本发明属于矿物加工与水处理环保技术领域，尤其涉及一种基于改性炼铁渣的微细粒稀土浮选尾矿高效沉降方法。
背景技术
炼铁渣主要是炼铁过程中排出的一种废渣，是由脉石、灰分、助熔剂和其他不能进入生铁中的杂质所组成的混合物，主要成分是cao、sio2、al2o3、feo、fe2o3等。随着我国钢铁工业的发展，废渣排量每年高达数千万吨，一般用于建筑材料方面。炼铁渣密度较大，一般为3.1-3.6g/cm3，且比表面积大、平均孔径大，属于多孔性碱性物质，具有良好的过滤性能，略有一定的水硬胶凝性能。
稀土浮选尾矿由于粒度微细且加入了大量的水玻璃作为调整剂，因此，尾矿矿浆处于非常分散的状态，且矿浆ph值较高，微细的矿物颗粒间存在静电排斥力，从而导致尾矿难以团聚沉降。絮凝剂可以沉降尾矿，但是不仅成本较高，且絮凝剂对回水回用至浮选工艺有较大的影响，会导致整个稀土浮选体系的紊乱。
不使用絮凝剂高效沉降稀土浮选尾矿一直是稀土浮选的难点问题。由于这种尾矿粒度微细，基本处于43μm以下，且含有大量的水玻璃类分散剂（加入量在2-8kg/t原矿），往往还含有较多的脂肪酸类的捕收剂浮游在表面，导致整个浮选尾矿处于悬浮状态，难以有效沉降。由于微细粒的絮团需要一个凝结核心，炼铁渣这种比表面积大、比重大的物质正好适用，如果能够将炼铁渣引入稀土浮选尾矿水沉降领域，不仅能够拓宽炼铁渣的应用范围，而且对浮选尾矿水处理方面也将有所突破。
技术实现要素：
本发明提供了一种基于改性炼铁渣的微细粒稀土浮选尾矿高效沉降方法，特别针对粒度微细且含大量分散剂的稀土浮选尾矿的处理。针对稀土浮选尾矿粒度微细（大部分在43μm以下），且含有大量分散剂（水玻璃），难以有效沉降、回水难以回用的问题，设计采用加入改性炼铁渣，对微细粒难沉降的颗粒进行物理吸附沉降，具有良好的效果，较好的实现了稀土浮选后微细粒尾矿的高效沉降，解决其回水回用问题。
为了解决上述问题，本发明提供的一种基于改性炼铁渣的微细粒稀土浮选尾矿高效沉降方法，该方法特征主要在于，针对微细粒稀土浮选尾矿，先加入硫酸或石灰调节矿浆ph值，之后加入改性炼铁渣混合后，达到微细的浮选尾矿高效沉降的目的。
本发明的技术方案是：一种基于改性炼铁渣的微细粒稀土浮选尾矿沉降方法，该方法具体包括以下步骤：
步骤1：向微细粒稀土浮选尾矿中加入硫酸和石灰，将矿浆的ph值调节为6.5-7.5，备用；
步骤2：将一定量的经过物理改性炼铁渣加入到调节ph值矿浆中，在室温下，以300-1000r/min转速，持续搅拌8-15分钟，使微细稀土浮选尾矿完全沉降。
进一步，所述步骤2中物理改性炼铁渣的具体工艺是：将炼铁渣加入到球磨机或者立磨机中，磨至粒度小于0.074mm，备用。
进一步，所述微细粒稀土浮选尾矿为粒径-0.043mm占90%，矿浆ph值为8-10，含有的水玻璃分散剂的浮选尾矿。
进一步，所述步骤2中炼铁渣的加入量为0.8-10kg/t的干尾矿。
进一步，所述步骤2为高炉铁渣，密度为3-3.6g/cm3、比表面积0.3-0.6m2/g、平均孔径5-10nm。
进一步，经过沉降后的上层清液澄清，浊度不小于93，固体悬浮物含量仅为0.110g/l。
