某褐铁矿浮选工艺流程试验研究.pdf

2 4 有色金属 选矿部分2 0 0 7 年第6 期 某褐铁矿浮选工艺流程试验研究 江源1 ，侯梦溪2 ，王毓华3 1 ．中国有色矿业集团有限公司，北京1 0 0 0 5 5 ；2 ．华东理工大学化工学院，上海2 0 0 2 3 7 ；3 ．中南大学 资源加工与生物工程学院，长沙4 1 0 0 8 3 摘要针对广东某褐铁矿矿石共生关系简单的特点，进行了不同浮选工艺方案试验．最终采用R { 离子浮选脱 硅工艺。在较佳工艺参数条件下．系统研究了一次粗选、一次精选、一次扫选和一次粗选、一次扫选两种工艺流程，闭 路试验均获得r 精矿产率在6 5 ％左右、全铁品位在5 9 ％以上、铁回收率在8 4 ％左右的良好指标。但一次粗选、一次扫 选流程．结构相对简单，中矿种类少，生产过程中便于控制，是相对较优的工艺方案。 关键词揭铁矿；浮选；工艺流程；阳离子捕收刺 中图分类号T D 9 5 1文献标识码文章编号1 6 7 1 - - 9 4 9 2 2 0 0 7 t x 5 - - 0 0 2 4 - 0 4 褐铁矿的含铁量虽低于磁铁矿和赤铁矿，但因 它较疏松，易于冶炼，也是重要的铁矿石。然而，绝大 多数的褐铁矿都是不经选矿不能用于冶炼的贫矿”。 国外一般采用洗矿、重选、磁选、重选一磁选联合流程 处理褐铁矿2 - 3 ] ；国内主要用重选、磁选、浮选、选择 性絮凝浮选、强磁选一正浮选一强磁选流程、强磁选一 反浮选等联合流程进行选别“】，褐铁矿浮选正浮选 和反浮选都有应用[ 6 - 7 ] 。 本试验针对广东某褐铁矿矿石，采用单一的浮 选方法，对工艺流程进行了系统的试验。 1 矿石性质 品分别过滤、烘干、称重，并分析铁含量以计算选别 指标。试验所用油酸、羟肟酸、氧化石蜡皂、碳酸钠、 十二胺、水玻璃、六偏磷酸钠、腐殖酸都为工业品，硫 酸、淀粉为化学纯，氢氧化钠、石灰为分析纯。 3 试验结果与讨论 3 ．1 浮选工艺方案选择 根据已有的生产实践，铁矿石浮选可采用的技 术方案主要有正浮选方案、阴离子一活化反浮选方 案、阳离子反浮选方案等。 3 ．1 ．1 正浮选试验 试验流程与试验条件如图1 ，试验结果见表2 。 试验所用矿样由广东某公司提供。根据对该矿 Ⅲ口药剂用量矾 样进行的工艺矿物学分析表明，原矿中的矿物主要T 一 包括褐铁矿、石英、少量磁铁矿和赤铁矿等。其中褐 密矿 8 0 ％一7 4 Ⅲ 铁矿的相对含量约为7 0 ％左右，石英矿物相对含量丫 约为2 5 ％左右，其它矿物相对含量约为5 ％左右。原半“越o ’1 0 0 0 矿中脉石矿物- i 5 英与铁矿物之间的共生关系较为简半水吱璃5 0 0 单，嵌布粒度相对较粗，试验研究表明，当磨矿细水羟肟馥 6 0 度一7 4 1 x m 含量为7 0 ％一8 0 ％时，铁矿物与石英等脉束油酸3 0 0 石矿物基本可达到单体解离。F 专夏』彳 对矿样进行了主要元素的化学分析，分析结果 拌4 ⋯“ 见表l 。 l 』 表l原矿多元素分析结果／％ 精矿 泡沫尾矿 T a b1 c h e m i c a la 1 1 a l y s i sr e s I l l t s0 fn l r 卜o f l n i n e 。曲6 图1正浮选试验流程 成分T F eA I ，0 ，S i 0 2 P S 豕r ■丽『五■1 石r 1 雨五i 3 ，1 ．2 2 试验方法与药剂 3 ．1 ．3 F i g 1 S t r a i g h tf l o a t a t i o nt e s tf l o w s h e e t 阴离子活化反浮选试验 试验流程与试验条件如图2 ，试验结果见表3 。 阳离子反浮选试验 浮选在X F D 1 ．0 型单槽浮选机中进行。试验产试验流程与试验条件如图3 ，试验结果见表4 。 收稿日期2 6 0 7 - 0 6 - 1 3 作者简介江豫 1 9 8 0 一 ，男．安黻准北人，硕士。 