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第 35 卷矿冶工程Vol.35 2015 年 1 月MINING AND METALLURGICAL ENGINEERINGJanuary 2015 ① 收稿日期2014-12-13 作者简介杨备1986-男，浙江温州人，工程师，硕士，主要从事选矿技术研究。 阴离子捕收剂阴离子捕收剂 CY-20 反浮选试验研究反浮选试验研究 ① 杨备，李文风，程征，田建利 长沙矿冶研究院有限责任公司，湖南 长沙 410012 摘要 采用长沙矿冶研究院研制的常温阴离子捕收剂CY-20对某铁矿强磁精矿进行浮选， 结果表明 在给矿TFe品位40.80 左右，30 ℃下的铁精矿品位达到 65.95，回收率 78.23，尾矿铁品位为 17.21。与 30 ℃浮选温度相比，20 ℃温度条件 下浮选精矿品位低 0.74 个百分点、回收率低 0.52 个百分点。常温药剂 CY-20 在 30 ℃和 20 ℃下均可实现高效分选。 关键词反浮选；常温；铁矿；阴离子捕收剂；CY-20 中图分类号TD923文献标识码Adoi 10.3969/j.issn.0253-6099.2015.Z1.017 文章编号0253-60992015Z1-0070-04 Experimental Research on Reverse Flotation of Iron Ore withAnionic Collector CY-20 YANG Bei, LI Wen-feng, CHENG Zheng, TIAN Jian-li Changsha Research Institute of Mining and Metallurgy Co Ltd, Changsha 410012, Hunan, China Abstract The normal temperature anionic collector CY-20 developed by CRIMM was adopted in the reverse flotation tests on the magnetic concentrate of iron ore. The results showed that with the feeding ore at a grade of TFe 40.80, reverse flotation concentrate with Fe grade of 65.85 at recovery of 78.23 and reverse flotation tailings with Fe grade of 17.21 were obtained from the flotation at a temperature of 30 ℃. Compared with flotation at 20 ℃，Fe grade has been decreased by 0.74 percentage point, while Fe recovery decreased by 0.52 percentage point. It is found that normal temperature anionic collector CY-20 used at the temperature of 30 ℃ and 20 ℃ can achieve an efficient separation. Key words reverse flotation; normal temperature; iron ore; anionic collector; CY-20 目前国内铁矿石反浮选工艺主要有阴离子和阳 离子反浮选，阳离子反浮选药剂制度简单，耐低温 性能好，但由于其存在选择性差、泡沫流动性差、 对矿泥敏感、 中矿循环量大等缺点而难以推广应用。 而阴离子反浮选工艺通常采用 NaOH 作 pH 调整 剂、淀粉作铁矿物抑制剂、CaO 作石英活化剂，脂 肪酸作捕收剂对磁选精矿进行提铁降硅,传统的阴 离子反浮选需在矿浆加温到 30 ℃以上进行， 高温浮 选不仅增加了浮选作业设备投资及运转能耗，而且 锅炉加热过程中二氧化碳排放对环境造成了严重的 污染；因此，研究常温阴离子反浮选药剂对于矿山 实现节能减排、绿色环保具有重要意义[1-3]。 