本发明涉及到菱镁矿与非碳酸盐矿物的分选，属于矿物加工工程技术领域。
背景技术：
菱镁矿是一种碳酸镁矿物，它是镁的主要来源。我国菱镁矿资源丰富，在部分矿床中具有较高的结晶度和较粗的嵌布粒度，它与非碳酸盐矿物，尤其是石英或者硅酸盐矿物的高效分离一直是选矿领域研究的重点和难点。这些矿物不仅密度差异小，而且表面性质相近。
目前，浮选是实现它们分离的最常用方法，但分选效率较低。此外，对于一些嵌布粒度大于浮选粒度上限的矿石，浮选的局限性更加明显。因此，在不能有效利用矿物表面性质差异的情况下，可以利用矿物本身的化学性质差异来达到分离的目的。菱镁矿具有与酸反应生成co2气泡的特性，在反应过程中，气泡在菱镁矿表面不断产生与脱附，未脱附的气泡与矿物颗粒形成气—固联合体，使得颗粒的表观比重减小，而非碳酸盐矿物的表观比重几乎不变。这种变化差异为菱镁矿与非碳酸盐矿物在液固流化床分选机中按密度分选提供了充分条件。
技术实现要素：
本发明目的在于提供了一种酸触发-流态化分选分离方法，来解决菱镁矿与非碳酸盐矿物，因密度差异小、表面性质接近导致的分离困难的问题。本发明方法主要利用菱镁矿能与酸溶液反应生成co2气泡的特性，在产生气泡的过程中，气泡与菱镁矿形成气—固联合体，菱镁矿表观比重降低，而非碳酸盐矿物表观比重几乎不变，两类矿物表观比重差异增大，最后通过液固流化床分选机使两种矿物分离。
为了达到上述目的，本发明采取以下技术方案：
一种菱镁矿的酸触发-流态化分选方法，具体步骤包括：
（1）将含有菱镁矿的矿石破碎、筛分，得到0.1~2mm的混合矿粒，并将混合矿粒筛分得到多个窄粒级产品；
（2）打开液固流化床分选机的上升水流开关，通入一定浓度的酸溶液，并通过调节液体分布器，使水流以一定速度在分选机内稳定上升，同时往酸溶液中添加一定量的油酸钠；
（3）将某一窄粒级产品通过给料口连续均匀添加到液固流化床分选机中；微调上升酸溶液速度，微调范围在0.001~0.005m/s之间，使菱镁矿与非碳酸盐矿物在液固流化床床层中分层；
（4）将随上升水流流出的菱镁矿通过橡胶细筛实现固液分离，得到菱镁矿精矿。
进一步地，所述的多个窄粒级分别为0.1~0.3mm；0.3~0.6mm；0.6~0.9mm；0.9~1.2mm；1.2~1.5mm；1.5~2mm。
进一步地，所述的酸溶液为硫酸、盐酸或硝酸溶液的一种，浓度为0.4~2.5wt%。
进一步地，所述的液固流化床分选机为现有耐酸型液固流化床分选机或其改进产品，上升水流流速为0.01~0.08m/s。
进一步地，油酸钠用量为50~500g/t原矿。
一种菱镁矿酸触发-流态化分选方法的用途，包括应用于所有的菱镁矿与非碳酸盐矿物的流态化分选分离，尤其是当菱镁矿与非碳酸盐矿物的密度以及表面性质差异很小的情况。
本发明的技术原理是：
通过利用菱镁矿能与酸反应生成co2气泡的特性，使菱镁矿在酸性溶液中发生反应，表面生成co2气泡，形成气—固联合体，降低菱镁矿的表观比重；通过加入表面活性剂，减少气泡兼并以降低气泡脱附速率，使气—固联合体更稳定；通过液固流化床的上升水流作用，使表观比重减小的菱镁矿颗粒与非碳酸盐矿物颗粒基于比重差异实现分选的目的。
本发明的优点是：
1）解决了传统浮选分离菱镁矿与脉石过程中浮选药剂选择性差，效率低的问题。
2）该方法针对粗颗粒矿石，分选使用的原矿物料要求为0.1~2mm，只需要破碎筛分即可达到，不需要进行磨矿，减少了原料处理所需消耗的功耗。
3）该过程将重选与浮选相结合，大大减少了药剂使用，降低了药剂成本。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明所述的技术方案做进一步的说明，但本发明的保护范围并不局限于实施例所描述的范围。
实施例1
对辽宁某菱镁矿矿石进行分选，其经过下列步骤：
将破碎筛分后得到的菱镁矿矿石混合窄粒级颗粒（0.1~0.4mm），打开液固流化床分选机的上升水流开关，通入0.4wt%的硫酸溶液，并通过调节液体分布器，使得水流以0.01m/s的速度在分选机内稳定上升，同时往酸溶液中添加200g/t的油酸钠；再次调节上升酸溶液速度，微调范围在0.001~0.005m/s之间，使菱镁矿与非碳酸盐矿物在液固流化床床层中分层；将随上升水流流出的菱镁矿通过橡胶细筛实现固液分离，得到菱镁矿精矿，将底流进行筛分后得到尾矿。所得菱镁矿精矿的品位达到47.2%，回收率接近93%，与常规的浮选分离相比，菱镁矿精矿品位提高了1个百分点，回收率提高了7个百分点。
实施例2
对内蒙古某菱镁矿矿石矿进行分选，其经过下列步骤：