万方数据 2 0 0 7 年第6 期江源等某褐铁矿浮选工艺流程试验研究 2 5 表2正浮选试验结果，％ T a b2R e s u l t so fs t r a i g h tf l o a t a t i o ．nt e s t ／％ 原矿 药刺用量舭 7 4 p , m 3 0 0 0 5 0 0 3 5 0 尾矿 泡沫 精矿 图2 阴离子活化反浮选试验流程 F i g2 A n i o na c t i v a t i o ni n v e r s ef l o a t a t i o nt e s t f l o w s h e e t 表3阴离子活化反浮选试验结果，％ T a h3R e s u l t so fa n i o na c t i v a t i o ni n v e r s ef l o a t a t i o n t e s t ／％ 药剂用量矿 7 4 I t m 1 0 0 0 4 0 0 1 5 0 尾矿 泡沫精矿 图3 阳离子反浮选试验流程 F i g3C a t i o ni n v e r s ef l o a t a t i o n t e s tf l o w s h e e t 3 ．1 ．4 方案比较 从表2 - 4 的试验结果可以看出，试验所采用的 三种方案中，以阳离子反浮选方案得到的铁精矿品 位最高，为5 6 ．2 2 ％。正浮选方案得到的铁精矿品位 次之，为4 8 ．5 8 ％。阴离子活化反浮选方案得到的铁 精矿品位最低。从三种工艺的分选效率上看，阴离子 表4阳离子反浮选试验结果，％ T a b4R e s u l t so fc a t i o ni n v e r s ef l o a t a t i o nt e s l ] ％ 活化反浮选最差，基本不存在分选性。而阳离子反浮 选工艺则体现出了良好的分选性．在得到品位为 5 6 ．2 2 ％的铁精矿时，铁回收率为7 0 ．4 6 ％。为此，选择 阳离子反浮选作为试验方案。 磨矿产生的矿泥对阳离子浮选影响较大，不仅 会造成浮选药剂的大量消耗，而且会破坏反浮选过 程的分选性。消除或减轻矿泥影响的方法主要包括 强化矿浆分散和脱泥。为此，试验考察了强化矿浆分 散直接反浮选和矿浆分散脱泥后反浮选两种工艺方 案的可行性。 试验采用的磨矿细度为8 0 ％- 7 4 1 x m 时，在磨矿 过程中添加一定用量的碳酸钠，可使矿浆达到较好 的分散状态。其原因可能在于铁矿物的零电点基本 在p H 6 左右，而石英等脉石矿物的零电点在p H 3 左 右，当p H 值低于中性时，矿物间将产生异凝聚作 用，碳酸钠可调节矿浆p H 值在8 ．5 ～1 0 ，使矿物表面 均带负电，从而呈分散状态。与此同时，添加水玻璃 作为分散剂，还可进一步强化矿浆分散。在此基础 上，不脱泥而直接用十二胺作捕收剂反浮选硅酸盐 矿物，取得了相对更好的试验指标。 经过大量试验研究，确定阳离子反浮选工艺方 案的较佳工艺参数为水玻璃用量6 0 0 趴，碳酸钠用 量1 2 5 0 9 ／t ，最佳磨矿细度为8 0 ％一7 4 1 l L m ，十二胺用 量2 0 0 9 ／t ．浮选时间为1 8 m i n 。 3 ．2 全流程试验 通过上述大量的试验．已确定了试验的技术方 案、原则工艺流程和药剂制度。为进一步确定合理的 工艺流程．对两种可行的工艺流程，进行了全流程开 路和闭路试验。 3 ．2 ，1 开路试验 根据条件试验结果，本试验拟采用一次粗选、一 次精选、一次扫选 见图4 a 和一次粗选、一次扫选 见图4 b 两种工艺流程进行试验，工艺参数及流程 见图4 。试验结果见表5 。 从表5 的试验结果可以看出，采用两种不同的 工艺流程，在开路条件下得到的铁精矿品位和回收 率基本相同，精矿产率在5 8 ％左右，全铁品位在 5 9 ％左右，而铁回收率在7 5 ％左右。 