CN101264466A - 一种高磷硫菱铁矿全浮选选矿方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高磷硫菱铁矿全浮选选矿方法。针对原矿含硫磷高的菱铁矿矿石,同时伴生有少量的赤褐铁矿、磁黄铁矿及黄铁矿等矿石采用全浮选工艺流程。原料经碎磨至粒度为-0.074mm占75%~95%,加入SP型捕收剂粗选,再加入DP组合捕收剂采用一次粗选一次扫选反浮选降硫磷处理,最后经三次精选作业,泡沫产品经过脱水干燥,获得品位TFe≥38%,铁回收率75~86%的菱铁矿精矿。本发明是采用专门的菱铁矿捕收剂进行捕收,可以使菱铁矿的表面和SP捕收剂的发生强烈的物理化学吸附,加入DP组合捕收剂反浮选降硫磷,精矿中硫磷含量均低于0.20%。实现菱铁矿与其它非目的矿物的有效分离。
Description
一、技术领域:
本发明涉及一种高磷硫菱铁矿全浮选选矿方法,属于矿物加工工程铁矿石的选矿技术领域,特别适应以菱铁矿为主,伴生有赤褐铁矿、磁黄铁矿、黄铁矿等的选矿方法。
二、背景技术:
在已经探明的铁矿储量中,菱铁矿(包括单一菱铁矿、赤铁矿、褐铁矿、菱褐铁矿等共生)虽然占世界储量不到10%,但是,有预测表明,在世界铁矿潜在资源中,菱铁矿占40%以上,。我国菱铁矿资源较为丰富,其储量居世界前列,总量达18.34亿吨左右。由于菱铁矿堪布粒度相当细、成分复杂、品位低,铁主要以碳酸盐的形式赋存,部分菱铁矿因Mg2+和Mn2+替代Fe2+形成类质同象而为镁、锰菱铁矿,且赋存于赤褐铁矿和磁铁矿中。褐铁矿品位低,复杂难选,铁品位和回收率较难提高,同时在磨矿过程中容易产生泥化现象,影响选矿指标。目前,菱铁矿、褐铁矿及伴生复杂低品位铁矿是公认的选矿难题。为充分开发以菱铁矿为主的低品位菱铁矿资源,在国外,对菱铁矿类型的选矿常采用常规的物理选矿工艺,如重选、强磁选、浮选、焙烧等单一的或部分组合的选别流程。在上世纪五、六十年代东欧的几个国家建有半工业规模的菱铁矿选矿厂,但都存在技术经济指标普遍偏低,如有焙烧工艺的乌克兰巴卡尔选矿厂,精矿品位最高只能达到53%;又如捷克德那尼选矿厂通过磁选-浮选的联合工艺流程,铁精矿品位仅35%左右。德国西格尔兰德处理含锰菱铁矿,铁精矿品位50%,回收率62.8%(见含氧化镁的碳酸盐铁矿石的选矿工艺[J].国外金属矿选矿,1975,7:4652)。国内外至今尚无单一的菱铁矿工业利用的实践,即便是大冶铁矿、酒钢铁矿能在铁矿石的选别流程中综合回收一部分伴生的菱铁矿,也只能得到含铁35%左右的菱铁矿矿精矿。
菱铁矿属于碳酸盐类型矿物,经过焙烧后其铁品位提高比较大,菱铁矿的焙烧工艺虽然可以得到铁品位较高的铁精矿,但会带来两次焙烧(一次磁化焙烧,一次烧结)成本很高,如果用常规的物理选矿方法将铁品位富集至39%左右,再将该产品经过球团烧结后可以将铁品位提高到55%左右,这样可减少一次焙烧所带来的焙烧成本,相应的经济效益提高;同样强磁选工艺所带来的电耗、水耗都很大,成本也比较高,也很难实现实际的产业化。目前,菱铁矿的全浮选工艺还没有实际的成功经验,主要是受到菱铁矿浮选捕收剂较难选择的影响,同时含有有害元素硫磷比较高,浮选时容易混入菱铁矿精矿中,很难将其降低到符合冶炼要求的菱铁矿精矿。
三、发明内容:
本发明的目的是提供一种高磷硫菱铁矿全浮选选矿方法。针对原矿含硫磷高的菱铁矿矿石,同时伴生有少量的赤褐铁矿、磁黄铁矿及黄铁矿等矿石采用全浮选工艺流程,可以获得品位TFe≥38%,铁回收率75~86%的菱铁矿精矿指标。本发明是采用专门的菱铁矿捕收剂进行捕收,可以使菱铁矿的表面和SP捕收剂发生物理化学吸附,加入组合捕收剂反浮选降硫磷,使精矿中硫磷含量均低于0.20%。可以实现菱铁矿与其它非目的矿物的有效分离。
本发明按以下步骤完成:
(1)原料碎磨:将菱铁矿原料破碎至-3mm以下并混匀,按液固比=1∶2的比例加入球磨机磨矿,磨矿粒度为-0.074mm占75%~95%,-0.100mm占100%,得浆料;
