本發明屬于選礦技術領域，涉及一種基于活性油質氣泡的浮選方法。
背景技術：
浮選一直是礦物加工工業中應用最為廣泛的用于分離有用礦物的技術和方法，是根據礦物顆粒表面親水性和疏水性差異，礦物顆粒與氣泡的黏附作用強弱進行有價礦物與脈石礦物分選的方法。常規浮選多采用氣泡作為浮選載體，疏水性礦物顆粒被氣泡負載上浮。氣泡作為礦物顆粒上浮的載體在浮選中有著舉足輕重的作用。最早的浮選技術不是采用氣泡而是采用油滴作為載體，常規泡沫浮選一般都是以空氣泡作為載體，負載粘附在上面的可浮性礦物顆粒上升，并在上升過程中形成一個個的氣泡和礦粒的聯合體，上浮到礦漿頂端泡沫層排出成為泡沫產品。在泡沫浮選過程中，空氣泡與礦物顆粒的碰撞概率、黏附概率、空氣泡壽命的長短、空氣泡與礦物顆粒黏附的牢固程度均能影響礦物顆粒是否能夠被空氣泡負載上浮。一般來說，氣泡在礦漿中容易排開疏水顆粒之間的水化層，也就是疏水性顆粒較易被氣泡負載上浮。對于疏水性差的有價礦物，則需要加入大量的烴類油捕收劑來改變其表面性質，提高其疏水性。由于烴類油捕收劑在水中的溶解度小、分散性差、需高溫或加熱浮選，因此浮選中捕收劑用量較大，烴類油礦漿中分散性差，捕收劑與礦漿中各物質產生協同作用，以致浮選效率較低，浮選成本增高。疏水性差的有價礦物的浮選相對非常不經濟或者說其不具備浮選的可行性。
技術實現要素：
本發明所要解決的技術問題是針對現有技術中存在的上述不足，提供一種基于活性油質氣泡的浮選方法，利用活性油質氣泡取代傳統的空氣泡在浮選中作為礦物顆粒浮選載體，負載可浮礦物顆粒上浮，通過礦物顆粒之間的可浮性差異，實現有價礦物與脈石礦物的分離，從而強化浮選過程，降低捕收劑用量，提高礦物浮選回收率。
為解決上述技術問題，本發明提供的技術方案是：
提供一種基于活性油質氣泡的浮選方法，采用煤油和油溶性捕收劑混合通氣制備活性油質氣泡，然后采用正浮選工藝分離礦物。即采用活性油質氣泡代替傳統氣泡作為礦物顆粒載體應用于礦物浮選分離中。
按上述方案，所述油溶性捕收劑為脂肪酸。
按上述方案，所述浮選方法具體步驟如下：
1)向煤油中加入油溶性捕收劑，混合均勻得到混合液i；
2)將步驟1)所得混合液i裝入浮選柱底部儲槽，然后將壓縮空氣通過浮選柱底部儲槽，空氣從儲槽通過時攜帶少量混合液i，從而在浮選柱中得到活性油質氣泡；
3)將礦物粉磨至磨礦細度-200#占80-100％得到礦物顆粒，然后將礦物顆粒與水按液固比1-10：180(ml：g)攪拌混合均勻，調節ph至5-10，得到混合液ii；
4)將步驟3)所得混合液ii倒入步驟2)所述浮選柱中，采用正浮選工藝進行浮選，收集活性油質氣泡得到浮選精礦，收集沉降的礦物顆粒得到浮選尾礦。
優選的是，步驟1)所述混合液i中油溶性捕收劑的濃度為80-120ppm。
優選的是，步驟2)壓縮空氣通過浮選柱底部儲槽的流速為300-400ml/min。
優選的是，步驟4)浮選柱底部儲槽中煤油與混合液ii體積比為1-3：90。
優選的是，步驟4)所述正浮選工藝條件為：攪拌速度300-400rpm，浮選時間4-8min。