将破碎筛分后得到的菱镁矿矿石混合窄粒级颗粒（0.5~0.9mm），打开液固流化床分选机的上升水流开关，通入0.8wt%的硫酸溶液，并通过调节液体分布器，使得水流以0.05m/s的速度在分选机内稳定上升，同时往酸溶液中添加50g/t的油酸钠；再次调节上升酸溶液速度，微调范围在0.001~0.005m/s之间，使菱镁矿与非碳酸盐矿物在液固流化床床层中分层；将随上升水流流出的菱镁矿通过橡胶细筛实现固液分离，得到菱镁矿精矿，将底流进行筛分后得到尾矿。所得菱镁矿精矿的品位达到46.9%，回收率接近94%，与常规的浮选分离相比，菱镁矿精矿品位提高了1个百分点，回收率提高了8个百分点。
实施例3
对吉林某菱镁矿矿石矿进行分选，其经过下列步骤：
将破碎筛分后得到的菱镁矿矿石混合窄粒级颗粒（1~2mm），打开液固流化床分选机的上升水流开关，通入2.5wt%的硫酸溶液，并通过调节液体分布器，使得水流以0.1m/s的速度在分选机内稳定上升，同时往酸溶液中添加400g/t的油酸钠；再次调节上升酸溶液速度，微调范围在0.001~0.005m/s之间，使菱镁矿与非碳酸盐矿物在液固流化床床层中分层；将随上升水流流出的菱镁矿通过橡胶细筛实现固液分离，得到菱镁矿精矿，将底流进行筛分后得到尾矿。所得菱镁矿精矿的品位达到46.7%，回收率接近90%，与常规的浮选分离相比，菱镁矿精矿品位提高了1个百分点，回收率提高了6个百分点。
实施例4
对河北某菱镁矿矿石矿进行分选，其经过下列步骤：
将破碎筛分后得到的菱镁矿矿石混合窄粒级颗粒（0.9~1.5mm），打开液固流化床分选机的上升水流开关，通入2wt%的硫酸溶液，并通过调节液体分布器，使得水流以0.08m/s的速度在分选机内稳定上升，同时往酸溶液中添加500g/t的油酸钠；再次调节上升酸溶液速度，微调范围在0.001~0.005m/s之间，使菱镁矿与非碳酸盐矿物在液固流化床床层中分层；将随上升水流流出的菱镁矿通过橡胶细筛实现固液分离，得到菱镁矿精矿，将底流进行筛分后得到尾矿。所得菱镁矿精矿的品位达到46.5%，回收率接近91%，与常规的浮选分离相比，菱镁矿精矿品位提高了1个百分点，回收率提高了9个百分点。
对比例1：对实施例4中河北某菱镁矿开展了常规反浮选试验研究，以氢氧化钠和水玻璃作为调整剂，十二胺作为捕收剂，采用一粗一精的工艺流程浮选分离出其中的硅酸盐矿物，最终获得了菱镁矿精矿品位45.1%，回收率83%的选别指标。实验指标较酸触发-流态化分选效果差。
对比例2：对实施例3中吉林某菱镁矿矿石矿进行分选，其经过下列步骤：
将破碎筛分后得到的菱镁矿矿石混合窄粒级颗粒（1~2mm），打开液固流化床分选机的上升水流开关，通入2.5wt%的硫酸溶液，并通过调节液体分布器，使得水流以0.1m/s的速度在分选机内稳定上升，不添加油酸钠；再次调节上升酸溶液速度，微调范围在0.001~0.005m/s之间，使菱镁矿与非碳酸盐矿物在液固流化床床层中分层；将随上升水流流出的菱镁矿通过橡胶细筛实现固液分离，得到菱镁矿精矿，将底流进行筛分后得到尾矿。所得菱镁矿精矿的品位达到46.8%，回收率88%，与添加油酸相比，菱镁矿精矿品位不变，回收率降低了2个百分点。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
1.一种菱镁矿酸触发-流态化分选方法，其特征在于：包括如下步骤：
1）将含有菱镁矿的矿石破碎、筛分，得到混合矿粒，并将混合矿粒筛分得到多个窄粒级产品；
2）打开液固流化床分选机的上升水流开关，通入酸溶液，并通过调节液体分布器，使得水流以一定的速度在分选机内稳定上升，同时往酸溶液中添加表面活性剂；
3）将步骤1）中的某一窄粒级产品通过给料口连续均匀添加到步骤2）的液固流化床分选机中；
4）再次微调上升酸溶液速度，微调范围在0.001~0.005m/s之间，使菱镁矿与非碳酸盐矿物在液固流化床床层中分层；
5）将随上升水流流出的菱镁矿通过橡胶细筛实现固液分离，得到菱镁矿精矿。
2.根据权利要求1所述的菱镁矿酸触发-流态化分选方法，其特征在于：步骤1）的混合矿粒的直径为0.1~2mm。
3.根据权利要求1所述的菱镁矿酸触发-流态化分选方法，其特征在于：步骤1）的多个窄粒级分别为0.1~0.3mm、0.3~0.6mm、0.6~0.9mm、0.9~1.2mm、1.2~1.5mm、1.5~2mm。
4.根据权利要求1所述的菱镁矿酸触发-流态化分选方法，其特征在于：所述酸溶液为硫酸溶液，浓度为0.4~2.5wt%。
5.根据权利要求1所述的菱镁矿酸触发-流态化分选方法，其特征在于：步骤2）中液固流化床分选机为现有耐酸型液固流化床分选机或其改进产品。
6.根据权利要求1所述的菱镁矿酸触发-流态化分选方法，其特征在于：步骤2）所述表面活性剂为油酸钠，用量为50~500g/t原矿。
7.根据权利要求1所述的菱镁矿酸触发-流态化分选方法，其特征在于：步骤2）中通入硫酸后上升水流流速为0.01~0.08m/s。
技术总结