万方数据 2 6 有色金属 选矿邯分2 0 0 7 年第6 期 表5 T a b5 用量加 尾矿中矿 b 开路流程2 图4 开路试验流程 F i g4O p e nc i r c u i tt e s tf l o w s h e e t 开路试验结果，％ R e s u l t so fo p e nc i r c u i t t e s f f ％ 3 ．2 ．2 闭路试验 对两种不同流程均进行了闭路试验，试验流程 及条件见图5 ，试验结果见表6 。 从表6 中的试验数据看出，两种方案的闭路试 验指标也是非常接近的，精矿产率在6 5 ％左右，全铁 品位在5 9 ％以上，铁回收率在8 4 ％左右。 对两个方案的综合铁精矿进行了多元素分析， 结果见表7 。 尾矿 b 闭路流程2 图5 闭路试验流程 F i g5 C l o s e dc i r c u i tt e s tf l o w s h e e t 表6闭路试验结果，％ T a b6R e s u l t so fc l o s e dc i r c u i tt e s t ／％ 表7产品多元素分析结果，％ T a b7M u l t i - e l e m e n ta n a l y s i sr e s u l t so fe o n c e n Ⅱa t e ／％ 表7 数据说明，试验得到的铁精矿含磷、硫、砷、 三氧化二铝、二氧化硅等杂质不高，都是合格的铁精 矿产品。 综合比较而言，方案b 的流程结构相对简单，中 矿种类少，生产过程中便于控制．是相对较优的工艺 藁一 万方数据 2 0 0 7 年第6 期江源等某褐铁矿浮选工艺流程试验研究 2 7 方案。 4 结论 通过对某褐铁矿采用阳离子浮选脱硅工艺，对 工艺流程进行了系统研究。获得了较理想的工艺指 标，得到的基本结论如下 1 ．原矿中主要铁矿物为褐铁矿，其次为赤铁矿 和磁铁矿。脉石矿物主要为石英及少量硅酸盐矿物， 矿物间的共生关系相对较简单。 2 ．通过试验方案比较，采用阳离子浮选脱硅工 艺，流程简单，药剂种类少，选别效率较高。 3 ．在碳酸钠用量为1 2 5 0 9 ／t 和水玻璃用量为 6 0 0 虮，细度为8 0 ％一7 4 ／u m ，十二胺用量2 0 0 1 ，浮选 时间为1 8 m i n 的条件下，采用一次粗选、一次精选、 一次扫选和一次粗选、一次扫选两种流程，都获得了 精矿产率在6 5 ％左右，全铁品位在5 9 ％以上、铁回 收率在8 4 ％左右的良好指标；但一次粗选、一次扫选 流程，结构相对简单，中矿种类少，生产过程中便于 控制，是相对较优的工艺方案。 参考文献 [ 1 】付菊英，姜涛，朱德庆．烧结球团学[ M ] ．长沙中南工业 大学出版杜．1 9 9 6 ，1 6 - 1 7 ． [ 2 ] 宋凯明译．铁矿石选矿I M ] ．北京冶金工业出版社，1 9 8 1 。 2 0 8 2 2 7 ． [ 3 ] 比利亚洛夫．多参数混合矿石最佳人选成分的确定方 法[ J ] ．国外金属矿山，1 9 9 4 ， 2 1 4 _ 1 6 ． [ 4 ] 郑志良．浅谈选别褐铁矿[ J ] ．江西冶金，1 9 9 8 ，1 8 6 3 6 3 8 ． [ 5 ] 谢富良铁坑褐铁矿两种分选工艺[ J ] ．金属矿山，1 9 9 4 ， 8 3 4 3 6 ． [ 6 ] 李永聪，孙福印某褐铁矿的选矿工艺研究[ J ] ．金属矿 山．2 0 0 2 ． 6 2 9 3 0 ． 【7 ] 王毓华，任建伟．阴阳离子捕收剂反浮选褐铁矿试验研 究[ J ] ．矿产保护与利用，2 0 0 4 ， 4 3 3 3 5 ． R E S E A R C H E SO NT H EF L o T A T I o NP R O C E S SF o RAL 玎u O N I T EO R E J i a n gY u a n l ，H o uM e n y x P ，W a n gY u h u a s 】．C h i n aN o n f e r r o u sM e t a lM i n i n g G r o u p C o ，L t r l ，B e i j i n g1 0 0 0 5 5 ，C h i n a ； aC o l l e g eo fC h e m i c a lT e c h n o l o g ya n dE n g i n e e r i n g ．