本發明方案中，捕收劑溶于活性油質氣泡表層的油膜中，相較于常規氣泡浮選，捕收劑用量較少，而且可根據需要調節中性油膜中捕收劑的種類和濃度。另外，捕收劑不直接添加到礦漿中，也可以最大程度降低脈石礦物的活化。捕收劑存在于活性油質氣泡表面油膜中，水相中(礦漿中)存在的捕收劑就少。比起常規浮選，捕收劑在礦漿中脈石礦物上吸附量非常低，這樣可以有效的降低捕收劑的消耗量，降低捕收劑失活的可能性。活性油質氣泡浮選技術是活性油質氣泡直接與礦物顆粒碰撞吸附，避免捕收劑與起泡劑、抑制劑、調整劑等其它藥劑發生作用，降低捕收劑活性。
常規浮選中，油類捕收劑分散于礦漿中，作用在礦物顆粒表面改變其疏水性，然后與氣泡黏附，完成氣泡的礦化。浮選過程均可以分為兩個步驟：(1)捕收劑與礦物顆粒作用，在礦物顆粒表面鋪展，改變固體顆粒表面性質；(2)氣泡與表面性質改變后的固體顆粒作用、黏附，負載固體顆粒上浮，實現浮選。活性油質氣泡與礦物顆粒的作用是在油膜與礦物顆粒吸附的同時，活性油質氣泡也與礦物黏附在一起，是一步完成氣泡與礦物顆粒的相互作用，將傳統浮選技術中的二步減少為一步，減少了黏附功。
活性油質氣泡表面的捕收劑分子與礦物顆粒疏水表面質點之間存在著某些特殊的化學作用或者電化學作用，只有疏水性的礦物顆粒被活性油質氣泡捕獲，親水性礦物顆粒不被捕獲，因此活性油質氣泡的選擇性也相對較高。
本發明的有益效果在于：采用本發明提供的基于活性油質氣泡的浮選方法能夠解決現有浮選過程中烴類油捕收劑分散性差、用量大、需要輔助加溫、回收率低、選擇性差的問題，(脂肪酸在煤油中的濃度僅100pppm，而一次900ml礦漿才需要用大概2ml的含有脂肪酸的煤油，計算下來，脂肪酸的用量才2ppm)一次浮選回收率達60-80％，較相同條件下常規氣泡浮選，浮選回收率提高了1.1-4.5倍。
具體實施方式
為使本領域技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合實施例對本發明作進一步詳細描述。
對比例1
常規氣泡浮選方法，針對磷灰石進行氣泡浮選，磷灰石中p2o546.06％，cao48.18％，sio21.36％，fe2o30.12％。以脂肪酸為捕收劑，采用基于活性油質氣泡浮選法的浮選柱進行常規氣泡浮選，其浮選過程包括以下步驟：
1)將磷灰石研磨、篩分，取磨礦細度-200#的磨礦產物5g；
2)將步驟1)中的磨礦產物與含100ppm脂肪酸的水溶液800ml混合，攪拌均勻，得到混合液i；
3)用hcl溶液和naoh溶液調整混合液i的ph至6，得到混合液ii；
4)將混合液ii倒入浮選柱中，通入壓縮空氣，空氣流速為300ml/min，浮選礦漿攪拌速度為350rpm，浮選5min，從浮選柱頂端獲得浮選精礦，尾礦滯留于浮選柱中；
5)將步驟4)中的精礦和尾礦過濾、真空干燥、稱重，計算磷灰石浮選回收率。
本對比例中磷灰石的浮選回收率為74.0％。
對比例2
常規氣泡浮選方法，針對白云石進行氣泡浮選，白云石中mgo46.06％，cao60.27％，sio20.68％，fe2o30.91％。以脂肪酸為捕收劑，采用基于活性油質氣泡浮選法的浮選柱進行常規氣泡浮選，其浮選過程包括以下步驟：
1)將白云石研磨、篩分，取磨礦細度-200#的磨礦產物6g；
2)將步驟1)中的磨礦產物與含100ppm脂肪酸的水溶液800ml混合，攪拌均勻，得到混合液i；
3)用hcl溶液和naoh溶液調整混合液i的ph至6，得到混合液ii；
