一种天然斜发沸石除杂提纯的选矿工艺

1.本发明属于非金属矿选矿工艺，具体是一种天然斜发沸石除杂提纯的选矿工艺。


背景技术：

2.随着工业的快速发展，对非金属矿产品的粒形、粒度和白度等参数提出更高要求，非金属矿提纯是除去影响产品白度和理化性能的有害杂质矿物，常规选矿工艺有重选、磁选、浮选等，对于嵌布粒度细的弱磁性矿物磁选效果并不理想，浮选成本较高且污染环境。天然斜发沸石矿物自然分布不均匀，多伴有共生杂质矿物，其性能得不到充分发挥。其通常伴生有蒙脱石、绢云母、石英、长石、绿泥石等杂质矿物，且嵌布粒度细，特别是石英、长石类杂质矿物，相对密度、可浮选性与斜发沸石矿差异小，用单一常规的选矿方法很难分离。己有文献中主要是使用三溴甲烷重液进行分离，除去重矿物，留下轻矿物斜发沸石。但此种方法选矿成本高，而且三溴甲烷对人体有一定危害，因此探索工艺简单，环保的选矿方法提纯斜发沸石矿，使其资源优势转化为经济优势，具有重要的现实意义。
3.沸石是一种高附加值的矿产资源，加强沸石的矿物学、物理化学方面的研究，加强对沸石矿的各种物化特征的综合合理研究势在必行，深入开拓去杂提纯的选矿工作、提高沸石纯度，不但具有矿物学意义，而且更具有重大的经济意义。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种天然斜发沸石除杂提纯的选矿工艺，本发明将沸石原矿破碎、筛分至一定粒度后，经预先磨矿筛分，去除一部分杂质得到磨矿精矿，磨矿精矿又经搅拌、离心、沉降联合提纯工艺，最终得到沸石精矿，有效提高斜发沸石纯度，通过该工艺制备的斜发沸石，能将二级品沸石提纯至一级品标准，且未使用化学药剂，具有很高的环境效益。
5.本发明的技术方案如下：一种天然斜发沸石除杂提纯的选矿工艺，具体步骤如下：
6.(1)将沸石原矿进行破碎、筛分得到沸石样品；
7.(2)将步骤(1)的沸石样品进行磨矿，过筛，预先筛分去除一部分杂质，筛下产物作为搅拌精矿；
8.(3)将步骤(2)的搅拌精矿用水调浆后进行搅拌，得到的搅拌物料作为离心精矿；
9.(4)将步骤(3)的离心精矿进行离心分选，得到的底流物料作为尾矿，溢流物料作为沉降精矿；
10.(5)将步骤(4)的沉降精矿进行沉降，沉淀物料经脱水后得到沸石精矿，悬浮液经脱水后作为尾矿。
11.进一步地，步骤(1)破碎、筛分后的沸石样品粒度为-2mm。
12.进一步地，步骤(2)磨矿在密封制样粉碎机中进行，采用的磨矿方法为干法磨矿。
13.进一步地，步骤(2)中过筛采用的是0.074mm标准筛。
14.进一步地，步骤(3)搅拌在浸出搅拌机中进行，调浆后的精矿搅拌浓度为5wt％～
20wt％，搅拌时间为20～50min，搅拌转速为1300～2000r/min。
15.进一步地，步骤(4)在尼尔森离心机中进行，离心力为60～150g`s，水压15～30kpa。
16.进一步地，步骤(5)沉降在沉降桶中进行，沉降时间为2～5min，虹吸深度为2～5cm。
17.本发明的有益效果是：
18.1)本发明根据石英、长石、蒙脱石等杂质矿物的嵌布粒度、硬度、密度等与斜发沸石矿的性质差异，在搅拌-离心-沉降联合提纯工艺前，选择预先磨矿筛分工艺对低品位沸石进行处理，预先去除一部分杂质矿物，使沸石与杂质分离；
19.2)本发明使用浸出搅拌机对沸石进行搅拌，利用机械搅拌的剪切作用和空化作用使沸石在筒体内产生运动并得到充分振荡，能有效使沸石与杂质矿物进一步解离，操作便利；
20.3)本发明在搅拌后采用离心机进行离心分选，由于石英、长石等粗砂矿物与沸石的性质差异，在离心力的作用下，粗砂矿物被留在转股中成为底流产物，沸石则在水流的冲刷下成为溢流产物，实现粗砂与硅藻土的分离，工艺简单；
21.4)本发明在离心后采用自然沉降方式，由于蒙脱石和沸石密度等的差异，沉降速度会有所不同，在一定沉降时间和虹吸深度条件下，实现蒙脱石与沸石的分离，工艺简单。
附图说明
22.图1是本发明的步骤(1)原矿处理流程图；
23.图2是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
24.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
25.下面通过实施例对本发明的技术方案作进一步的详细描述，具体流程如图1、2所示。
26.实施例1：
27.利用一种天然斜发沸石除杂提纯的选矿工艺对某天然石进行提纯，本实施例的具体过程为：
