本公開涉及選礦，例如涉及一種伴生鈷礦物的高硫鋁土礦的浮選藥劑及其應用、綜合利用方法。

背景技術：

1、鋁土礦作為生產(chǎn)鋁的主要原料，在現(xiàn)代工業(yè)中占據(jù)著舉足輕重的地位。中國優(yōu)質(zhì)鋁土礦資源有限，多數(shù)為低品質(zhì)礦且儲量不足，因而對外依存度極高。中國高硫鋁土礦儲量豐富，已探明資源量約10億噸，主要集中在貴州、河南等地，其中約57％是鋁硅比大于7的高品位鋁土礦，合理開發(fā)利用這部分資源對改善中國鋁土礦資源供應局面具有重要意義。

2、然而，在采用拜耳法進行氧化鋁生產(chǎn)時，高硫鋁土礦中的硫會引發(fā)一系列負面效應。例如，當鋁土礦中硫化礦含量較高時，硫以亞硫酸根離子等形式存在于生產(chǎn)流程中，對溶出、沉降、蒸發(fā)等關鍵工序產(chǎn)生不利影響。因此，針對高硫鋁土礦的脫硫處理成為該領域的關鍵技術需求。在過去，高硫鋁土礦利用過程中主要側重于硫化礦的脫除和氧化鋁的提取，往往忽視了伴生硫化礦資源的綜合利用。

3、近年來，在貴州貓場、云峰等地的高硫鋁土礦中還發(fā)現(xiàn)了鈷的富集，其主要以類質(zhì)同象的方式賦存在黃鐵礦中。鈷是戰(zhàn)略性關鍵金屬，廣泛應用于新能源電池、航空航天等戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)及國防軍工。隨著資源短缺問題的日益嚴峻和環(huán)保要求的不斷提高，開發(fā)一種高效、環(huán)保且經(jīng)濟可行的伴生鈷資源的高硫鋁土礦的綜合利用方法迫在眉睫。

4、綜上所述，目前亟需一種伴生鈷資源的高硫鋁土礦的綜合利用方法，以使其能夠充分回收硫鈷資源，提高資源利用率，以適應現(xiàn)代礦業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需求。

技術實現(xiàn)思路

1、本公開的目的在于克服現(xiàn)有技術中的不足，提供一種伴生鈷礦物的高硫鋁土礦的浮選藥劑及其應用、綜合利用方法，以至少達到不僅能夠提升所得鋁土礦的質(zhì)量，而且能夠充分回收該伴生鈷礦物的高硫鋁土礦中的硫鈷資源，從而有助于提高該伴生鈷礦物的高硫鋁土礦資源的綜合利用率的效果。

2、本公開的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的：

3、一方面，提供一種伴生鈷礦物的高硫鋁土礦的浮選藥劑。所述浮選藥劑包括組合捕收劑、抑制劑、活化劑以及脆性起泡劑；其中，所述組合捕收劑包括異戊基鉀黃藥和二丁基二硫代磷酸鈉；所述抑制劑包括肌醇六磷酸。

4、值得注意的是，本公開提供的所述浮選藥劑采用所述組合捕收劑替代傳統(tǒng)的單一硫化礦捕收劑，有利于微細粒硫化礦的回收，能夠提高所述高硫鋁土礦中硫化礦的脫除率；其中，所述異戊基鉀黃藥具有較強的捕收能力，能夠快速與硫化礦表面發(fā)生作用，形成穩(wěn)定的吸附層；所述二丁基二硫代磷酸鈉則對硫化礦具有良好的選擇性，能夠精準地識別并捕收目標硫化礦。因此，所述異戊基鉀黃藥和所述二丁基二硫代磷酸鈉之間能夠相互配合，發(fā)揮出協(xié)同增效的作用。在浮選過程中，所述組合捕收劑能夠與微細粒硫化礦表面的活性位點發(fā)生特異性吸附，改變硫化礦表面的電荷分布和疏水性，使得硫化礦顆粒之間的相互作用力發(fā)生變化，促使泡沫層在浮選槽中進行重新組裝。與傳統(tǒng)的單一硫化礦捕收劑作用下的泡沫層不同，所述組合捕收劑作用下的經(jīng)過重新組裝的泡沫層結構更加穩(wěn)定且合理，能夠有效改善礦泥夾帶的問題。

5、與此同時，本公開提供的所述浮選藥劑采用所述肌醇六磷酸作為所述抑制劑，能夠有效提高所得硫鈷混合精礦的品質(zhì)；其中，所述肌醇六磷酸能夠選擇性地附著于低硫鈷礦物表面，改變其表面電荷與潤濕性，增強親水性，從而有效抑制其可浮性，并且所述肌醇六磷酸對目標金屬礦物抑制弱，因而能夠確保目標礦物更好地富集。此外，所述肌醇六磷酸能夠自然降解，契合綠色選礦理念，能夠減輕資源開發(fā)對生態(tài)的壓力。

