专利名称：粘土矿物尾矿崩解方法
技术领域：
本发明涉及粘土矿物尾矿再选利用领域，具体涉及一种粘土矿物尾矿崩 解方法。
技术背景粘土矿物是一种含水的硅酸盐或铝硅酸盐矿物，工业部门往往利用粘土 矿物中硅酸盐或铝硅酸盐矿物，而伴生其中的其它矿物被认为是无益甚至是 有害的.人们在开采或加工利用粘土矿物时，仅将其中所谓有用的矿物提取出来，而将大量所谓无益或在某种情况下有害的共伴生矿物作为废渣、>c>r 丢弃。粘土矿物尾矿中含有的伴生矿物目前大致分为三类第一类^LC矿中伴 生有常见的金属矿物，如黄铁矿、针铁矿、褐铁矿、鉛锌矿、钬铁矿、金红 石等；第二类^LC矿中伴生有常见的石英、长石等非粘土矿物；第三类M 矿中伴生有贵重金属矿物或稀土矿物，如Cu、 Ag、 Au等贵重元素以; L钕、 镨、铕、镝、铽、钇等稀土元素。目前的粘土矿物利用存在两大问题 一方面，因为长期开采，富矿和易 选矿的储量日益减少，出现了"fi^性的矿产资源短缺现象；另一方面，业已 探明的、储量巨大的、品位低、嵌布粒度细和结合形态复杂的"难选矿"、"伴 生矿"、"共生矿"以及选矿产生的大量尾矿，由于解离、n、分选等关键 技术不过关，导致选别产品达不到下游工业部门的应用要求，往往得不到有 效的开发利用，it^矿产资源大量流失。目前，我国粘土矿物尾矿的积存量 和年排放量十分巨大，据粘土协会提供的数据显示，仅高岭土尾矿(包括低 品位难选矿物)的排放量达2000万^t/年，且逐年增长。随着资源综合利用和环境保护受到国家的日益重视，许多科研单位都相 继开展了M综合利用的研究.相关的研究主要集中在金属矿山的尾矿综合 利用方面，业已取得了显著的成效；针对非金属矿物尾矿综合利用的研究成 果则主要集中在石棉、石骨、石墨等非粘土矿物。目前对粘土矿物M的利用一般有两种. 一是将粘土矿物尾矿直接作为 一种原料，制备建筑材料.但这种方法存在的缺点4^C矿中的石英砂含量不 够高，因此在制备建筑材料时尾矿的添加量受到了一定的限制；尾矿中含有 多种有用矿物，其价值远高于直##尾矿作为原料用于建筑材料中.另一种是分离尾矿中的某些有用矿物，从而达到尾矿回收利用的效果.景德镇陶瓷 学院的成岳采用分级-浮选工艺流程，从抚州高呤土尾砂中分选出云母，长 石，石英和瓷泥等精矿，用作陶瓷，玻璃硅砖，点焊条生产的原料(高岭土尾矿分级-浮选工艺的研究，矿产保护与利用，1997 (2): 27-31)。景德 镇陶瓷学院的欧克英从高岭土尾砂中分选出工业上可综合利用的长石，云母 等系列产品(高岭土尾砂综合利用工艺研究，陶瓷学报，1997， 18(1): 6 -17)。专利号为US5147458的美国专利公开了一种用高1102^6203含量高 岭土废物材料经分离加工生产出一种色度较低的颜料.这些方法一M将粘 土矿物^直接加入解离机中^t，再分选回收。但由于各种矿物之间结合 紧密，在解离机中不能完全^t， it^回收困难。而且一般采用浮选的方法， 成本比较高，且浮选药剂容易造成环境污染. 发明内容本发明目的是提供一种粘土矿物尾矿崩解方法，解决尾矿在利用过程中 不易崩解分歉的问题.为达到上述目的，本发明釆用的技术方案是 一种粘土矿物尾矿崩解方 法，将粘土矿物尾矿倒入深度为2~2.5米的崩解池中，加入质量为粘土矿物 尾矿0.3~0.8%的^1药剂，所述分狀药剂是六偏磷酸钠、聚丙烯酸钠和水 玻璃的混合物，六偏磷酸钠、聚丙烯酸钠与7JC玻璃的质量比例为1: 0.9 ~ 1.1: 3.8~4.2，其中，水玻璃调节尾矿的pH值至7 7.5;尾矿在^t药剂和阳光 的共同作用下经历0.5 ~ 1年时间佳尾矿崩解分歉.上述技术方案中的有关内容解#下1、 上述方案中，崩解池为水泥洗铸而成，底部为长方形，深度为2-2.5 米，可分别建造多个崩解池便于不同批次vC^存放。由于在4^堆放过程中， 受阳光照射的影响，尾矿上部和下部的崩解程;tA不同的。经研究发现，在 阳光照射下，深度2-2.5米以上的尾矿崩解程度较高，因此崩解池高度的2-2.5 米是较为合适的.既能提高尾矿的崩解程度，又最大限度减少了占地面积。2、 上述方案中，聚丙烯酸钠(DC，分子式为[C3H302Na]n)离解后的聚 丙烯酸离子能iiA矿物解离面之间，与矿物颗粒进行物理或化学吸附作用， 使矿物解离面产生电荷密集(聚丙烯酸离子带负电)，在矿物解离面形成双 电层从而使颗粒间产生斥力，使之不能结合成大颗粒而被剥离。颗粒之间的 相互排斥作用使带有负电荷密集的颗粒在水中处于悬浮^t状态，这就是聚 丙烯酸钠对矿物的解离分散作用。聚丙烯酸钠的^t^果持久性好，但其瞬间^t能力较差，2、 上述方案中，六偏磷酸钠(分子式(NaP03)6)的作用机理与聚丙烯 酸钠类似，它也是依靠带负电的偏磷酸离子i^A^物解离面而达到对矿物的 解离^t作用。