SA-2絮凝剂在微细粒赤铁矿分选中的应用.pdf

2 0 1 3 年第6 期有色金属 选矿部分 ∞ d o i 1 0 ．3 9 6 9 ，j ．i s s n ．1 6 7 1 9 4 9 2 ．2 0 1 3 ．0 6 ．0 2 0 S A 一2 絮凝剂在微细粒赤铁矿分选中的应用 刘志兴 湖南三安矿业有限责任公司，长沙4 1 0 0 0 0 摘要湖南祁东铁矿矿石嵌布粒度微细，性质复杂，是国内外有名的难选铁矿石。去除矿泥是微细粒赤铁矿选矿必 须解决的问题。针对生产中存在的问题，对选择性絮凝脱泥进行了比较全面系统的试验研究，获得了比较好的试验结果，并 用于指导生产，使生产过程中脱泥作业产物平均铁品位从4 3 ％左右提高到4 7 ％左右，平均回收率从7 0 ％提高到7 8 ％以上。 选择性絮凝脱泥对徽细粒赤铁矿的开发利用是一条非常重要而且有效的途径。 关键词微细粒嵌布；赤铁矿；选择性絮凝；脱泥 中图分类号7 I D 9 2 3 i 3文献标志码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 1 3 0 6 埘8 3 0 4 A p p U c a 廿o no fS A 一2n o c c I l l a n ti nt h eS e p a 豫t i 蚰o fF i n e - Q I i I I e dH e m 诎e 圾，z h 谢叼 s 肌’伽尬n i 叼砌啪幻L 配．D 厂皿l n 吼， A b s t r a “T h ei m nl I l i n e r a l s0 fQ i d o n gi m no r ei s6 n e g r a i n e dd i s s e m i n a t e da I l dt h eo r ep I o p e r t yi s c o m p l e x ， t l l eo r ei sf 抽o u sf o rr e f h c t o r yt ob et r e a t e d ．T h ep r o b l e mo fr e m o v i n gt h ei n n u e n c eo fs l i m i n g I n u s tt ob er e s o l v e dd 面n gt l I eh e m a t i t ef l o t a t i o n ．B 鹪e do nt l l ep m b l e me x i s t i n gi nt h ep m d u c t i o n ， c o m p 弛h e 鹏i v e 蛐ds y s t e H l i cs t u d i e sw 鹅i n v e s t i g a t e do nd e s l i I I l i n gb yt l l en l e t l l o d 0 fn o c c u l 撕叫，锄dg o o d t e 8 tr e s I l l t sh a v eb e e na c h i e v e d ，a n di tc o u l dp r 0 、r i d ed i r e c tf o rp r o d u c t i o n ．T h ea v e r a g e 龋a d eo fp r o d u c to f d e s l i m i n gw 鹪i n c r e 酗e d 五∞m4 3 ％t o4 7 ％，w l l i l et h ea v e r a g er e c o v e r yw 鹅i n l p r o v e d6 ．o m7 0 ％t o7 8 ％． S e l e c t i v en o c c l d a t i o nc o u l dp r o v i d ea ni m p o n a n ta J l de m c i e n tm e t h o df b rd e v e l o p m e n ta n du t i l i z a t i o no ff i n e g r a i n e d } l e m a t i t e ． K e yw O r d s f i n e - g r a j n e dd i s 眈I I l i n a t e d ；h e m a t i t e ；s e l e c t i v en o c c u l a t i o n ；d e s l i I l l i n g 众所周知，我国铁矿资源富矿少、贫矿多，现 存的铁矿资源大多是品位低、嵌布粒度细、矿石性 质复杂的赤铁矿。而微细粒嵌布的赤铁矿，原生或 次生矿泥多，极其难选，精矿品位不高，回收率 低，是世界性的选矿难题[ 1 ] 。 