某低品位镜铁矿强磁-阴离子反浮选试验研究.pdf

第3 2 卷第3 期 2 0 1 2 年0 6 月 矿冶工程 M I N I N GA N DM 匮T A L L l U R G I c LE N G n 旧E R 矾G V 0 1 ．3 2 №3 J u n e2 0 1 2 某低品位镜铁矿强磁．阴离子反浮选试验研究① 王伟之1 ．一，王湃3 ，杨春光4 I ．河北联合大学矿业工程学院，河北唐山0 6 3 0 0 9 ；2 ，河北省矿业开发与安全技术实验室．河北唐山0 6 3 0 0 9 ；3 ．中国环境管理干部学院，河北秦皇 岛0 6 6 0 0 4 ；4 ．宣化钢铁集团有限责任公司．河北宣化0 7 5 1 0 0 摘要对某低品位镜铁矿进行了强磁．阴离子反浮选试验研究。在磨矿粒度为一0 ．0 7 4 啪粒级占9 5 ％条件下．先采用强磁选抛 尾，再对粗精矿一粗两扫反浮选，可得到品位为6 6 ．1 2 ％、作业回收率6 6 ．4 9 ％的铁精矿，铁总回收率达到5 8 ．7 0 ％。 关键词镜铁矿；方解石；强磁选；阴离子反浮选 中图分类号T D 9 2文献标识码A文章编号0 2 5 3 6 0 9 9 2 0 1 2 0 3 - 0 0 5 8 - 0 3 E x p e r i m e n t a lR e s e a r c ho nH I M S ．A n i o n i cR e v e r s eF l o t a t i o n o fL o w - g r a d eS p e c u l a r i t e W A N GW e i ．z h i l ”。W A N GP a i 3 ，Y A N GC h u n - g u a n 9 4 1 ．C o l l e g eo f M i n i n gE n g i n e e r i n g 。H e b e iU n i t e dU n i v e r s i t y ，T a n g s h a n0 6 3 0 0 9 ，胁妊，C h i n a ；2 ．I 诳n i n g 腑却m e r i t a n d 蚴T e c h n o l o g yK e yL a bo fH e b e iP r o v i n c e ，T a n g s h a n0 6 3 0 0 9 ，H e b e i ，C h i n a ；3 ．E n v i r o n m e n t a lM a n a g e m e n t C o l l e g eo fC h i n a ，Q i n h u a n g d a o0 6 6 0 0 4 ，H e b e i ，C h i n a ；4 ．X u a n h u aI r o n ＆S t e e lG r o u pL i a b i l i t yC oL t d ，X u a n h u a 0 7 5 1 0 0 ，H e b e i ，C h i n a A b s t r a c t Al o wg r a d es p e c u l a r i t eo r ew a gr e c o v e r e da d o p t i n gah i g I Ii n t e n s i t ym a g n e t i cs e p a r a t i o n H I M S 一a n i o n i c r e v e r s ef l o t a t i o nt e c h n i q u e ．W i t hag r i n d i n gf i n e n e s so f9 5 ％- 0 ．0 7 4m i l l 。t a i l i n g W a gd i s c a r d e dw i t hH I M Sa n dt h e r o u g h i n gc o n c e n t r a t ew a gt r e a t e dw i t h ar e v e r s ef l o t a t i o nc o n t a i n i n go n er o u g h i n ga n dt w os c a v e n g i n g ．A ni r o n c o n c e n t r a t ew i t hi r o ng r a d eo f6 6 ．1 2 ％a n da no p e r a t i o nr e c o v e r yo f6 6 ．