六偏磷酸钠的瞬间^*果很好，M置一段时间后， 效果变差.3、 上述方案中，7jC玻璃(分子式Na20*mSi02)主要用来调节尾矿的 pH值，同时也具有一定的^t效果。粘土矿物尾矿一般呈酸性，需要用水 玻璃将其pH值调节至7-7.5，此时，4^各组分矿物间的界面自由能比较弱， 有利于矿物之间的剥离.当六偏磷酸钠聚丙烯酸钠(DC):水玻璃=1: 1: 4时，其剥离^t效果最好。由于尾矿中残留着部分原矿选矿ii^中的^t 剂，在崩解过程中^t剂添加量为0.3-0.8%。4、 上述方案中，所述崩解是指尾矿在风化#中只有物理状态的变化而 没有显著化学变化的破坏作用，主要是寒冷季节和昼夜之间的温度变化，使 岩石中的颗粒不断胀缩而发生松散.岩石裂隙中水的反复冻结和融化或者一 些试剂产生的电子斥力也可以使岩石破碎.由于上述技术方案运用，本发明与现有技^M目比具有下列优点和效果1、 本发明利用阳光、温度等对矿物的自然风化作用，以及^t药剂对矿 物解离面的吸附、渗透和浸蚀作用，在一定的时间周期下使粘土矿物尾矿产 生自然崩解的效果。可以提高粘土矿物尾矿中各种矿物的分散程度.经筛分 试验发现，经崩解技术处理后的粘土矿物尾矿-0.16mm颗粒含量从51.4%增 加到65.8%，尾矿中各矿物组分^t程度明显提高.2、 本发明对各种矿物结合比较紧密的vC^进行崩解分散，经过崩解^t 处理的尾矿在捣浆过程中解离^t^果好，从而使尾矿中各种有用矿物回收 容易，回收成本低。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述 实施例一 一种粘土矿物尾矿崩解方法将粘土矿物尾矿倒入深度为2.1米的崩解池中，加入质量为粘土矿物4^ 0.39%的分歉药剂，所述分牧药剂是六偏磷酸钠、聚丙烯酸钠和水玻璃的混 合物，六偏磷酸钠、聚丙烯酸钠与7JC玻璃的质量比例为1: 0.9: 4，其中， 7JC玻璃调节尾矿的pH值至7.4;尾矿在分牧药剂和阳光的共同作用下经历 0.8年时间佳龙矿崩解分歉。实施例二 一种粘土矿物尾矿崩解方法将粘土矿物M倒入深度为2.4米的崩解池中，加入质量为粘土矿物M 0.75。/。的^t药剂，所述^t药剂是六偏磷酸钠、聚丙烯酸钠和7jC玻璃的混 合物，六偏磷酸钠、聚丙烯酸钠与水玻璃的质量比例为1: 1.1: 4.1，其中， 7K玻璃调节尾矿的pH值至7.3;尾矿在^t药剂和阳光的共同作用下经历 0.6年时间使尾矿崩解^t。实施例三粘土矿物尾矿崩解方法将经选矿后得到的粘土矿物尾矿倒入建好的崩解池中，崩解池底部为方 形，深度为2.3米，可按需要建l个或多个崩解池。此时经筛分试验发现， 粘土矿物yC^中-0.16mm的颗粒为51.4%， -0.63mm的颗粒为91.1%,在粘土矿物尾矿中添加0.55 %的^1药剂，^t剂各组分配比为六偏磷 酸钠DC(聚丙烯酸钠)水玻璃-l: 1: 4，使粘土矿物尾矿的pH值二7.2.粘土矿物尾矿在崩解池中露M置1年，达到崩解周期后，将其倒入解 离机中.此时经筛分试验发现，粘土矿物尾矿中-0.16mm的颗粒为65.8%, -0.63mm的颗粒为94.5%。上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项 技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保 护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明 的保护范围之内.
权利要求
1. 一种粘土矿物尾矿崩解方法，其特征在于将粘土矿物尾矿倒入深度为2～2.5米的崩解池中，加入质量为粘土矿物尾矿0.3～0.8％的分散药剂，所述分散药剂是六偏磷酸钠、聚丙烯酸钠和水玻璃的混合物，六偏磷酸钠、聚丙烯酸钠与水玻璃的质量比例为1∶0.9～1.1∶3.8～4.2，其中，水玻璃调节尾矿的pH值至7～7.5；尾矿在分散药剂和阳光的共同作用下经历0.5～1年时间使尾矿崩解分散。
全文摘要
一种粘土矿物尾矿崩解方法，将粘土矿物尾矿倒入高度为2～2.5米的崩解池中，加入质量为粘土矿物尾矿0.3～0.8％的分散药剂，所述分散药剂是六偏磷酸钠、聚丙烯酸钠和水玻璃的混合物，六偏磷酸钠、聚丙烯酸钠与水玻璃的质量比例为1∶0.9～1.1∶3.8～4.2，其中，水玻璃调节尾矿的pH值至7～7.5；尾矿在分散药剂和阳光的共同作用下经历0.5～1年时间使尾矿崩解分散。本发明利用阳光、温度等对矿物的自然风化作用，以及分散药剂对矿物解离面的吸附、渗透和浸蚀作用，在一定的时间周期下使粘土矿物尾矿产生自然崩解的效果。
文档编号B02C23/06GK101249467SQ20081002320
公开日2008年8月27日 申请日期2008年4月2日 优先权日2008年4月2日
发明者松 刘, 张忠飞, 斐 文, 朱明秀, 勇 李, 青 李, 薛友圣, 陈丽昆 申请人:中国高岭土公司