目前，我国钢铁工业大量依赖进口铁矿石，为 了解决供需矛盾，满足钢铁工业的需求，开发利用 我国大量的低品位微细粒嵌布且矿石性质复杂的赤 铁矿资源，是今后一段时期必须解决的课题[ 粥] 。 湖南祁东铁矿原矿品位低，嵌布粒度微细，矿 石性质复杂，是国内具有代表性的著名的难选铁矿 石。自2 0 世纪7 0 年代，长沙矿冶研究院等多家科 研院所对该矿做了很多试验研究，但因种种原因未 能实现工业生产。随着钢铁行业对铁矿石需求的增 加以及选矿工艺技术的发展进步，长沙矿冶研究院 受湖南三安矿业有限责任公司的委托，对祁东铁矿 再次进行了系统的选矿试验研究，采用选择性絮凝 脱泥反浮选工艺，获得了比较好的试验指标，并 于2 0 0 8 年投入工业生产。目前，湖南三安矿业有 限责任公司选矿厂规模已达年处理原矿石2 8 0 万t ， 是全国第一家将选择性絮凝脱泥工艺应用于大规模 工业生产的选矿厂，也是全国第一家磨矿细度达 到一2 5 斗m 占9 5 ％的选矿厂。 在生产过程中，选择性絮凝脱泥作业有时出现 跑矿现象或溢清水现象，致使脱泥产物铁品位不稳 定，给浮选作业带来了比较大的困难[ “] 。针对生 产中存在的问题，对影响选择性絮凝脱泥的各种因 素进行了比较全面系统的试验研究，为解决生产实 收稿日期2 0 1 2 一1 2 一l l修回日期2 0 1 3 0 9 1 7 作者简介刘志兴 1 9 6 0 _ ，男，湖南长沙人，工程师，主要从事选矿药剂研究工作。 万方数据 8 4 有色金属 选矿部分2 0 1 3 年第6 期 际问题提供了有力的帮助。 1 矿石性质与试验方法 1 ．1 试样性质 试验所用矿样为湖南三安有限责任公司选矿厂 破碎后的原矿。矿样化学多元素分析结果见表】。 表1原矿化学多元素分析 T a b l elM u h i e l e n l e n ta n a l y s i sr e s u h so fr u n o f ．一 1 1 1 i n eo r e ／％ 元素吼 F e 0 s i 0 2A J 2 0 3c a 0M 9 0 SP 试样的主要矿物为赤铁矿和石英，次要矿物为 磁铁矿，其它还有少量褐铁矿、针铁矿、菱铁矿、 绿泥石、绢云母等。矿样物相分析结果见表2 。 表2原矿铁物相分析 T a b l e2 A n a l y s i sr e 础t so fi r o np h 鹪e ，％ 赤铁矿在矿石中呈微细粒嵌布，其嵌布粒度情 况见表3 。 表3赤铁矿在矿石中的嵌布粒度 T a b l e3 S i z ed i s t r i b u t i o no fh e m a t i t ei nm eo r e ／％ 粒级，岫1 3 73 7 2 5 2 5 1 9 一1 9 1 3 1 3 l O一1 0 9 ．9 22 2 ．1 42 3 ．1 7 1 2 ．4 01 6 ．5 91 5 ．7 8 9 ．9 23 2 ．0 65 5 2 36 7 ．6 38 4 ．2 21 0 0 ．o 分布率 累计分布率 磁铁矿在矿石中呈细粒嵌布，其嵌布粒度情况 见表4 。 表4磁铁矿在矿石中的嵌布粒度 T a b l e4S i z ed i s t r i b u t i o no fm a 印i t i t ei nt h eo r e ，％ 粒甥0 岬 7 4 - 7 “3 7 3 7 2 5 - 2 5 1 9 1 9 l O l O 累计分布率3 9 ．6 0 8 5 ．9 4 9 丑1 9 9 8 ．4 59 9 ．9 81 0 0 ．0 1 ．2 试验条件 磨矿细度为一2 5 仙m9 5 ％左右。 试验用絮凝剂s A 一2 为本公司选厂生产中使用 的药荆。 在20 0 0m L 玻璃量筒中做沉降脱泥试验。 1 3 试验流程 选择性絮凝脱泥试验采用絮凝脱泥 两次 清 洗脱泥 两次 的方法。 2 试验结果与分析 2 ．1 絮凝剂S A 一2 用量试验 针对絮凝剂S A 一2 对絮凝的影响进行了试验研 究，试验结果见图1 。 堡 趔 略 鬈 熙 k S A 一2 用量， g ．t - 1 图1 絮凝剂S A 一2 用量对矿泥指标的影响 F i 昏1 T h ei n 丑u e n c eo fn o c c u l a n td ∞a g eo fS A 一2 o nd e s l i r n i n gb yt h em e t h o do fn o c c 山t i o n 由图l 可以看出，随着絮凝剂S A 一2 用量的增 加，矿泥产率提高，矿泥铁品位降低。当s A 一2 用 量为18 0 0 趴时，矿泥产率为5 3 ．0 9 ％，矿泥铁品 位为1 0 3 6 ％。脱除矿泥的沉砂铁品位为4 8 ．7 3 ％，铁 回收率为8 0 ．6 1 ％。故确定s A 一2 用量为18 0 0 趴。 2 ．