1.本发明属于钒钛工业领域，特别涉及一种高硅钛渣的浮选降硅处理方法。
背景技术：
2.钛白粉是最优质的白色颜料，在涂料、油墨、造纸、塑料橡胶、化纤、陶瓷等工业中有重要用途。钛白粉的生产工艺主要为硫酸法和氯化法，氯化法是钛白粉生产的先进工艺，但对原料要求更高。低硅高品质钛渣是氯化钛白粉的优质原料，因此将高硅钛渣制备为高品质钛渣具有重大意义。
3.酸溶性钛渣是由钛铁矿经冶炼而成的富钛料，其tio2含量在70％左右。在高温条件下，钛渣中黑钛石固溶体结构改变，钛渣所含部分杂质元素转化为酸可溶性物质，再通过酸溶方式去除。通过上述方法可降低钙、镁、铝等元素含量，但不能将所含硅元素去除，而用于氯化钛白生产的高品质钛渣要求硅含量在1.5％以下，因此还存在不足之处。
4.cn202210374634.8公开了一种去除酸溶性钛渣中钙、镁元素的方法，通过氧化焙烧、破碎、加压酸浸、固液分离等步骤，可有效去除所含钙、镁、铝等杂质元素，得到了二氧化钛品位在80％以上的高钛渣，但没能有效降低硅含量，钛渣中二氧化钛含量难进一步提升。
5.cn201610338086.8公开了一种钠化焙烧高钛渣制备人造金红石的方法，通过微波干燥、钠化改性处理、酸浸除杂与煅烧等步骤，制备出90％以上的高品位人造金红石。但过程中加入了大量碳酸钠进行焙烧改性，成本高昂；同时采用了微波处理的方式，对设备要求严苛，整个工艺流程较长，经济性较差。
6.为了解决现有技术存在的技术缺陷，本发明在总结现有技术的基础上，通过实验和分析，完成了本发明。
技术实现要素：
7.本发明的目的是提供一种高硅钛渣的浮选降硅处理方法，包括以下步骤：
8.(1)对高硅钛渣进行分级，得到粗粒级物料和细粒级物料；
9.(2)将粗粒级物料配置成矿浆，再依次加入调整剂、抑制剂和捕收剂进行搅拌，得到浮选矿浆；
10.(3)对所述浮选矿浆进行刮泡，将刮出泡沫以及剩余矿浆分别进行固液分离，将泡沫中的固相作为精矿，剩余矿浆中的固相作为尾矿。
11.进一步地，步骤(1)中所述高硅含钛渣是由酸溶性钛渣酸浸得到，其主要元素的质量含量为：tio2:75～82％、al2o3:0.1～0.5％、cao:0.1～0.2％、mgo:0.6～1.0％、sio2:6.5～9.0％。上述所列元素为主要元素，其余还有fe(1％～2％)、v、mn、cr等元素。
12.进一步地，步骤(1)中所述物料分级粒度为325～400目。将粒径在325～400目以上的作为粗粒级物料，粒径在325～400目以下的作为细粒级物料。其中粗粒级产率70％～85％，细粒级产率15％～30％。如果浮选过程中存在过多细粒级物料，对浮选过程不利。由于含硅矿物容易粉化，可通过分级将其作为细粒级物料除去，提高浮选的选择性。申请人根
据试验结果将分级标准定为325～400目，在这个粒级下将细粒级物料分选出去进行脱泥，对粗粒级物料浮选的结果较好。
13.进一步地，步骤(2)中所述矿浆浓度为150～300g/l。
14.进一步地，步骤(2)中所述调整剂为盐酸或者硫酸，调节矿浆ph为5～7。
15.进一步地，步骤(2)中所述抑制剂为氟硅酸钠与水玻璃的混合物，二者质量比为(1～2):1。
16.进一步地，所述抑制剂用量为0.5～1kg/t。