1试验矿样 试验矿样为某铁矿选厂二段强磁选精矿浮选 给矿，其化学多元素分析结果见表 1，粒度分析结 果见表 2。 由表1～2可知， 强磁选精矿TFe品位为40.73， 是主要的回收元素， 脉石主要是含 SiO2、 Al2O3、 MgO 的硅酸盐矿物， S、 P 含量较低。 给矿粒度为-0.075 mm 粒级占 82.61，0.1 mm 粒级产率占 9.00，铁品 位 13.78，这部分粒级若进入精矿产品，将影响精 矿品位。 表 1强磁选精矿多元素分析结果质量分数/ TFeSiO2Al2O3MgOK2O 40.7326.925.784.030.25 Na2OCaOTiO2SP 2.480.210.400.010.04 第 35 卷杨备等 阴离子捕收剂 CY-20 反浮选试验研究71 表 2强磁选精矿粒度分析结果 粒级/mm 产率/品位/分布率/ 个别负累计个别负累计个别负累计 0.19.00100.0013.7840.433.07100.00 -0.10.0758.3991.0028.2543.075.8696.93 -0.0750.04528.0282.6138.6444.5726.7891.07 -0.0450.03014.5054.5945.1647.6216.2064.29 -0.03040.0940.0948.5148.5148.1048.10 合计100.00100.00 2试验设备及浮选药剂 主要试验设备为 XFD 系列挂槽式浮选机。试 验所用浮选药剂为氢氧化钠、淀粉SD、石灰以及 长沙矿冶研究院研制的常温阴离子捕收剂 CY-20。 3试验结果与讨论 3.1温度适应性试验 矿浆温度是影响浮选过程的重要因素，传统的阴 离子捕收剂对温度变化较为敏感，在矿浆温度小于 30 ℃时捕收剂用量大， 浮选分选效果差。 而长沙矿冶 研究院经目前研制的捕收剂CY-20具有良好的捕收性 和选择性、且对浮选温度较大变化范围≥10 ℃有良 好的适应性。 为考查阴离子药剂 CY-20 温度适应性以 及浮选温度变化对浮选分选效果的影响，进行了浮选 温度试验，试验流程见图 1，试验结果见表 3。 由表 3 可知， 在 15～30 ℃均可获得较好的浮选 分选指标，15 ℃与 20 ℃相比，调整剂用量一样的 情况下仅在粗选捕收剂用量增加 100 g/t 即可获得 相当的浮选指标；20 ℃与 30 ℃相比，在温度降低 10 ℃的情况下， 只需调整 SD 用量 200 g/t 及粗选捕 收剂用量 100g/t 即可获得相当的浮选指标。说明常 温捕收剂 CY-20 温度适应性较好，在浮选温度范围 较大≥10 ℃只需稍微调整 SD 用量及粗选捕收剂 用量即可获得相当的浮选指标。 图 1粗选试验流程图 表 3不同温度下 CY-20 浮选试验结果 药剂用量 /gt-1 温度 /℃ 产品 名称 产率 / 品位 / 回收率 / NaOH 600 SD400 CaO200 CY-20800200 15 精矿41.7665.8067.55 尾矿3.3442.683.50 中矿54.9021.4528.95 给矿100.0040.68100.00 NaOH 600 SD400 CaO200 CY-20700200 20 精矿42.3566.1068.75 尾矿1.4536.981.31 中矿56.2021.6929.94 给矿100.0040.72100.00 NaOH 600 SD600 CaO200 CY-20700200 25 精矿42.1465.8868.55 尾矿2.7037.442.49 中矿55.1621.2628.96 给矿100.0040.50100.00 NaOH 600 SD600 CaO200 CY-20600200 30 精矿42.9066.0469.44 尾矿3.6042.853.78 中矿53.5020.4226.78 给矿100.0040.80100.00 3.2粗选条件试验 3.2.1NaOH 用量对粗选分选效果的影响 NaOH 在矿浆中主要起两个作用， 一是分散矿 泥，使脉石矿物与铁矿物有效分离，二是调节矿浆 pH 值，使浮选过程在适合的酸碱度下进行。为考 查 NaOH 用量对浮选分选效果的影响，试验固定 浮选温度 20 ℃， SD 400 g/t， CaO 200 g/t， CY-20 700 g/t,试验流程如图 1，试验结果见图 2。