申请中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下,在其他实施例中实现。因此,本申请将不会被限制于本申请所示的这些实施例,而是要符合与本申请所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

说明书附图(2)


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