28.(1)将天然沸石原矿进行破碎、筛分得到-2mm的沸石样品；
29.(2)将步骤(1)的沸石样品通过密封制样粉碎机进行磨矿，经0.074mm筛进行预先筛分，其中粒度＞0.074mm的矿石作为尾矿，粒度＜0.074mm的矿石作为磨矿精矿进行搅拌-离心工艺；
30.(3)将步骤(2)的磨矿精矿调浆后进行搅拌，搅拌浓度为5wt％，搅拌时间为20min，搅拌转速为1500r/min；
31.(4)将步骤(3)搅拌后的矿浆进行离心分选，离心力为65g`s，水压15kpa，离心底流作为尾矿，离心溢流作为沉降精矿；
32.(5)将步骤(4)的沉降精矿进行沉降，沉降时间为5min，虹吸深度为2cm，得到沉淀物为沸石精矿，悬浮液为沸石尾矿。
33.本实施例得到的沸石精矿的nh
4+
交换量为123mmol/100g，尾矿的nh
4+
交换量为102mmol/100g。
34.实施例2：
35.利用一种天然斜发沸石除杂提纯的选矿工艺对某低品位沸石进行提纯，本实施例的具体过程为：
36.(1)将低品位沸石原矿进行破碎、筛分得到-2mm的沸石样品；
37.(2)将步骤(1)的沸石样品通过密封制样粉碎机进行磨矿，经0.074mm筛进行预先筛分，其中粒度＞0.074mm的矿石作为尾矿，粒度＜0.074mm的矿石作为磨矿精矿进行搅拌-离心工艺；
38.(3)将步骤(2)的磨矿精矿调浆后进行搅拌，搅拌浓度为15wt％，搅拌时间为30min，搅拌转速为1300r/min；
39.(4)将步骤(3)搅拌后的矿浆进行离心分选，离心力为120g`s，水压25kpa，离心底流作为尾矿，离心溢流作为沉降精矿；
40.(5)将步骤(4)的沉降精矿进行沉降，沉降时间为4min，虹吸深度为4cm，得到沉淀物为沸石精矿，悬浮液为沸石尾矿。
41.本实施例得到的沸石精矿的nh
4+
交换量为139mmol/100g，尾矿的nh
4+
交换量为118mmol/100g。
42.实施例3：
43.利用一种天然斜发沸石除杂提纯的选矿工艺对某低品位沸石进行提纯，本实施例的具体过程为：
44.(1)将低品位沸石原矿进行破碎、筛分得到-2mm的沸石样品；
45.(2)将步骤(1)的沸石样品通过密封制样粉碎机进行磨矿，经0.074mm筛进行预先筛分，其中粒度＞0.074mm的矿石作为尾矿，粒度＜0.074mm的矿石作为磨矿精矿进行搅拌-离心工艺；
46.(3)将步骤(2)的磨矿精矿调浆后进行搅拌，搅拌浓度为10wt％，搅拌时间为40min，搅拌转速为1750r/min；
47.(4)将步骤(3)搅拌后的矿浆进行离心分选，离心力为90g`s，水压20kpa，离心底流作为尾矿，离心溢流作为沉降精矿；
48.(5)将步骤(4)的沉降精矿进行沉降，沉降时间为3min，虹吸深度为3cm，得到沉淀物为沸石精矿，悬浮液为沸石尾矿。
49.本实施例得到的沸石精矿的nh
4+
交换量为144mmol/100g，尾矿的nh
4+
交换量为121mmol/100g。
50.实施例4：
51.利用一种天然斜发沸石除杂提纯的选矿工艺对某低品位沸石进行提纯，本实施例的具体过程为：
52.(1)将低品位沸石原矿进行破碎、筛分得到-2mm的沸石样品；
53.(2)将步骤(1)的沸石样品通过密封制样粉碎机进行磨矿，经0.074mm筛进行预先
筛分，其中粒度＞0.074mm的矿石作为尾矿，粒度＜0.074mm的矿石作为磨矿精矿进行搅拌-离心工艺；
54.(3)将步骤(2)的磨矿精矿调浆后进行搅拌，搅拌浓度为20wt％，搅拌时间为50min，搅拌转速为2000r/min；
55.(4)将步骤(3)搅拌后的矿浆进行离心分选，离心力为150g`s，水压30kpa，离心底流作为尾矿，离心溢流作为沉降精矿；
56.(5)将步骤(4)的沉降精矿进行沉降，沉降时间为2min，虹吸深度为5cm，得到沉淀物为沸石精矿，悬浮液为沸石尾矿。
57.本实施例得到的沸石精矿的nh
4+
交换量为139mmol/100g，尾矿的nh
4+
交换量为115mmol/100g。
58.以上技术方案阐述了本发明的技术思路，不能以此限定本发明的保护范围，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上技术方案所作的任何改动及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