E a s to fC h i n aU n i v e r s i t yo fS c i e n c ea n d T e c h n o l o g y ，S h a n g h a i2 0 0 2 3 7 ，C h i n a 4 3 ．S c h o o fo fR e s o u r c e sP r o c e s s i n ga n dB i o e n g i n e e r i n g 。C e n t r a lS o u t hU n i v e r s i t y ．C h a n g s h a 4 J 0 0 I 昭．C h i n a A B S T R A C T V a r i o u sf l o t a l i o np r o c e s s e sh a v eb e e nc a r r i e do u to nal i m o n i t eo r ew i t hs i m p l er e l a t i o n sb e t w e e n l i m o n i t ea n dg a n g u em i n e r a l si n G u a n g d o n g ．a n dan e wt e c h n o l o g yf o rr e m o v a l o fs i l i c a t e sf r o mL i m o n i t e w i t h c a t i o n i ce o B e c t o rw a sa d o p t e da tl a s t ．T w ok i n d so ff l o t a t i o nf l o w s h e e tw i t ho n es t a g er e a s h e r ．c l e a n e r a n ds c a v e n g e r ．a n do r es t a g e r o u g h e ra n ds c a v e n g e rh a v eb e e ns t u d i e dr e s p e c t i v e l y ．L i m o n i t e c o n c e n t r a t e s c o n t a i n i n ga b o v e5 9 ％F ec o u l d b eo b t a i n e da ta p r o d u c t i v e r a t eo f6 5 ％a n dar e c o v e r yo fF ea b o u t8 4 ％ i nc l o s e dc i r c u i tt e s t s ．T h ef l o t a t i o nf l o w s h e e tw i t ho n e s t a g er o u g h e ra n ds c a v e n g e ri s b e t t e rc o m p a r i n g w i t ht h eo t h e ro n e ．f o rt h i st e c h n o l o g yi s s i m p l e ．t h es p e c i e so ft h em i d d l e p r o d u c t s a r ef e wa n dt h e p r o d u c i n gp r o c e s si sc o n v e n i e n tt oc o n t r 0 1 ． K E YW O l i D S l i m o n i t e ；d o t a t i o n ；f l o w s b e e t ；c a t i o n i et o l l e c t o r 万方数据