本发明涉及一种磨矿磁选助剂，还涉及所述磨矿磁选助剂在矿渣磨矿磁选中的用途，属于矿物磨选领域。
背景技术：
在铜、铝、镍等冶炼过程中产生大量的尾渣，矿渣的堆放不仅占用土地或农田，还会对周围环境造成污染。渣中含有大量的可利用的资源，主要有价元素为铁，为了提取渣中铁，高温还原处理矿渣，通过磨矿磁选可以得到还原铁粉。
然而由于矿渣本身成分复杂，还原焙烧过程中又发生一系列物理化学反应，还原焙烧后的矿渣非常难磨，通过磨矿磁选后得到的还原铁粉铁品位和回收率较低，同时磨选的能量消耗和生产成本增加。为了提高磨矿效率和产品产、质量，在磨矿磁选过程中添加化学药剂，通过药剂改变磨矿环境或物料表面的物理化学特性。中国的助磨剂研究主要集中在水泥、非金属矿和磷矿等领域，在金属矿尤其是冶金固废领域中的应用很少。随着优质铁矿资源的减少和冶金行业环保要求的提高，含铁冶金固废的利用越来越受到社会的关注与重视，相关磨选助剂的研究迫在眉睫。
中国专利申请公布号CN 103865482 A公开了一种矿物助磨剂，该矿物助磨剂由按质量比计的以下成分组成：硅酸钠10-40％，六偏磷酸钠5-25％，三乙醇胺5-25％，其余为水。在精磨时，加入所述矿物助磨剂的质量为待磨矿物质量的0.05-1.2％。这种矿物助磨剂主要用于铁矿、金矿、铅锌矿、铜矿在球磨阶段的细磨，对还原后的矿渣中的渣铁分离没有作用。六偏磷酸钠进入废水中，会造成水质富营养化，增加污水处理难度，污染水环境。
因此，亟待开发一种新的磨矿磁选助剂，提高磨矿效率的同时降低环境污染。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种磨矿磁选助剂，其能够提高磨矿效率，促进渣铁分离，从而提高产品铁的回收率和精矿中铁的品位。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：
本发明首先公开了一种磨矿磁选助剂，包括以下各组分：聚乙烯醇、碳酸钠、聚丙烯酰胺、柠檬酸钠和水。
各组分的用量为：按质量百分比计，聚乙烯醇5-10％、碳酸钠20-40％、聚丙烯酰胺20-30％、柠檬酸钠5-10％，余量为水。优选的，各组分的用量为：按质量百分比计，聚乙烯醇8％、碳酸钠30％、聚丙烯酰胺25％、柠檬酸钠8％，余量为水。
其中，所述碳酸钠的粒度小于0.074mm。
本发明所述磨矿磁选助剂的制备方法简单，将各组分混合均匀，即得。
本发明所述的磨矿磁选助剂能够应用于矿渣磨矿磁选，包括：在矿渣精磨时，加入所述磨矿磁选助剂，然后进行磨矿磁选。
其中，所述磨矿磁选助剂的加入量为矿渣质量的0.2-2％。所述矿渣为铜、铝或镍冶炼尾渣经还原焙烧得到的矿渣。所述精磨包括二段或二段以上磨矿阶段，二段及以上磨矿细度控制在0.15mm以下。
本发明磨矿磁选助剂应用于矿渣磨矿磁选中，在粗磨时，不加入助剂；精磨时，加入本发明磨矿磁选助剂后再进行磨矿磁选，能够提高磨矿效率，促进渣铁分离，从而提高产品铁的回收率和精矿中铁的品位。应用本发明磨矿磁选助剂能够使精矿全铁含量提升9％以上，回收率提升8％以上。
本发明发现，还原焙烧后的矿渣在精磨时加入聚乙烯醇作为填充剂，可以充分浸润待磨物，吸附在铁离子周围，降低脉石成分对金属铁的吸附能力，促进渣铁分离；碳酸钠的加入有助于颗粒裂缝的成长，防止颗粒凝聚成团，降低破碎难度；聚丙烯酰胺与柠檬酸钠作为分散剂，促进矿渣中氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化镁等氧化物脉石的分离分散，提高磨矿效率；同时柠檬酸钠还作为洗涤剂与稳定剂，具有一定的抗氧化物再吸附能力，同时可以降低金属铁在磨选过程中的氧化，起到稳定金属铁的作用。
本发明技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
