捕收剂BK420A在铁矿浮选脱硫中的应用.pdf

2 4 4 有色金属 选矿部分2 0 1 3 年增刊 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 ．z 1 ．0 6 3 捕收剂B K 4 2 0 A 在铁矿浮选脱硫中的应用 张云海，刘方 北京矿冶研究总院矿物加工科学与技术国家重点实验室，北京1 0 2 6 0 0 摘要针对磁铁矿与磁黄铁矿难以分离的现状，合成出新型脱硫药剂B K 4 2 0 A ，并应用在蒙古某铁矿。调整矿浆p H 5 ～6 ，配合硫酸铜活化磁黄铁矿，最终可使铁精矿硫含量由4 ．4 4 ％降低到0 ．0 8 ％，硫脱除率高达9 8 ．7 2 ％。药剂成本分析表 明，全部药剂消耗不超过1 0 元／t 原矿。从而使得该铁矿资源可以得到经济有效的资源化利用。 关键词磁黄铁矿；磁铁矿；浮选脱硫；捕收剂 中图分类号T D 9 2 3 ．1 3 ；T D 9 5 1 ．1文献标志码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 1 3 S 0 - 0 2 4 4 - 0 3 钢铁是我国国民经济发展和国防建设中必不可 少的基础原材料。2 0 1 0 年我国粗钢产量6 ．2 7 亿吨， 占世界总产量的4 4 ％。但随着我国钢铁工业的迅速 发展，国内优质铁矿石资源已近枯竭，当前铁矿资 源高度依赖进口 对外依存度最高时接近7 0 ％ ， 已对国家安全形成巨大威胁。钢铁工业的可持续发 展正面临资源保障安全和环境安全的严峻挑战，而 目前国内存在大量的难以经济处理的难选铁矿石， 如何高效低耗利用这部分铁矿石是解决我国钢铁工 业资源短缺瓶颈问题的重要途径[ 1 ] 。 而含硫量高的磁铁矿便属于这一类资源。由于 多数磁黄铁矿与磁铁矿同样具有强磁性，磁选难以 有效分离；而在浮选过程中，磁黄铁矿易泥化、易 氧化，浮游速度慢的特性又极大的影响其有效脱 除[ 2 - 3 ] 。本文便针对此难题展开研究，以蒙古某含 硫磁铁矿为试验对象，研制出新型脱硫药剂 B K 4 2 0 A 。 1 试验 1 ．1 矿物及试剂 试验用矿石为蒙古国某磁铁矿石，前苏联曾针 对其展开过大量研究，包括单一磁选、磁选一浮 选、浮选一磁选联合流程等多种工艺，但最终试验 结果只能将矿石硫含量从2 ．0 ％降低到0 ．2 2 ％左右。 本次试验用矿样的化学分析结果见表1 。 表1 化学分析结果表明，该矿石中铁的品位为 6 1 ．2 3 ％，钻品位为0 ．0 2 ％，造岩元素主要为镁、硅 和少量的铝、钙，主要有害杂质为硫，且高达 4 ．4 4 ％。 B K 4 2 0 A 为实验室自行合成，使用时，稍微加 热配成水溶液即可。 1 ．2 浮选试验 浮选试验在X F 型浮选机上进行，浮选试验流 程见图l 。 原矿 磁 硫粗精矿铁粗精矿 图1 浮选条件试验流程 每次试验预先通过磁选脱除非磁性脉石，然后 进入浮选流程，依次调整矿浆p H 值，加入C u S O 。 活化硫矿物，最后加入捕收剂B K 4 2 0 A 和起泡剂 B K 2 0 4 。将各产品分别烘干、称重、化验。 表1矿石的化学成分分析结果 ，％2 试验结果 譬墓芋暑6 1 生2 3 篆45 6 L 4 鼍4 4 琶04 生3 岩07 堕80 蠹0 2 0 是0 6 弭3 鑫甄鑫糕8 00 0 4 32 ．1 硫酸铜用量试验 含量 ．． ． ． ．． 微量微量5 ． ． 二1 硼【E 臣爿哪用I 风习盟 基金项目国家重点基础研究发展计划 9 7 3 计划 资助项目 2 0 1 2 C B 7 2 4 2 0 4 收e E 者筒稿日期C t 2 张0 云1 3 海- 1 0 - 2 5 1 9 7 2 一 ，男，内蒙古锡林浩特人，博士，高级工程师。张云海 一 ，男，内蒙古锡林浩特人，博士，高级工程师。 