技术特征：
1.一种天然斜发沸石除杂提纯的选矿工艺，其特征在于，具体步骤如下：(1)将沸石原矿进行破碎、筛分得到沸石样品；(2)将步骤(1)的沸石样品进行磨矿，过筛筛下产物作为搅拌精矿；(3)将步骤(2)的搅拌精矿用水调浆后进行搅拌，得到的搅拌物料作为离心精矿；(4)将步骤(3)的离心精矿进行离心分选，得到的底流物料作为尾矿，溢流物料作为沉降精矿；(5)将步骤(4)的沉降精矿进行沉降，沉淀物料经脱水后得到沸石精矿，悬浮液经脱水后作为尾矿。2.根据权利要求1所述的一种天然斜发沸石除杂提纯的选矿工艺，其特征在于，步骤(1)破碎、筛分的沸石样品粒度为-2mm。3.根据权利要求1所述的一种天然斜发沸石除杂提纯的选矿工艺，其特征在于，步骤(2)磨矿在密封制样粉碎机中进行，采用的磨矿方法为干法磨矿。4.根据权利要求1所述的一种天然斜发沸石除杂提纯的选矿工艺，其特征在于，步骤(2)中过筛采用的是0.074mm标准筛。5.根据权利要求1所述的一种天然斜发沸石除杂提纯的选矿工艺，其特征在于，步骤(3)搅拌在浸出搅拌机中进行，搅拌浓度为5wt％～20wt％，搅拌时间为20～50min，搅拌转速为1300～2000r/min。6.根据权利要求1所述的一种天然斜发沸石除杂提纯的选矿工艺，其特征在于，步骤(4)在尼尔森离心机中进行，离心力为60～150g`s，水压15～30kpa。7.根据权利要求1所述的一种天然斜发沸石除杂提纯的选矿工艺，其特征在于，步骤(5)沉降在沉降桶中进行，沉降时间为2～5min，虹吸深度为2～5cm。

技术总结
本发明公开了一种天然斜发沸石除杂提纯的选矿工艺，将低品位沸石破碎、筛分至一定粒度后，经预先磨矿筛分，去除一部分杂质得到磨矿精矿，磨矿精矿又经搅拌、离心、沉降，最终得到沸石精矿，基于天然斜发沸石矿物自然分布不均匀，且共生杂质矿物嵌布粒度细，相对密度、硬度与斜发沸石矿差异小，常规选矿方法难以分离的特点，本发明采用磨矿-搅拌-擦洗联合提纯方法，根据斜发沸石矿和杂质矿物性质的硬度和密度差异以及嵌布粒度大小，在搅拌离心分选工艺前进行预先磨矿筛分工艺，减少了杂质矿物对离心选矿工艺的影响，有效提高斜发沸石纯度，通过该工艺制备的斜发沸石，能将二级品沸石提纯至一级品标准，且未使用化学药剂，具有很高的环境效益。环境效益。环境效益。


技术研发人员：张博文 王海囡 马志军 高志刚 冯友德
受保护的技术使用者：辽宁工程技术大学
技术研发日：2023.06.30
技术公布日：2023/8/14