一種從熱處理鉆井廢棄物中高效回收重晶石的選礦方法

本發明涉及礦物加工領域，具體涉及一種從熱處理鉆井廢棄物中高效回收重晶石的選礦方法。

背景技術：

1、鉆井廢棄物由鉆井過程中產生的包括鉆井巖屑、石油和鉆井液等多種組分組成，其中重晶石常作為鉆井液的加重劑以提高其密度。我國每年都會產生大量鉆井廢棄物，如不加以妥善處理會對土壤、地下水等產生很大危害。同時鉆井廢棄物中含有重晶石等有價組分，因此對于鉆井廢棄物的資源化利用具有重要意義。目前對于鉆井廢棄物的處理方法有固化法、回填法、熱處理法、生物處理法等，其中熱處理法是在無氧條件下，加熱至鉆井廢棄物中油類的蒸餾或裂解溫度(200～1000℃)，然后保持這一溫度,直至分離出所有油類。蒸餾出來的油可加工成產品,無油固體進一步通過固化技術進行處理，該技術在國內的含油污泥無害化處理應用中較多。

2、目前對于回收重晶石的研究對象主要集中于未經處理的鉆井廢棄物，對于采用選礦方法從熱處理鉆井廢棄物中高效回收重晶石的相關研究較少。鉆井廢棄物經高溫熱處理后，其物相組成和結構會發生顯著變化，回收重晶石所需工藝與處理前也有較大差異。專利cn114029155a公開了一種通過重選回收鉆井液中加重劑的選礦方法，采用分級-重選-浮選聯合的方法獲得重晶石精礦產品，但回收率僅有50％左右。專利cn214299978u公開了一種重晶石鉆井加重劑回收裝置，通過高溫煅燒、氧化還原、沉淀洗滌等操作獲得重晶石鉆井加重劑，在相同條件下產品性能優于普通重晶石加重劑，但存在能耗高、工藝復雜的弊端。專利cn116060205a公開了一種從鉆井油基巖屑熱脫附剩余固相中回收重晶石的工藝，采用特殊物理提純的方式獲得了符合企業ⅱ級標準的重晶石產品，該工藝采用納米氣泡進行浮選，氣泡直徑在實際生產過程中難以精確控制。

技術實現思路

1、本發明的目的在于提供一種從熱處理鉆井廢棄物中高效回收重晶石的選礦方法，該方法使用選礦的手段對熱處理鉆井廢棄物這種潛在的二次資源進行綜合利用，不僅減少了環境危害，同時得到的兩種重晶石產品均可用于鉆井液加重劑進行循環使用，提高了資源的利用效率。

2、本發明提供一種從熱處理鉆井廢棄物中高效回收重晶石的選礦方法，包括以下步驟：

3、s1.對鉆井廢棄物進行濕篩分級，得到篩下產品和尾礦；

4、s2.對步驟s1得到的篩下產品進行磁選，得到磁性產品和非磁性產品；

5、s3.對步驟s2得到的非磁性產品進行一次粗選，得到粗選精礦和粗選尾礦；

6、s4.對步驟s3得到的粗選精礦進行一次精選，得到重晶石粉產品1；

7、s5.對步驟s3得到的粗選尾礦進行三次掃選，并將三次掃選的掃選精礦合并再進行兩次精選，得到重晶石粉產品2。

8、進一步的，步驟s1中，所述鉆井廢棄物成分包括重晶石、赤鐵礦、石英、方解石、石灰等。

9、進一步的，步驟s1的濕篩分級中，篩孔尺寸為38～74μm。

10、進一步的，步驟s2中，磁選框架濃度為20％～30％，磁場強度為2000～4000gs，得到的磁選產品作為尾礦。

11、進一步的，步驟s3～s5中所有浮選過程的浮選礦漿礦物固體顆粒質量濃度為25％～35％。

12、進一步的，步驟s3所述的粗選的藥劑制度為：ph調整劑為稀鹽酸，將礦漿ph調整至8～9；分散劑為碳酸鈉，用量為300～600g/t；抑制劑為包括硅酸鈉、單寧酸的藥劑組合，其中硅酸鈉與單寧酸的質量比為(5～10)：1，用量為600～1200g/t；捕收劑為包括油酸鈉、苯甲羥肟酸、椰油胺的藥劑組合，其中，油酸鈉：苯甲羥肟酸：椰油胺的質量比為(150～200)：(15～30):1，用量為800～1000g/t。

13、進一步的，步驟s4所述精選為精選一，具體為依次加入了抑制劑與捕收劑；抑制劑為包括硅酸鈉、單寧酸的藥劑組合，其中硅酸鈉與單寧酸的質量比為(5～10)：1，用量為400～800g/t；捕收劑為包括油酸鈉、苯甲羥肟酸、椰油胺的藥劑組合，其中，油酸鈉：苯甲羥肟酸：椰油胺的質量比為(150～200)：(15～30):1，用量為200～300g/t；精選尾礦返回粗選步驟，精選精礦作為重晶石粉產品1.