4)將混合液ii倒入浮選柱中，通入壓縮空氣，空氣流速為300ml/min，浮選礦漿攪拌速度為350rpm，浮選5min，從浮選柱頂端獲得浮選精礦，尾礦滯留于浮選柱中；
5)將步驟4)中的精礦和尾礦過濾、真空干燥、稱重，計算白云石浮選回收率。
本對比例中白云石的浮選回收率為16.5％。
對比例3
常規氣泡浮選方法，針對氟碳鈰礦進行氣泡浮選，氟碳鈰礦中la29.44％，ce38.64％，pd6.94％，ba13.27％，fe3.11％。以脂肪酸為捕收劑，采用基于活性油質氣泡浮選法的浮選柱進行常規氣泡浮選，其浮選過程包括以下步驟：
1)將氟碳鈰礦研磨、篩分，取磨礦細度-200#的磨礦產物6g；
2)將步驟1)中的磨礦產物與含100ppm脂肪酸的水溶液800ml混合，攪拌均勻，得到混合液i；
3)用hcl溶液和naoh溶液調整混合液i的ph至6，得到混合液ii；
4)將混合液ii倒入浮選柱中，通入壓縮空氣，空氣流速為300ml/min，浮選礦漿攪拌速度為350rpm，浮選5min，從浮選柱頂端獲得浮選精礦，尾礦滯留于浮選柱中；
5)將步驟4)中的精礦和尾礦過濾、真空干燥、稱重，計算氟碳鈰礦浮選回收率。
本對比例中氟碳鈰礦的浮選回收率為22.9％。
對比例4
常規氣泡浮選方法，針對磷礦進行氣泡浮選，磷礦中p2o522.34％，mgo1.53％。以脂肪酸為捕收劑，采用基于活性油質氣泡浮選法的浮選柱進行常規氣泡浮選，其浮選過程包括以下步驟：
1)將磷礦研磨、篩分，取磨礦細度-200#的磨礦產物6g；
2)將步驟1)中的磨礦產物與含100ppm脂肪酸的水溶液800ml混合，攪拌均勻，得到混合液i；
3)用hcl溶液和naoh溶液調整混合液i的ph至9，得到混合液ii；
4)將混合液ii倒入浮選柱中，通入壓縮空氣，空氣流速為300ml/min，浮選礦漿攪拌速度為350rpm，浮選5min，從浮選柱頂端獲得浮選精礦，尾礦滯留于浮選柱中；
5)將步驟4)中的精礦和尾礦過濾、真空干燥、稱重，計算磷礦浮選回收率。
本對比例中磷礦的浮選回收率為16.7％，浮選精礦中p2o526.31％，mgo0.44％，浮選產品未達到工業需求。
實施例1
一種基于活性油質氣泡的浮選過程強化方法，針對磷灰石進行活性油質氣泡強化浮選，磷灰石中p2o546.06％，cao48.18％，sio21.36％，fe2o30.12％。其浮選過程包括以下步驟：
1)配制脂肪酸煤油溶液i(脂肪酸的濃度為110ppm)，用來制備活性油質氣泡；
2)將步驟1)中的脂肪酸煤油溶液i加入浮選柱中制造活性油質氣泡的儲槽中；
3)將磷灰石研磨、篩分，取磨礦細度-200#占80-100％的磨礦產物6g；
4)將步驟1)中的磨礦產物與800ml水混合，攪拌均勻，用hcl溶液和naoh溶液調整混合液i的ph至6，得到混合液ii；
5)將混合液ii倒入浮選柱中(浮選柱底部儲槽中煤油與混合液ii體積比為3：90)，通入壓縮空氣，空氣流速為300ml/min，浮選礦漿攪拌速度為350rpm，浮選5min，從浮選柱頂端獲得浮選精礦，尾礦滯留于浮選柱中；
6)將步驟5)中的精礦和尾礦過濾、真空干燥、稱重，計算磷灰石浮選回收率。
本實施例中磷灰石的浮選回收率為83.0％，較對比例1中浮選回收率提高了1.12倍。
實施例2