本发明的有益效果是：由于采用上述技术方案，本发明的方法针对矿浆溶液中含有大量水玻璃的问题，采用硫酸或石灰调节尾矿矿浆的ph值，将矿浆ph值调制6.5-7.5，从而水玻璃沉降，破坏水玻璃分散体系。这一阶段发生的是化学反应，主要是h+或者ca2+与矿浆溶液中的sio32-发生反应生成h2sio3或者casio3沉降；其次加入物理改性后的炼铁渣，吸附微细粒的浮选尾矿，这一阶段发生的是物理吸附作用。该改性炼铁渣密度大、比表面积大，粒径处于0.074mm以下，能够对矿浆中的微细粒尾矿起到絮凝沉降的作用，且效率较高，基本在8-15min就可以完成微细稀土浮选尾矿的沉降。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明。
本发明一种基于改性炼铁渣的微细粒稀土浮选尾矿沉降方法，该方法具体包括以下步骤：
步骤1：向微细粒稀土浮选尾矿中加入硫酸和石灰，将矿浆的ph值调节为6.5-7.5，备用；
步骤2：将一定量的经过物理改性炼铁渣加入到调节ph值矿浆中，在室温下，以300-1000r/min转速，持续搅拌8-15分钟，使微细稀土浮选尾矿完全沉降。
进一步，所述微细粒稀土浮选尾矿为粒径-0.043mm占90%，矿浆ph值为8-10，含有的水玻璃分散剂的浮选尾矿。
进一步，所述步骤2中炼铁渣的加入量为0.8-10kg/t的干尾矿。
进一步，所述步骤2炼铁渣为高炉铁渣，密度为3-3.6g/cm3、比表面积0.3-0.6m2/g、平均孔径5-10nm。
进一步，经过沉降后的上层清液澄清，浊度不小于93，固体悬浮物含量仅为0.110g/l。
实施例1：
采用本发明的方法，对某地氟碳铈型稀土浮选尾矿进行了高效沉降实践。
在现场生产的过程中，磨矿细度为-0.043mm占85%，加入水玻璃3-5kg/t，矿浆ph值在10，以h2o5为捕收剂进行浮选，浮选后尾矿细度为-0.043mm占90%，矿浆ph值为9，含有大量的水玻璃分散剂。
首先加入硫酸搅拌，将尾矿矿浆ph值调至6.5，使其完全反应；再加入石灰搅拌，将矿浆ph值调至7，此时尾矿呈中性环境；最后加入用量为0.8kg/t干尾矿的0.074mm以下的炼铁渣，混合搅拌后开始沉降，待加有炼铁渣的微细稀土浮选尾矿完全沉降，完成沉降的过程，基本在10min以内就能完全沉降。
经过沉降后的上层清液澄清，浊度为93，固体悬浮物含量仅为0.110g/l，回水利用良好。主要是以来源广泛、价格便宜的废料来治理尾矿，沉降微细粒稀土浮选尾矿的目的。
实施例2：
采用本发明的方法，对四川某氟碳铈型稀土浮选的尾矿进行了高效沉降实践。
其磨矿细度为-0.037mm占90%，浮选时所用水玻璃4kg/t，矿浆ph值在10左右，以h2o7为捕收剂进行浮选。浮选后，测得其尾矿的细度为-0.043mm占85%，矿浆ph值为9左右，且含有大量的水玻璃分散剂。
首先加入硫酸搅拌，将尾矿矿浆ph值调至6.5，使其完全反应；再加入石灰搅拌，将矿浆ph值调至7，此时尾矿呈中性环境；最后加入用量为0.5kg/t干尾矿的粒级范围0.074mm以下的改性炼铁渣，混合搅拌后开始沉降，待加有炼铁渣的微细稀土浮选尾矿完全沉降，完成沉降的过程，基本在8min左右就能完全沉降。
经过沉降后的上层清液澄清，浊度为98，固体悬浮物含量仅为0.120g/l，回水利用效果良好。