14、進一步的，步驟s5包括以下步驟：

15、對步驟s3中的粗選尾礦進行三次掃選，包括掃選一、掃選二、掃選三；三次掃選的藥劑用量相同，具體為：抑制劑為包括硅酸鈉、單寧酸的藥劑組合，其中硅酸鈉與單寧酸的質量比為(5～10)：1，用量為500～800g/t；捕收劑為包括油酸鈉、苯甲羥肟酸、椰油胺的藥劑組合，其中，油酸鈉：苯甲羥肟酸：椰油胺的質量比為(150～200)：(15～30):1，用量為200～400g/t；對掃選一得到的掃選尾礦進行掃選二，再對掃選二得到的掃選尾礦進行掃選三，掃選三得到的掃選尾礦做尾礦處理；

16、將三次掃選得到的掃選精礦合并進行兩次精選，分別為精選二和精選三；精選二藥劑制度中只使用了抑制劑，精選二使用的抑制劑為包括硅酸鈉、單寧酸的藥劑組合，其中硅酸鈉與單寧酸的質量比為(5～10)：1，用量為300～500g/t；精選三位空白浮選；精選三得到的精礦作為重晶石粉產品2。

17、步驟s5還包括一次掃選，為掃選四；掃選四以精選二的尾礦作為浮選對象，只加入捕收劑，掃選四使用的捕收劑為包括油酸鈉、苯甲羥肟酸、椰油胺的藥劑組合，其中，油酸鈉：苯甲羥肟酸：椰油胺的質量比為(150～200)：(15～30):1，用量為100～200g/t；掃選四得到的掃選精礦與精選三得到的精選尾礦合并后返回精選二；掃選四得到的掃選尾礦做尾礦處理。

18、本發明的原理：

19、重晶石浮選所用捕收劑由油酸鈉、苯甲羥肟酸與椰油胺組成，其中油酸鈉具有很好的捕收性能，在重晶石表面發生化學吸附使其疏水上浮，同時兼具起泡性，無需單獨加入起泡劑；苯甲羥肟酸能與重晶石表面的ba2+形成螯合結構，因而具有較強的選擇性，與油酸鈉組合使用能有效改善脈石夾帶現象，彌補了油酸鈉選擇性差的不足；椰油胺主要起乳化作用，避免捕收劑中的油酸鈉分子間形成膠束，同時有利于捕收劑在礦漿中的分散，使其與礦物間的作用更加充分。

20、重晶石浮選所用抑制劑由硅酸鈉與單寧酸組成，其中硅酸鈉在礦漿中形成的hsio3-離子可以對石英及其他硅酸鹽類脈石礦物產生較好的抑制作用；單寧酸中含有較多羥基與羧基，可有效抑制方解石、赤鐵礦等脈石礦物。

21、本發明的有益效果：

22、(1)本發明提出了一種從熱處理鉆井廢棄物中高效回收重晶石的選礦方法，通過磁選和浮選獲得了兩種不同品級的重晶石粉產品，均可作為鉆井加重劑的原料，實現了對該類型二次資源的高效綜合利用，提高了經濟效益和環保效益；

23、(2)本發明方法中采用油酸鈉、苯甲羥肟酸與椰油胺組成的復配捕收劑，同時具有良好的捕收性、選擇性與起泡性，顯著較少了脈石礦物的夾帶；椰油胺作為乳化劑提高了捕收劑的分散性與溶解性，進而增強了捕收劑與目的礦物間的作用；

24、(3)本發明方法中采用硅酸鈉和單寧酸組成的復配抑制劑，對于石英、赤鐵礦、方解石等脈石礦物均具有較好的選擇性抑制作用，有利于提高重晶石產品的品位；

25、(4)本發明所使用的均為浮選常規設備和藥劑，且流程簡單，易于在工業上實現。