一種基于活性油質氣泡的浮選過程強化方法，針對白云石進行活性油質氣泡強化浮選，白云石中mgo46.06％，cao60.27％，sio20.68％，fe2o30.91％。其浮選過程包括以下步驟：
1)配制脂肪酸煤油溶液i(脂肪酸的濃度為110ppm)，用來制備活性油質氣泡；
2)將步驟1)中的脂肪酸煤油溶液i加入浮選柱中制造活性油質氣泡的儲槽中；
3)將白云石研磨、篩分，取磨礦細度-200#占80-100％的磨礦產物6g；
4)將步驟1)中的磨礦產物與800ml水混合，攪拌均勻，用hcl溶液和naoh溶液調整混合液i的ph至6，得到混合液ii；
5)將混合液ii倒入浮選柱中(浮選柱底部儲槽中煤油與混合液ii體積比為2：90)，通入壓縮空氣，空氣流速為300ml/min，浮選礦漿攪拌速度為350rpm，浮選5min，從浮選柱頂端獲得浮選精礦，尾礦滯留于浮選柱中；
6)將步驟5)中的精礦和尾礦過濾、真空干燥、稱重，計算白云石浮選回收率。
本實施例中白云石的浮選回收率為68.5％，較對比例2中浮選回收率提高了4.15倍。
實施例3
一種基于活性油質氣泡的浮選過程強化方法，針對氟碳鈰礦進行活性油質氣泡強化浮選，氟碳鈰礦中la29.44％，ce38.64％，pd6.94％，ba13.27％，fe3.11％。其浮選過程包括以下步驟：
1)配制脂肪酸煤油溶液i(脂肪酸的濃度為110ppm)，用來制備活性油質氣泡；
2)將步驟1)中的脂肪酸煤油溶液i加入浮選柱中制造活性油質氣泡的儲槽中；
3)將氟碳鈰礦研磨、篩分，取磨礦細度-200#占80-100％的磨礦產物6g；
4)將步驟1)中的磨礦產物與800ml水混合，攪拌均勻，用hcl溶液和naoh溶液調整混合液i的ph至6，得到混合液ii；
5)將混合液ii倒入浮選柱中(浮選柱底部儲槽中煤油與混合液ii體積比為1：90)，通入壓縮空氣，空氣流速為300ml/min，浮選礦漿攪拌速度為350rpm，浮選5min，從浮選柱頂端獲得浮選精礦，尾礦滯留于浮選柱中；
6)將步驟5)中的精礦和尾礦過濾、真空干燥、稱重，計算氟碳鈰礦浮選回收率。
本實施例中氟碳鈰礦的浮選回收率為60.5％，較對比例3中浮選回收率提高了2.64倍。
實施例4
一種基于活性油質氣泡的浮選過程強化方法，針對磷礦進行活性油質氣泡強化浮選，磷礦中p2o522.34％，mgo1.53％。其浮選過程包括以下步驟：
1)配制脂肪酸煤油溶液i(脂肪酸的濃度為110ppm)，用來制備活性油質氣泡；
2)將步驟1)中的脂肪酸煤油溶液i加入浮選柱中制造活性油質氣泡的儲槽中；
3)將磷礦研磨、篩分，取磨礦細度-200#占80-100％的磨礦產物6g；
4)將步驟1)中的磨礦產物與800ml水混合，攪拌均勻，用hcl溶液和naoh溶液調整混合液i的ph至6，得到混合液ii；
5)將混合液ii倒入浮選柱中(浮選柱底部儲槽中煤油與混合液ii體積比為3：90)，通入壓縮空氣，空氣流速為300ml/min，浮選礦漿攪拌速度為350rpm，浮選5min，從浮選柱頂端獲得浮選精礦，尾礦滯留于浮選柱中；
6)將步驟5)中的精礦和尾礦過濾、真空干燥、稱重，計算磷礦浮選回收率，分析浮選精礦中的p和mg含量。
本實施例中磷礦的浮選回收率為60.11％，較對比例4中浮選回收率提高了3.56倍，浮選精礦中p2o535.67％，mgo0.39％，浮選產品達到工業需求。