6、在一些實施例中，所述活化劑包括檸檬酸、酒石酸以及氮三乙酸中的一種。

7、在上述一些實施例中，所述浮選藥劑采用所述檸檬酸、所述酒石酸或所述氮三乙酸作為所述活化劑，所述檸檬酸、所述酒石酸與所述氮三乙酸均為小分子酸，且其分子結構內(nèi)含有-cooh或-oh，能夠與金屬離子(fe3+)形成穩(wěn)定的絡合物，使得硫化礦表面局部正電荷減少，導致表面電位向負方向移動，減弱了所述組合捕收劑與fe3+之間的相互作用，因而所述組合捕收劑更容易吸附在硫化礦物表面，從而提高其可浮性，起到了活化作用；此外，上述小分子酸在一定條件下還具有一定的還原性，能夠參與硫化礦物表面的氧化還原反應，可以與硫化礦物表面的氧化層發(fā)生反應，將高價態(tài)的金屬氧化物還原為低價態(tài)，去除表面的氧化層，露出新鮮的礦物表面，從而提高礦物表面的活性，有利于所述組合捕收劑的吸附。

8、在一些實施例中，所述脆性起泡劑包括甲基卡必醇和丙二醇乙醚中的一種。

9、在上述一些實施例中，所述浮選藥劑采用所述甲基卡必醇或所述丙二醇乙醚作為所述脆性起泡劑，能夠生成不粘稠型礦化泡沫，有利于后續(xù)分選。

10、在一些實施例中，所述異戊基鉀黃藥與所述二丁基二硫代磷酸鈉的質(zhì)量比為1～3:1。

11、需要說明的是，所述異戊基鉀黃藥具有較強的捕收能力，能夠迅速與硫化礦表面發(fā)生作用，形成穩(wěn)定的吸附層，而所述二丁基二硫代磷酸鈉則對硫化礦具有良好的選擇性，能夠通過靜電排斥減少細泥在氣泡上的附著，兩者之間能夠發(fā)揮出協(xié)同增效的作用，這種協(xié)同作用相比于單獨使用所述異戊基鉀黃藥或單獨使用所述二丁基二硫代磷酸鈉更具優(yōu)勢。

12、在此基礎上，在上述一些實施例中，通過對所述異戊基鉀黃藥與所述二丁基二硫代磷酸鈉的質(zhì)量比進行限定，不僅能夠進一步提升浮選過程中對硫化礦的捕收效率，而且能夠改善礦泥夾帶問題，提高泡沫層的穩(wěn)定性，從而進一步提升浮選效果。

13、在一些實施例中，在所述高硫鋁土礦中，s的含量為5％～20％，co的含量為0.005％～0.02％。

14、另一方面，提供一種如上述實施例中的任一項所述的浮選藥劑在伴生鈷礦物的高硫鋁土礦的浮選中的應用。

15、在一些實施例中，在所述高硫鋁土礦中，s的含量為5％～20％，co的含量為0.005％～0.02％。

16、又一方面，提供一種伴生鈷礦物的高硫鋁土礦的綜合利用方法。所述綜合利用方法使用如上述實施例中的任一項所述的浮選藥劑。所述綜合利用方法包括：對所述高硫鋁土礦進行磨礦，得到入浮樣品；將所述活化劑、所述組合捕收劑以及所述脆性起泡劑添加至所述入浮樣品中，調(diào)漿后進行硫鈷富集粗選，得到粗精礦和粗選尾礦；將所述抑制劑添加至所述粗精礦中，進行精選，得到硫鈷混合精礦；以及將所述組合捕收劑添加至所述粗選尾礦中，進行掃選，得到提質(zhì)鋁土礦。

17、值得注意的是，本公開提供的所述綜合利用方法創(chuàng)新性地提出對所述伴生鈷礦物的高硫鋁土礦中的鈷資源進行綜合回收，采用硫鈷富集工藝，配合添加所述浮選藥劑，較好地實現(xiàn)了硫鈷富集，獲得了所述硫鈷混合精礦和所述提質(zhì)鋁土礦，是一種較為理想的對所述伴生鈷礦物的高硫鋁土礦進行綜合回收的浮選方法。

18、其中，本公開提供的所述綜合利用方法的作用原理包括：

19、1)在所述硫鈷富集粗選時，考慮到部分含鈷硫化礦物原本的可浮性較差，難以與捕收劑充分作用而實現(xiàn)有效浮選，首先添加所述活化劑，使浮選礦漿活化目的礦物，從而提升分選效果；接著添加所述組合捕收劑，利用所述異戊基鉀黃藥和所述二丁基二硫代磷酸鈉之間的協(xié)同作用，增強對所述高硫鋁土礦中硫化礦的選擇性捕收能力，從而實現(xiàn)硫鈷高效富集；然后添加所述脆性起泡劑，生成不粘稠型礦化泡沫，有利于后續(xù)進行的所述精選；

20、2)在所述精選時，為了進一步提高分選性，添加所述抑制劑以有效抑制低硫鈷礦物，使目標金屬礦物更好地富集，獲得較好品質(zhì)的所述硫鈷混合精礦，為冶金提取鈷提供原料。