4 9 ％W a go b t a i n e d ，w h i l et h et o t a li r o nr e c o v e r y r e a c h i n g5 8 ．7 0 ％． K e yw o r d s s p e e u l a r i t e ；c a l c i t e ；h i 【g hi n t e n s i t ym a g n e t i cs e p a r a t i o n ；a n i o n i cr e v c q “ ef l o t a t i o n 随着高品质和易选的铁矿资源逐渐减少，尤其是我 国钢铁工业的快速发展已凸显铁矿资源极度紧张，对当 前一些难选赤铁矿资源的合理开发就变得十分重要。 其中反浮选工艺在赤铁矿生产实践中得到了广泛应用， 且目前应用于工业实践的赤铁矿反浮选工艺中，石英是 主要的反浮选对象⋯，而对于含有大量钙类矿物如方解 石的赤铁矿矿石，反浮选工艺并未应用于工业实践。 具有金属光泽的片状集合体赤铁矿称为镜铁 矿B J 。本文针对某地脉石矿物主要为方解石的镜铁 矿，选择阴离子型捕收剂G K 一5 8 为捕收剂，采用强 磁．反浮选工艺获得了品位6 6 ．1 2 ％，回收率5 8 ．7 0 ％ 的良好技术指标。 1 矿石性质 原矿中含铁矿物主要为镜铁矿和赤铁矿；脉石矿 物主要为方解石、部分泥质物质和少量石英。其中一 部分镜铁矿以细粒和极细粒的状态与隐晶质细粒的碳 酸盐混杂构成细粒隐晶质结构，这种嵌布特征由于镜 铁矿和方解石颗粒都很细。磨矿后易泥化，将对精矿回 收率有不利影响。该矿石多元素化学分析和铁物相分 析结果分别见表l 和表2 。 表1 原矿多元素化学分析结果 质量分数 ／％ 项目含量／％分布率／％ ①收稿日期2 0 1 1 - 1 2 1 9 作者简介王伟之 1 9 7 4 一 ．女，河北定州人，博士，副教授，主要从事矿物分选工艺及理论研究。 万方数据 第3 期王伟之等某低品位镜铁矿强磁- 阴离子反浮选试验研究 2 试验方案 由矿石性质可知，有价矿物主要为镜铁矿，脉石矿 物为方解石等钙质类脉石矿物，而选矿的主要目标是 实现镜铁矿与钙质类脉石矿物的分离。强磁- 反浮选 工艺是实现这种分离的有效手段。因此，确定采用强 磁一反浮选流程进行试验，原则流程见图l 。 圈1 试验原则流程 3 试验结果及讨论 3 。1 强磁选试验 3 ．1 ．1磨矿粒度试验要使铁矿物达到相对充分的 单体解离，必须进行磨矿。为了确定磨矿粒度，对原矿 在不同磨矿粒度条件下进行强磁选试验。试验采用 X C S Q 齿板型强磁选机，给矿浓度约3 0 ％，背景场强 lT 。齿板间隙2i n t o 。试验中由于强磁中矿品位较低， 将强磁中矿与尾矿合并作为强磁尾矿。结果见表3 。 裘3 不同磨矿粒度下强磁选试验结果 精矿5 1 ．7 15 2 ．1 4 7 6 ．9 2 0 ．0 7 4m8 9 ．6 2 ％ 尾矿 4 8 ．凹1 6 ．7 52 3 ．衄 给矿 l o o ．∞3 5 ．0 5 1 0 0 ．0 0 精矿 4 9 ．2 05 3 ．3 5 7 4 ．9 1 0 ．0 7 4 ∞9 5 ％ 尾矿 5 0 ．81 7 ．3 02 5 ．0 9 给矿 1 0 0 ．∞3 5 ．0 41 0 0 ．0 0 精矿 4 7 ．5 05 3 ．6 27 2 ．8 9 0 ．0 4 0 ∞8 5 ％尾矿5 2 ．5 0 1 8 ．0 52 7 ．1 1 给矿 1 0 0 ．∞3 4 ．9 41 ∞．0 0 试验结果表明，随着磨矿粒度变细，强磁选精矿品 位逐渐增加，而回收率逐渐下降。而且当磨矿粒度达 到一0 ．0 7 4f i l m 粒级占9 5 ％以上时，精矿品位基本不 变。这是因为在磨矿过程中，矿石不断泥化，细泥品位 较高又较难回收；矿石磨得越细，铁随细泥流失也越 大。为了兼顾铁回收率及精矿品位，选取磨矿粒度为 一0 ．0 7 4m m 粒级占9 5 ％，此时精矿品位为5 3 ．3 5 ％， 回收率为7 4 ．9 l ％。 3 ．1 ．2 磁场强度试验为考查磁场强度对强磁选选 别指标的影响程度，在磨矿粒度为- 0 ．0 7 4m m 粒级占 9 5 ％的条件下，采用X C S Q 齿板型强磁选机进行了强 磁选试验，结果见表4 。 衰4 不同磁场强度下强磁选试验结果 从试验结果看，随着磁场强度的增加，精矿产率有 所增高，精矿品位有所降低，回收率随之增高。但当场 强增至1 ．4T 后，再增加场强，精矿品位及回收率基本 不再增加。