万方数据 2 0 1 3 年增刊张云海等捕收剂B K 4 2 0 A 在铁矿浮选脱硫中的应用 2 4 5 堡 褂 擎 回 3 0 3 54 04 5 5 0 5 5 6 0 6 5 7 07 5 8 0 8 59 0 C u S O , 用量／ g t 。 图2C u S O 。用量试验结果 p H 5 ．6 ，B K 4 2 0 A3 0g ／t ，起泡剂B K 2 0 48g ／t ，浮选时间为8m i n 图2 试验结果表明，C u S O 。用量6 0 姚时，硫 脱除率达到最高，达7 4 ．4 8 ％，铁品位也提高至 6 6 ．7 6 ％。用量不足时，磁黄铁矿表面活化不足，上 浮量少，用量过大时，B K 4 2 0 A 与C u S O 。反应，捕 收剂被解吸下来，也形不成活化作用。所以确定 6 0g ／t 为最佳用量。 2 ．2 捕收剂B K 4 2 0 A 用量试验 零 、 趟 n 暑 堡 褂 娶 凰 爿 世 3 0 3 54 04 5 5 0 5 56 06 5 7 07 5 8 0 8 59 0 B K 4 2 0 A 用量／ g t 。1 图3B K 4 2 0 A 用量试验结果 p H 5 ．6 ，C u S O , 6 0g e t ，起泡剂B K 2 0 48g ／t ，浮选时间为8m i n 表3 试验结果表明，在B K 4 2 0 A 和硫酸铜的联 合作用下，相当一部分硫杂质得以有效脱除，尤其 是在B K 4 2 0 A 用量6 0 趴时，硫被脱除8 5 ．5 3 ％， 而铁的品位提高至6 6 ．5 1 ％，B K 4 2 0 A 用量低时，捕 收剂不足以与含硫矿物充分作用，过量时，反而消 耗硫酸铜，所以确定此点为最佳值。 2 ．3 开路试验 综合各条件试验的最优值，进行磁选一浮选流 程的开路试验，弱磁精矿进入浮选流程，经过两次 脱硫浮选，两次强化脱硫浮选，得到最终铁精矿， 药剂用量见闭路流程流程 图4 ，试验结果列于 表2 。 2 ．4 闭路试验 考虑到中矿循环进入浮选作业，可浮性较差的 矿物会极大地影响最终精矿质量，所以增加2 步脱 表2磁选浮选开路试验结果 ／％ 硫作业。闭路试验流程见图4 ，试验结果列于表3 。 表3磁选一浮选闭路试验结果 ／％ 3产品龠氓 对磁选一浮选联合流程闭路试验精矿进行多元 素分析，结果见表4 。 表4精矿主要化学成分分析结果 ／％ 化蝴T F eS i 0 2SC a OA l s O ，C oC uN iP bM s OP 含量6 8 ．2 51 ．8 20 ．0 8O ．1 40 ．4 0 o ．0 0 5 微量微量微量2 ．8 90 ．0 1 2 。 4 药剂成本分析 药剂成本分析见表5 。 表5药剂消耗及成本 5 结论 1 原矿石中有害杂质主要为硫，高达4 ．4 4 ％， 并且以磁黄铁矿形式存在。 2 在H E S O 。、C u S O 。、新型捕收剂B K 4 2 0 A 联 合作用下，闭路试验最终可以将精矿中硫杂质含量 降低到0 ．0 8 ％，脱除率高达9 8 ．2 ％。 ∞凹凹凹凹凹勰勰勰勰勰 万方数据 有色金属 选矿部分 2 0 1 3 年增刊 图4 磁选一浮选闭路试验流程 3 全部药剂成本仅仅6 ．9 2 7 元，t 原矿。 参考文献 [ 1 ] 2 0 0 8 年我国对进口铁矿石依存度创新高4 9 ．5 ％[ E B ／ O L ] ．h t t p ／／f i n a n c e ．s i n a ．c o r n ．c n ／c h a n j i n g ／b ／2 0 0 9 0 3 1 0 ／ 1 8 1 9 5 9 5 6 8 2 9 ．s h t m l ． 铁精矿 [ 2 ] 王运敏主编．中国黑色金属矿选矿实践[ M ] ．北京科学 出版社，2 0 0 8 1 5 0 1 1 5 1 2 ，1 8 4 8 1 8 6 7 ，2 7 8 3 2 7 9 4 ，1 7 7 1 1 7 8 8 ，2 5 5 5 2 5 7 9 ． [ 3 ] 孙传尧主编．当代世界的矿物加工技术与装备第十 届选矿年评[ M ] ．北京科学出版社，2 0 0 6 1 0 9 1 1 2 ． 万方数据