21、此外，需要說明的是，本公開提供的所述綜合利用方法所需要實現(xiàn)的目的之一在于對硫鈷資源的富集，而富集的效果在選礦指標上的體現(xiàn)包括但不限于：所述硫鈷混合精礦中硫(s)和鈷(co)的品位和回收率的提高。

22、在一些實施例中，經(jīng)過所述精選還得到精選中礦。所述綜合利用方法還包括：將所述精選中礦返回至所述硫鈷富集粗選。

23、在一些示例中，經(jīng)過所述掃選還得到掃選中礦。所述綜合利用方法還包括：將所述掃選中礦與所述精選中礦集中返回至所述硫鈷富集粗選。

24、應當理解的是，中礦的處理方式對于最終的回收效果具有重要影響。

25、需要說明的是，本公開一些實施例采用中礦集中返回方式，中礦集中返回方式是指將所述精選(例如，3次精選)和所述掃選(例如，1次掃選)產(chǎn)生的中礦合并后統(tǒng)一返回至所述硫鈷富集粗選進行重新處理。

26、值得注意的是，對于本公開提供的所述綜合利用方法而言，所述精選和所述掃選產(chǎn)生的中礦的可浮性較好，在對所得精礦的質(zhì)量要求較高時，采用中礦集中返回方式為宜，能夠使所得精礦的品質(zhì)得到提高。

27、在一些實施例中，在所述硫鈷富集粗選中，所述活化劑的用量為180～240g/t·原礦，所述組合捕收劑的用量為120～160g/t·原礦，所述脆性起泡劑的用量為12～20g/t·原礦。

28、在一些示例中，所述硫鈷富集粗選的次數(shù)為1次。

29、在一些實施例中，在所述精選中，所述抑制劑的用量為40～60g/t·原礦。

30、在一些示例中，在所述精選中，所述抑制劑的用量為50g/t·原礦。

31、在一些示例中，所述精選的次數(shù)為3次。

32、示例性的，所述精選包括第一次精選、第二次精選以及第三次精選；所述粗精礦經(jīng)過所述第一次精選得到第一中礦和第一精礦；所述第一精礦經(jīng)過所述第二次精選得到第二中礦和第二精礦；所述第二精礦經(jīng)過所述第三次精選得到第三中礦和所述硫鈷混合精礦；其中，所述第一次精選采用所述抑制劑，所述第二次精選和所述第三次精選均為空白精選；所述第一中礦、所述第二中礦與所述第三中礦合并得到所述精選中礦。

33、在一些實施例中，在所述掃選中，所述組合捕收劑的用量為30～40g/t·原礦。

34、在一些示例中，所述掃選的次數(shù)為1次。

35、在一些實施例中，所述入浮樣品中粒度為-0.074mm的礦物的質(zhì)量百分比為75％～83％。

36、在一些示例中，所述入浮樣品中粒度為-0.074mm的礦物的質(zhì)量百分比為80％。

37、需要說明的是，“所述入浮樣品中粒度為-0.074mm的礦物的質(zhì)量百分比為75％～83％”還可以被理解為“所述磨礦的磨礦細度為-0.074mm含量為75％～83％”，兩者具有相同的含義。

38、同理可知，“所述入浮樣品中粒度為-0.074mm的礦物的質(zhì)量百分比為80％”還可以被理解為“所述磨礦的磨礦細度為-0.074mm含量為80％”，兩者具有相同的含義

39、在一些實施例中，在所述高硫鋁土礦中，s的含量為5％～20％，co的含量為0.005％～0.02％。

40、綜上，可以看出，本公開針對所述伴生鈷礦物的高硫鋁土礦的綜合利用的復雜難題，通過創(chuàng)新性的工藝設計和藥劑體系研發(fā)，展現(xiàn)出了多維度的有益效果。

41、本公開的有益效果是：

42、1.本公開提供的一種伴生鈷礦物的高硫鋁土礦的浮選藥劑及其應用、綜合利用方法，相較于高硫鋁土礦傳統(tǒng)利用工藝，通過創(chuàng)新選礦手段脫除伴生鈷礦物的高硫鋁土礦中的硫化礦，不僅能夠提升所得鋁土礦的質(zhì)量，而且能夠充分回收該高硫鋁土礦中伴生的硫鈷資源；從選礦專業(yè)視角出發(fā)，這種無尾礦化的處理方式，有效避免尾礦排放對環(huán)境造成的潛在危害，完全契合當前綠色環(huán)保的發(fā)展理念，為礦業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供了切實可行的解決方案。

43、2.本公開提供的一種伴生鈷礦物的高硫鋁土礦的浮選藥劑及其應用、綜合利用方法，有助于提高伴生鈷礦物的高硫鋁土礦資源的綜合利用率，契合可持續(xù)發(fā)展理念。

44、3.本公開提供的一種伴生鈷礦物的高硫鋁土礦的浮選藥劑及其應用、綜合利用方法，對伴生鈷礦物的高硫鋁土礦資源實現(xiàn)科技增儲具有重要意義。