说明该铁矿在一定的磁场强度下就基本选 别出来，为获得高的精矿回收率，兼顾考虑到生产上的 实现，确定强磁选场强为0 ．9 ～lT 。 3 ．2 强磁精矿反浮选试验 反浮选对去除铁精矿中的少量杂质矿物十分有 效，为了提高强磁精矿的品位，对强磁精矿进行了反浮 选试验。 3 ．2 ．1强磁精矿制备为了使试验指标与生产实际 相符，试验中采用S l o n 一5 0 0 立环脉动高梯度磁选机按 强磁选试验确定的强磁选条件 磨矿粒度一0 ．0 7 4t o n i 粒级占9 5 ％，背景场强1T 进行强磁精矿的制备，得 到的强磁精矿、中矿、尾矿品位分别为5 0 ．8 6 ％、3 5 ．5 2 ％ 及1 7 ．8 3 ％，各指标稍差于齿板型强磁机。由于通过 立环脉动强磁机得到的强磁中矿品位较高，因此，将中 矿与精矿合并作为强磁精矿，品位为4 7 ．9 1 ％，回收率 为7 7 ．5 4 ％。 3 ．2 ．2 浮选试验参考生产实践经验”。】，选用 万方数据 6 0 矿冶工程 第3 2 卷 N a O H 为p H 调整剂，淀粉为铁矿物抑制剂，阴离子型 捕收剂G K 一5 8 为捕收剂对强磁精矿进行反浮选试 验。其中G K 一5 8 为市售的一种广泛应用于赤铁矿反 浮选的捕收剂，属阴离子脂肪酸类捕收剂。试验中控 制矿浆p H 1 l ，浮选温度为4 8 ℃。 在G K 一5 8 用量2 7 0g ／t 的条件下，改变淀粉用 量。以考察抑制剂用量对铁精矿品位及回收率的影响。 试验结果见表5 。由试验结果可知，随着抑制剂用量 增加，精矿产率及回收率逐渐增加，但品位降低。综合 考虑，选择抑制剂淀粉用量为l2 0 0g ／t 。 表5 淀粉用量浮选试验结果 在抑制剂淀粉用量l2 0 0g ／t 条件下进行了捕收 剂G K 一5 8 用量试验，试验结果见表6 。结果表明，随 着捕收剂用量增加，精矿产率及回收率逐渐降低，但品 裹6G K 一5 8 用量浮选试验结果 位逐渐增加，当捕收剂用量增加到2 7 0g ／t 后，精矿品 位超过6 7 ％，而回收率下降不明显。因此，选择捕收 剂G K 一5 8 用量为2 7 0g ／t 。 3 ．3 全流程试验 在以上试验的基础上，进行了全流程试验，原矿磨 至一0 ．0 7 4m i l l 粒级占9 5 ％后在场强1T 条件下强磁 选抛尾、强磁精矿再经一粗两扫反浮选，可得品位为 6 6 ．1 2 ％、作业回收率6 6 ．4 9 ％、对原矿回收率为 5 8 ．7 0 ％的铁精矿；反浮选试验药剂为G K 一5 82 7 0 g ／t 、淀粉12 0 0g ／t 、N a O H13 0 0g ／t ，最终得到的铁精 矿指标见表7 。 表7 全流程试验铁精矿指标 质量分数 ／％ T F eP SA ] ．2 0 3C a O M g O S i O 6 6 ．1 20 ．0 1 70 ．0 4 60 ．3 53 ．8 82 ．2 51 ．0 4 4 结语 1 原矿中含铁矿物主要为镜铁矿和赤铁矿；脉石 矿物主要为方解石、部分泥质物质和少量石英。其中 一部分镜铁矿以细粒和极细粒的状态与隐品质细粒的 碳酸盐混杂构成细粒隐晶质结构，这种嵌布特征由于 镜铁矿和方解石颗粒都很细，磨矿后易泥化，将对精矿 回收率有不利影响。 2 将原矿磨至一0 ．0 7 4i n l n 粒级占9 5 ％，采用强 磁抛尾后，获得的强磁粗精矿采用G K 一5 8 作捕收剂、 淀粉作抑制剂、氢氧化钠作p H 调整剂，通过一粗两扫 反浮选可获得品位为6 6 ．1 2 ％、作业回收率6 6 ．4 9 ％、 对原矿回收率为5 8 ．7 0 ％的铁精矿。 参考文献 [ 1 ] 郭秀平，全文欣，张志强．某共生镜铁矿的反浮选试验研究E J ] ． 金属矿山，2 0 0 4 2 3 2 3 4 ． [ 2 ] 魏宗武，陈晔，陈建华．某高硫低品位赤铁矿的选矿工艺研究 [ J ] ．中国矿业，2 0 1 0 ，1 9 8 舯一8 3 ． 【3 ] 胡义明，刘军。张永．某褐铁矿选矿工艺试验研究[ J ] ．金属 矿山，2 0 0 8 ， 7 4 3 4 5 ． [ 4 ] 刘阅兵．某赤铁矿选矿工艺试验研究[ J 】．现代矿业，2 0 l o 7 3 3 3 4 ． [ 5 ] 胡义明，刘军，张永．某微细粒赤铁矿选矿工艺研究E J ] ．金 属矿山，2 0 l o 4 6 3 - 6 6 ． [ 6 ] 曹卫国．新疆某镜铁矿选矿实验研究[ J ] ．矿冶工程。2 0 1 1 1 3 9 4 2 ． 万方数据