(2)粗选:用六偏磷酸钠作为调整剂调浆,提高矿浆的分散度,其用量为300~600g/t,搅拌3~6min,硫酸调pH=5~6,搅拌3~6min,加入淀粉用量作为抑制剂,其用量为500~800g/t,搅拌3~6min,加入SP型捕收剂,其用量400~800g/t,搅拌3~6min,加入2#油作为起泡剂,其用量为10~40g/t,搅拌3~6min,充气并刮泡,得泡沫产品进入下一段反浮选降硫磷作业;
(3)反浮选降硫磷:采用一次粗选一次扫选进行反浮选降硫磷。粗选:加入活性碳脱药搅拌10~15min,其用量为200~400g/t,加入水玻璃调整矿浆,其用量为600~1000g/t,搅拌3~5min,加入DP组合捕收剂反浮选降硫磷,用量为400~600g/t,搅拌3~5min,充气刮泡,将泡沫产品并入菱铁矿粗选的尾矿中,选槽内产品进入反浮选降硫磷扫选阶段;扫选:加入水玻璃调整矿浆,其用量为300~500g/t,搅拌3~6min,加入DP组合捕收剂反浮选降硫磷,其用量为200~400g/t,搅拌5~10min,充气刮泡,将泡沫产品并入菱铁矿粗选尾矿中,浮选槽内产品进入精选阶段;
(4)精选:三次精选作业。精选I:硫酸调pH=5~6,搅拌3~6min,淀粉用量400~600g/t,同时搅拌3~6min,SP捕收剂200~400g/t,搅拌3~5min,加入2#油10~30g/t,搅拌3~6min充气刮泡,将泡沫产品进入下一段精选作业;精选II:硫酸调pH=5~6,搅拌3~6min,淀粉用量200~400g/t,同时搅拌3~6min,加入2#油10~20g/t,搅拌3~6min充气刮泡,将泡沫产品进入下一段精选作业;精选III:硫酸调pH=5~6,搅拌3~6min,淀粉用量100~300g/t,同时搅拌3~6min,加入2#油5~10g/t,充气刮泡,泡沫产品经过脱水干燥后得菱铁矿精矿。
所述SP型捕收剂已在申请号为200810058134.3的专利申请中公开,其配方和制作工艺如下:
原料:十二胺S1,混合胺S2,醚胺S3,环烷酸{CnH2n-1COOH}S4,硫酸P1,盐酸P2,苛性钠P3,
重量配比为:S=十二胺S1∶混合胺S2∶盐酸P2=20~40∶20~40∶80~20P=醚胺S3∶环烷酸S4∶苛性钠P3∶硫酸P1=10~30∶20~50∶10~20∶60~10,SP=S∶P=10~80∶90~20,
所述的十二胺纯度≥96%,混合胺纯度≥95%,盐酸重量百分浓度≥35%;硫酸重量百分浓度≥95%,苛性钠纯度≥96%,醚胺纯度≥98%,环烷酸纯度≥98%。
所述的上述配方制备SP捕收剂,按以下方法完成:
S的配制方法:按照重量配比先将盐酸P2平分成两分,将其中一份与十二胺S1搅拌混匀并陈化20min,另一份与混合胺S2搅拌混匀并陈化20min,再将两者混匀搅拌5min在常温常压下静置陈化20min后即可;P的配制方法:按照重量配比先将醚胺S3和环烷酸S4混匀静置陈化5min,得混合物,再将混合物与苛性钠P3混合后与硫酸P1混匀,同时搅拌混匀静置陈化10min;SP的配制方法:按照重量配比将S和P相加搅拌混匀,静置20min后待温度降低至室温即得捕收剂产品。
所述的DP组合捕收剂的制作方法为:先将重量百分浓度大于95%的油酸与重量百分浓度大于95%的硫酸按3∶1的重量比混匀,混合物再与粉状氢氧化钠按4∶1的重量比混匀得到DP组合捕收剂。
与公知技术相比本发明具有的优点及积极效果:本发明是针对原矿含硫磷高的菱铁矿矿石,同时伴生有少量的赤褐铁矿、磁黄铁矿及黄铁矿等矿石采用全浮选工艺流程,可以获得品位TFe≥38%,铁回收率75~86%的菱铁矿精矿指标,精矿中硫磷含量均低于0.20%。本发明是采用专门的菱铁矿捕收剂进行捕收,可以使菱铁矿的表面和SP捕收剂的发生强烈的物理化学吸附,加入DP组合捕收剂反浮选降硫磷,可以实现菱铁矿与其它非目的矿物的有效分离。
四、附图说明:
图1是本发明的工艺流程。
五、具体实施方式