17.进一步地，步骤(2)中所述捕收剂为组合捕收剂，由包括月桂酸、油酸钠、苯乙烯磷酸、二异丙基二硫代磷酸钠、氢氧化钠以及水制备得到。优选按重量份数计，所述月桂酸10～15份，油酸钠10～15份，苯乙烯磷酸50～60份，二异丙基二硫代磷酸钠含量8～12份，氢氧化钠0.5～1份。与现有技术相比，本发明的捕收剂还包括二异丙基二硫代磷酸钠，其作用为增强浮选起泡性，提高浮选药剂选择性和捕收能力。
18.进一步地，所述捕收剂的制备方法包括以下步骤：
19.1)取50～60份苯乙烯磷酸加入8～10倍重量的去离子水中，配置成溶液a待用；
20.2)取10～15份月桂酸、10～15份油酸钠、0.5～1份氢氧化钠加入8～10倍重量的去离子水中，配置成溶液b待用；
21.3)将所述溶液a和溶液b混合均匀，再加入8～12份二异丙基二硫代磷酸钠，放入水浴锅中在60℃～90℃保温加热20～40min即可使用。
22.进一步地，所述捕收剂用量为1～2kg/t。
23.进一步地，步骤(3)中所述精矿为低硅高品质钛渣，满足氯化钛白生产要求；尾矿及细粒级物料可用作生产硫酸法钛白粉原料。
24.本发明用浮选工艺处理高硅含钛渣，可得产率70％～80％的高品质钛渣，方法步骤科学、合理，与现有技术相比较具有以下优点：
25.1)高硅钛渣由酸溶性钛渣酸浸而来，浸出过程由于机械及化学作用导致部分物料粉化，分级处理实现脱泥，可避免对浮选过程造成不利影响，提高了浮选选择性。
26.2)组合捕收剂能够强化药剂在含钛矿物表面的吸附能力，增加其疏水性，扩大与含硅矿物表面化学性质差异，即可通过浮选降低钛渣中硅含量。
27.3)整个流程生产成本低廉，可得到产率70％～80％的高品质钛渣，分级所得细粒级物料及浮选尾矿可用作硫酸法钛白粉原料。实现低成本生产高品质钛渣，同时不造成钛资源的损失。
具体实施方式
28.以下实施例和对比例中，所用高硅钛渣由酸溶性钛渣酸浸得来，其中主要化合物含量为：tio2:80.21％、cao:0.14％、mgo:0.58％、al2o3:0.24％、sio2:8.67％，余量为其它杂质。
29.实施例1
30.本实施例公开了一种高硅钛渣的处理方法，所用高硅含钛渣由酸溶性钛渣酸浸得来，分级采用标准筛，并采用常规的浮选设备，本实施例具体包括以下步骤：
31.首先，用325目标准筛对高硅钛渣进行筛分，得到产率78.5％粗粒级物料；将该粗
粒级物料配置成150g/l矿浆，混合搅拌速度为2000r/min；
32.然后向矿浆中加入5％浓度稀盐酸调节矿浆ph＝6，搅拌2min；
33.再向矿浆中加入抑制剂，所述抑制剂由氟硅酸钠及水玻璃按照2:1配置而成，添加量为1000g/t，搅拌3min；
34.再向矿浆中加入组合捕收剂，其通过以下方法制备得到：
35.1)取55份苯乙烯磷酸加入10倍重量的去离子水中，配置成溶液a待用；
36.2)取12份月桂酸、12份油酸钠、0.8份氢氧化钠加入10倍重量的去离子水中，配置成溶液b待用；
37.3)将所述溶液a和溶液b混合均匀，再加入10份二异丙基二硫代磷酸钠，放入水浴锅中在70℃保温加热30min即可使用。
38.组合捕收剂的添加量为800g/t，搅拌3min；
39.最后加水至与浮选槽档板齐平，以20r/min的速度刮泡4min，将浮选泡沫进行固液分离，得到的固体为精矿；将浮选槽剩余矿浆进行固液分离，得到的固体为尾矿。得到精矿及尾矿烘干后测定钛、硅含量，并计算产率及回收率。
40.本实施例得到的浮选精矿中tio2含量92.21％、sio2含量0.8％，全流程产率72.13％、钛收率85.10％。
41.实施例2