2p H 对絮凝脱泥的影响 对p H 对絮凝脱泥的影响进行了试验研究，用 1 0 ％N a O H 溶液调整矿浆p H ，试验结果见图2 。 堡 翅 瞎 熙 b p H 图2p H 对絮凝脱泥的影响 F i g ．2 n ei n 丑u e n c e0 fp Ho nd e s l i m i n gb yt h e m e t h o do fn o c c u l a t i o n 由图2 可以看出，当p H ≤8 时，矿泥产率低 且铁品位高，当p H ≥9 时，矿泥产率较高且铁品 位明显降低。p H 9 时，矿泥产率为5 3 ．0 6 ％，矿泥 铁品位为9 ．8 6 ％，脱除矿泥后的沉砂铁品位为 4 9 2 7 ％，铁回收率为8 1 5 5 ％。故确定矿浆的p H 为9 。 2 ．3 矿浆浓度对絮凝脱泥的影响 针对矿浆浓度对絮凝脱泥的影响进行了试验研 ％，哥k赠奄 ％，静仗嘿奄 O O O O 0 0 O O2印邵卯钙加箱粥 O 0 O O 0 O 0 O 6 5 4 3 2 1 O 9 万方数据 2 0 1 3 年第6 期刘志兴s A 一2 絮凝剂在微细粒赤铁矿分选中的应用 龉 究，试验结果见图3 。 堡 趟 n 最 舔 赠 k 零 、 褂 k 熙 b 2 53 03 54 0 矿浆重量百分比浓度，％ 图3 矿浆浓度对絮凝脱泥的影响 F i g ．3 卟ei I l n u e n c eo fs l u r r yd e n s i t yo nd e s l i m i n gb yt h em e t h o do fn o c c u l a t i o n 由图3 可以看出，随着矿浆浓度的增加，矿泥 产率提高，矿泥铁品位略有上升，当矿浆浓度超过 一定量以后，矿泥产率变化不大，而矿泥铁品位上 升较快。当矿浆浓度为3 5 ％左右时，矿泥产率为 5 3 ．3 6 ％，矿泥铁品位为9 ．8 2 ％，脱除矿泥后的沉砂 铁品位为4 9 ．5 7 ％，铁回收率为8 1 ．5 2 ％。考虑到用 水量，选择矿浆浓度3 5 ％左右比较适宜。 2 ．4 矿浆温度对絮凝脱泥的影响 针对矿浆温度对絮凝脱泥的影响进行了试验， 试验结果结果见图4 。 冰 、 疆 略 蝼 赠 奄 堡 替 { L 赠 k 矿浆温度，℃ 图4 矿浆温度对絮凝脱泥的影响 F i g ．4 T h ei n n u e n c eo fp u l pt e m p r a t u I eo n n o c c u l a t i o nd e s l i l n i n g 由图4 可以看出，矿浆温度对脱泥的影响比较 大，随着矿浆温度的升高，矿泥铁品位明显降低， 矿泥产率相应的增加。矿浆温度大于2 5 ℃时，脱 泥效果比较理想。当矿浆温度为2 5 ℃时，矿泥产 率为5 4 ．2 6 ％，矿泥铁品位为9 ．5 4 ％。脱除矿泥后的 沉砂铁品位为5 0 ．6 9 ％，铁回收率为8 1 ．7 5 ％。故矿 浆温度大于2 5 ‘℃比较适宜。 2 ．5 适宜条件下选择性絮凝脱泥试验结果 根据前面的试验结果，絮凝剂S A 一2 用量为 18 0 0 趴，矿浆p H9 左右，矿浆重量百分比浓度 为3 5 ％左右，矿浆温度为2 5 ℃左右，在上述条件下 进行选择性絮凝脱泥试验，试验结果见表5 。 表5选择性絮凝脱泥试验结果 7 I a b l e5R e s u l t so fd e s l i m i n gt e s tb yt h em e t h e d o fnocculation，％ 由表5 可以看出，选择性絮凝脱泥，可以脱除 产率占5 4 。6 6 ％的矿泥，矿泥铁品位为9 ．3 4 ％，沉 砂产率为4 5 ．3 4 ％，沉砂铁品位为5 1 ．2 7 ％，铁回收 率为8 1 ．9 9 ％。通过选择性絮凝脱泥，脱除了大量 对浮选有害的矿泥，大大减少了浮选给矿量，同时 大幅度提高了浮选的入选品位。为后续的浮选作业 打下了良好的基础。 3 结论 1 湖南祁东铁矿原矿品位低，嵌布粒度微细， 含泥多，矿石性质复杂，是国内著名的难选铁矿石。 2 对于祁东铁矿，关键要解决两个问题，其 一是细磨，其二是消除矿泥对分选的影响。 3 针对生产中脱泥作业存在的一些问题，对 各种因素做了比较全面系统的试验研究，取得了比 较理想的试验指标，找到了影响脱泥作业工艺指标 的原因，为解决生产中的实际问题提供了依据。 4 对于原矿品位低、嵌布粒度微细、含泥多 的以赤铁矿为主的铁矿石，选择性絮凝脱泥是一种 行之有效的非常重要的方法。 参考文献 [ 1 ] 余永富．我国铁矿选矿技术进步及亟待解决的问题[ J ] ． 矿冶工程，2 0 0 6 8 l - 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