在相同的待磨物料和磨选条件下，精磨时添加本发明所述磨矿磁选助剂，能够降低待磨物料的磨矿难度，促进渣铁分离，提高磨选效率，同时降低磨选产品电耗，提高设备使用寿命。本发明采用柠檬酸钠代替常规的磷酸钠聚合物，不但助磨效果更好，而且起到稳定金属铁的作用；同时柠檬酸钠无污染，进入废水不会对水质造成有害影响。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但是应理解所述实施例仅是范例性的，不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改或替换均落入本发明的保护范围。
实施例1
一种磨矿磁选助剂，由以下质量百分数的成分组成：
聚乙烯醇8％、碳酸钠30％、聚丙烯酰胺25％、柠檬酸钠8％、水29％。其中，所述碳酸钠的粒度小于0.074mm。
制备方法：将各成分混合均匀，即得。
实施例2
一种磨矿磁选助剂，由以下质量百分数的成分组成：
聚乙烯醇6％、碳酸钠22％、聚丙烯酰胺28％、柠檬酸钠9％、水35％。其中，所述碳酸钠的粒度小于0.074mm。
制备方法：将各成分混合均匀，即得。
实施例3
一种磨矿磁选助剂，由以下质量百分数的成分组成：
聚乙烯醇8％、碳酸钠32％、聚丙烯酰胺22％、柠檬酸钠7％、水31％。其中，所述碳酸钠的粒度小于0.074mm。
制备方法：将各成分混合均匀，即得。
实施例4
一种磨矿磁选助剂，由以下质量百分数的成分组成：
聚乙烯醇6％、碳酸钠25％、聚丙烯酰胺30％、柠檬酸钠8％、水31％。其中，所述碳酸钠的粒度小于0.074mm。
制备方法：将各成分混合均匀，即得。
实施例5
一种磨矿磁选助剂，由以下质量百分数的成分混合而成：
聚乙烯醇5％、碳酸钠20％、聚丙烯酰胺20％、柠檬酸钠5％、水50％。其中，所述碳酸钠的粒度小于0.074mm。
制备方法：将各成分混合均匀，即得。
实施例6
一种磨矿磁选助剂，由以下质量百分数的成分混合而成：
聚乙烯醇10％、碳酸钠40％、聚丙烯酰胺30％、柠檬酸钠10％、水10％。其中，所述碳酸钠的粒度小于0.074mm。
制备方法：将各成分混合均匀，即得。
实施例7
一种磨矿磁选助剂，由以下质量百分数的成分混合而成：
聚乙烯醇2％、碳酸钠50％、聚丙烯酰胺15％、柠檬酸钠3％，水30％。其中，所述碳酸钠的粒度小于0.074mm。
制备方法：将各成分混合均匀，即得。
实施例8
一种磨矿磁选助剂，由以下质量百分数的成分混合而成：
聚乙烯醇12％、碳酸钠15％、聚丙烯酰胺32％、柠檬酸11％，水30％。其中，所述碳酸钠的粒度小于0.074mm。
制备方法：将各成分混合均匀，即得。
实施例9
一种磨矿磁选助剂，由以下质量百分数的成分混合而成：
聚乙烯醇3％、碳酸钠47％、聚丙烯酰胺10％、柠檬酸钠12％，水28％。其中，所述碳酸钠的粒度小于0.074mm。
制备方法：将各成分混合均匀，即得。
试验例1
某企业铜冶炼尾渣，TFe为40.4％，还原焙烧后进行磨矿磁选，在二段精磨时(二段及以上磨矿细度控制在0.15mm以下)加入上述实施例1-2、实施例7-8所制备的磨选助剂，分别进行磨选试验，试验结果见表1。
表1有磨选助剂和无磨选助剂的磨选结果
试验例2
某企业铝冶炼尾渣-赤泥，TFe为32.16％，还原焙烧后进行磨矿磁选，在二段精磨时(二段及以上磨矿细度控制在0.15mm以下)加入上述实施例3-4、实施例8-9所制备的磨选助剂，分别进行磨选试验，试验结果见表2。
表2有磨选助剂和无磨选助剂的磨选结果
试验例3
某企业铜冶炼尾渣，TFe为40.4％，还原焙烧后进行磨矿磁选，在二段精磨时(二段及以上磨矿细度控制在0.15mm以下)加入上述实施例1所制备的磨选助剂，其加入量为矿渣质量的0.2％，进行磨选试验，磨矿时间及磁选强度同试验例1。结果，磨选产品的TFe达到90.60％，回收率达到86.82％。
试验例4
某企业铜冶炼尾渣，TFe为40.4％，还原焙烧后进行磨矿磁选，在二段精磨时(二段及以上磨矿细度控制在0.15mm以下)加入上述实施例1所制备的磨选助剂，其加入量为矿渣质量的2％，进行磨选试验，磨矿时间及磁选强度同试验例1。结果，磨选产品的TFe达到95.46％，回收率达到89.81％。