42.本实施例公开了一种高硅钛渣的处理方法，所用高硅含钛渣由酸溶性钛渣酸浸得来，分级采用标准筛，并采用常规的浮选设备，本实施例具体包括以下步骤：
43.首先，用325目标准筛对高硅钛渣进行筛分，得到产率81.4％粗粒级物料；将该粗粒级物料配置成150g/l矿浆，混合搅拌速度为2000r/min；
44.然后向矿浆中加入5％浓度稀盐酸调节矿浆ph＝6，搅拌2min；
45.再向矿浆中加入抑制剂，所述抑制剂由氟硅酸钠及水玻璃按照2:1配置而成，添加量为1000g/t，搅拌3min；
46.再向矿浆中加入组合捕收剂，所述组合捕收剂由月桂酸、油酸钠、苯乙烯磷酸、二异丙基二硫代磷酸钠、氢氧化钠以及水按比例混合水浴加热而得，制备方法及原料用量同实施例1。其添加量为1000g/t，搅拌3min；
47.最后加水至与浮选槽档板齐平，以20r/min的速度刮泡4min，将得到精矿及尾矿烘干后测定钛、硅含量，并计算产率及收率。
48.本实施例得到的浮选精矿中tio2含量90.96％、sio2含量0.8％，全流程产率75.13％、钛收率87.20％。
49.实施例3
50.本实施例公开了一种高硅钛渣的处理方法，所用高硅钛渣由酸溶性钛渣酸浸得来，分级采用标准筛，并采用常规的浮选设备，本实施例具体包括以下步骤：
51.首先，用325目标准筛对高硅含钛渣进行筛分，得到产率76.40％粗粒级物料；将该粗粒级物料配置成150g/l矿浆，混合搅拌速度为2000r/min；
52.然后向矿浆中加入5％浓度稀盐酸调节矿浆ph＝6，搅拌2min；
53.再向矿浆中加入抑制剂，所述抑制剂由氟硅酸钠及水玻璃按照2:1配置而成，添加量为1000g/t，搅拌3min；
54.再向矿浆中加入组合捕收剂，所述组合捕收剂由月桂酸、油酸钠、苯乙烯磷酸、二异丙基二硫代磷酸钠、氢氧化钠以及水按比例混合水浴加热而得，制备方法及原料用量同实施例1。其添加量为1200g/t，搅拌3min；
55.最后加水至与浮选槽档板齐平，以20r/min的速度刮泡4min，将得到精矿及尾矿烘干后测定钛、硅含量，并计算产率及回收率。
56.本实施例得到的浮选精矿中tio2含量90.06％、sio2含量1.2％，全流程产率78.13％、钛收率83.58％。
57.实施例4
58.本实施例公开了一种高硅钛渣的处理方法，所用高硅钛渣由酸溶性钛渣酸浸得来，分级采用标准筛，并采用常规的浮选设备，本实施例具体包括以下步骤：
59.首先，用325目标准筛对高硅含钛渣进行筛分，得到产率76.31％粗粒级物料；将该粗粒级物料配置成150g/l矿浆，混合搅拌速度为2000r/min；
60.然后向矿浆中加入5％浓度稀盐酸调节矿浆ph＝5，搅拌2min；
61.再向矿浆中加入抑制剂，所述抑制剂由氟硅酸钠及水玻璃按照2:1配置而成，添加量为1000g/t，搅拌3min；
62.再向矿浆中加入组合捕收剂，所述组合捕收剂由月桂酸、油酸钠、苯乙烯磷酸、二异丙基二硫代磷酸钠、氢氧化钠以及水按比例混合水浴加热而得，制备方法及原料用量同实施例1。其添加量为1000g/t，搅拌3min；
63.最后加水至与浮选槽档板齐平，以20r/min的速度刮泡4min，将得到精矿及尾矿烘干后测定钛、硅含量，并计算产率及回收率。
64.本实施例得到的浮选精矿中tio2含量91.73％、sio2含量0.74％，全流程产率70.14％、钛收率80.19％。
65.实施例5