由图可见， 随着 NaOH 用量由 200 g/t 增加至 600 g/t，精矿品 位及回收率越来越高且趋势明显， 继续增加 NaOH 用量，精矿品位开始下降，回收率略有增加，综合 考虑选矿指标，选取 NaOH 用量 600 g/t 作为后续 试验条件。 图 2NaOH 用量试验结果 3.2.2SD 用量对粗选分选效果的影响 SD 作为铁矿物高效抑制剂得到广泛应用[4]， 试 72矿冶工程第 35 卷 验考察了 SD 用量对浮选分选效果的影响。试验固 定浮选温度 20℃， NaOH 600 g/t， CaO 200 g/t， CY-20 700 g/t,试验流程如图 1,试验结果见图 3。 结果表明， 随着淀粉用量增加，上浮量越来越少，精矿品位下 降明显，综合考虑选取 SD 用量 400 g/t。 图 3淀粉用量试验结果 3.2.3CaO 用量对粗选分选效果的影响 矿石中主要脉石矿物为硅酸盐矿物，CaO 作为 硅酸盐矿物活化剂，可强化阴离子捕收剂对脉石的 捕收。试验考察了 CaO 用量对浮选分选效果的影 响。 试验固定浮选温度 20 ℃， NaOH 600 g/t， SD 400 g/t，CY-20 700 g/t，试验流程如图 1，试验结果见图 4。 结果表明， 随增 CaO 用量增加， 上浮量越来越大， 精矿品位小幅增加，回收率下降幅度较大，用量为 300 g/t 时选矿指标较好，可获得 TFe 品位 66.15、 回收率 69.11的精矿。 图 4CaO 用量试验结果 3.2.4CY-20 用量对粗选分选效果的影响 在确定了调整剂用量 NaOH 600 g/t、SD 400 g/t、CaO 200 g/t 后进行捕收剂 CY-20 用量试验，浮 选温度 20 ℃，试验流程见图 1，试验结果见图 5。 由图 5 可见，随着捕收剂 CY-20 用量提高，精矿铁 品位先显著上升后升速趋缓，铁回收率呈小幅下降 趋势。综合考虑，确定 CY-20 用量为 600 g/t。 图 5捕收剂用量试验结果 3.3闭路试验 在条件试验及开路试验的基础上分别进行了 20 ℃、 30 ℃浮选温度下闭路试验， 闭路试验采用一 粗一精三扫中矿顺序返回流程，20 ℃下药剂制度 为NaOH 600 g/t，SD 400 g/t，CaO 200 g/t、CY-20 600200 g/t；30 ℃下药剂制度为NaOH 600 g/t， SD 600 g/t，CaO 200 g/t，CY-20 600200 g/t，试验 流程见图 6，试验结果列于表 4。 图 6闭路试验流程 表 4不同浮选温度闭路试验结果 浮选温度/℃产品名称产率/品位/回收率/ 20 精矿48.5565.2177.71 尾矿51.4517.6522.29 给矿100.0040.74100.00 30 精矿48.3965.9578.23 尾矿51.6117.2121.77 给矿100.0040.80100.00 由表可见， 在给矿品位 40.80左右的条件下， 常温药剂 CY-20 在浮选温度为 30 ℃、 20 ℃均可获 得 65以上的铁精矿品位。30 ℃浮选温度条件下 的精矿品位达到 65.95，回收率 78.23，尾矿品 位为 17.21。 与 30 ℃浮选温度相比， 20 ℃条件下 第 35 卷杨备等 阴离子捕收剂 CY-20 反浮选试验研究73 浮选精矿品位低 0.74 个百分点、回收率低 0.52 个 百分点，浮选温度降低 10 ℃，在其它药剂用量相 同的条件下只需将淀粉用量从 600 g/t 调整至 400 g/t 即可获得相当的浮选指标， 表明常温药剂 CY-20 温度适应性较广，可在高温30 ℃、常温20 ℃ 下实现高效分选。 4结论 1 试验用强磁选精矿铁品位为 40.73，脉石 矿物以硅酸盐为主，给矿粒度为-0.075 mm 粒级占 82.61，0.1 mm 粒级占 9.00，铁品位 13.78， 对获得高品位的铁精矿造成一定的困难。采用长沙 矿冶研究院研制的常温捕收剂 CY-20 在 30 ℃和 20 ℃下均可实现高效分选。在给矿品位 40.80左 右的条件下，均可获得品位 65以上，回收率 78 左右的精矿。 2 常温捕收剂 CY-20 的开发及应用可有效降 低选矿成本，避免高温加热带来的环境污染，是今 后铁矿反浮选发展趋势。 参考文献 [1] 罗良飞, 陈雯, 李文风. 铁矿阴离子低温反浮选试验研究[J]. 矿冶 工程, 20114 34-36. 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