66.本实施例公开了一种高硅钛渣的处理方法，所用高硅含钛渣由酸溶性钛渣酸浸得来，分级采用标准筛，并采用常规的浮选设备，本实施例具体包括以下步骤：
67.首先，用325目标准筛对高硅钛渣进行筛分，得到产率76.03％粗粒级物料；将该粗粒级物料配置成150g/l矿浆，混合搅拌速度为2000r/min；
68.然后向矿浆中加入5％浓度稀盐酸调节矿浆ph＝6，搅拌2min；
69.再向矿浆中加入抑制剂，所述抑制剂由氟硅酸钠及水玻璃按照2:1配置而成，添加量为1500g/t，搅拌3min；
70.再向矿浆中加入组合捕收剂，所述组合捕收剂由月桂酸、油酸钠、苯乙烯磷酸、二异丙基二硫代磷酸钠、氢氧化钠以及水按比例混合水浴加热而得，制备方法及原料用量同实施例1。其添加量为800g/t，搅拌3min；
71.最后加水至与浮选槽档板齐平，以20r/min的速度刮泡4min，将得到精矿及尾矿烘干后测定钛、硅含量，并计算产率及回收率。
72.本实施例得到的浮选精矿中tio2含量92.01％、sio2含量0.75％，全流程产率70.11％、钛收率79.41％。
73.实施例1～5的主要区别为抑制剂、捕收剂用量不同，其余操作步骤相同。其浮选精矿中tio2含量在90％以上，sio2含量在1％以下。
74.对比例1
75.本对比例公开了一种高硅钛渣的处理方法，其捕收剂中未加入二异丙基二硫代磷酸钠，其它步骤同实施例1。
76.本对比例得到的浮选精矿中tio2含量89.54％、sio2含量1.23％，全流程产率62.11％、钛收率70.43％。
77.对比例2
78.本对比例公开了一种高硅钛渣的处理方法，具体包括以下步骤：
79.首先，取高硅钛渣150g，并配置成150g/l矿浆，混合搅拌速度为2000r/min；
80.然后向矿浆中加入5％浓度稀盐酸调节矿浆ph＝6，搅拌2min；后续步骤同实施例1。
81.本对比例得到的浮选精矿中tio2含量86.54％、sio2含量2.31％，全流程产率64.01％、钛收率69.57％。
82.对比例3
83.本对比例公开了一种高硅钛渣的处理方法，具体包括以下步骤：
84.首先，用300目标准筛对高硅钛渣进行筛分，得到产率65.13％粗粒级物料；将该粗粒级物料配置成150g/l矿浆，混合搅拌速度为2000r/min；
85.然后向矿浆中加入5％浓度稀盐酸调节矿浆ph＝6，搅拌2min；后续步骤同实施例1。
86.本对比例得到的浮选精矿中tio2含量92.32％、sio2含量0.66％，全流程产率67.20％、钛收率74.21％。
87.对比例4
88.本对比例公开了一种高硅钛渣的处理方法，具体包括以下步骤：
89.首先，用450目标准筛对高硅钛渣进行筛分，得到产率81.20％粗粒级物料；将钙粗粒级物料配置成150g/l矿浆，混合搅拌速度为2000r/min；
90.然后向矿浆中加入5％浓度稀盐酸调节矿浆ph＝6，搅拌2min；后续步骤同实施例1。
91.本对比例得到的浮选精矿中tio2含量89.02％、sio2含量1.51％，全流程产率69.51％、钛收率76.41％。
92.上述对比例及结果说明：如果捕收剂中未加入二异丙基二硫代磷酸钠，或者在第一步没有对高硅含钛渣进行筛分，其产物中sio2含量明显升高。如果将筛分使用的筛网孔径增大，则精矿产率下降明显；筛网孔径减小，则精矿中二氧化硅含量增加。
93.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。