实施例一:原料来自云南化念菱铁矿,该地区的菱铁矿普遍存在含硫磷比较高,在提高铁品位的同时需要降低硫磷的含量,才能得到符合冶炼要求的菱铁矿精矿,原矿矿物含量分析见表1,化学成分分析见表2。将菱铁矿原料破碎至-3mm以下并混匀,按液固比=1∶2的比例加入球磨机磨矿,磨矿粒度为-0.074mm占75%~95%,-0.100mm占100%,得浆料;
浮选药剂制度:(1)粗选:硫酸调pH=5~6,搅拌3-6min,六偏磷酸钠500g/t,搅拌3-6min,淀粉800g/t,搅拌3-6min,SP捕收剂600g/t,搅拌3-6min,2#油40g/t,搅拌3min,充气并刮泡3-6min;(2)反浮降硫磷粗选:活性碳脱药300g/t,搅拌10-15min,水玻璃800g/t,搅拌3-5min,DP组合降硫磷捕收剂400g/t,充气并刮泡3-5min;(3)扫选:水玻璃400g/t,搅拌3-6min,DP捕收剂200g/t,搅拌5-10min,充气并刮泡;(4)精选I:硫酸调pH=5~6,搅拌3-6min,淀粉400g/t,搅拌3-6min,SP捕收剂300g/t,搅拌3-5min,2#油10g/t,搅拌3-6min,充气并刮泡;(5)精选II:硫酸调pH=5~6,搅拌3-6min,淀粉300g/t,搅拌3-6min,2#油10g/t,搅拌3-6mi n;(6)精选III:硫酸调pH=5~6,搅拌3-6min,淀粉200g/t,搅拌3-6min,2#油5g/t。泡沫产品经过脱水干燥至水分重量百分含量为5%以下,得菱铁矿精矿产品。选矿指标见表3。
所用选矿设备为球磨机Φ900×1800mm、颚式破碎机Φ10×50mm和Φ3×30mm、自吸式浮选机(单槽容积为3m3)一昆明茨坝矿山机械厂制造、螺旋分级机Φ2000mm、旋流器Φ150mm。
表1原矿矿物含量分析
矿物 | 菱铁矿 | 赤褐铁矿 | 磁铁矿 | 硅酸铁 | 脉石及其它 |
含量(%) | 53.22 | 1.22 | 0.46 | 5.92 | 39.18 |
表2原矿化学成分分析
项目 | Fe | S | P | As | SiO2 |
含量(%) | 30.12 | 0.469 | 0.456 | 0.003 | 18.12 |
表3流程选矿指标
实施例二:原料来自云南某地区的菱铁矿,该地区的菱铁矿也普遍存在含硫磷比较高,在提高铁品位的同时需要降低硫磷的含量,才能得到符合冶炼要求的菱铁矿精矿,原矿矿物含量分析见表4,化学成分分析见表5。浮选药剂制度:(1)粗选:硫酸调pH=5~6,六偏磷酸钠400g/t,淀粉700g/t,SP捕收剂700g/t,2#油40g/t,充气并刮泡;(2)反浮降杂粗选:活性碳脱药400g/t,水玻璃600g/t,DP组合降硫磷捕收剂400g/t,2#油20g/t,充气并刮泡;(3)反浮降杂扫选:水玻璃300g/t,DP捕收剂200g/t,充气并刮泡;(4)精选I:硫酸调pH=5~6,淀粉400g/t,SP捕收剂200g/t,2#油20g/t,充气并刮泡;(5)精选II:硫酸调pH=5~6,淀粉300g/t,2#油15g/t,充气并刮泡;(6)精选III:硫酸调pH=5~6,淀粉150g/t,2#油10g/t,充气并刮泡;泡沫产品经过脱水干燥至水分重量百分含量为5%以下,得菱铁矿精矿产品。工艺流程选矿指标见表6。
表4原矿矿物含量分析
矿物 | 菱铁矿 | 赤褐铁矿 | 磁铁矿 | 硅酸铁 | 脉石及其它 |
含量(%) | 50.68 | 1.08 | 0.52 | 4.48 | 43.24 |
表5原矿化学成分分析
项目 | Fe | S | P | As | SiO2 |
含量(%) | 29.08 | 0.513 | 0.472 | 0.002 | 17.94 |
表6流程选矿指标
实施例三:原料来自陕西某地区的菱铁矿,该地区的菱铁矿同样普遍存在含硫磷比较高,在提高铁品位的同时需要降低硫磷的含量,才能得到符合冶炼要求的菱铁矿精矿,原矿矿物含量分析见表7,化学成分分析见表8。浮选药剂制度:(1)菱铁粗选:硫酸调pH=5~6,六偏磷酸钠400g/t,淀粉800g/tSP捕收剂800g/t,2#油40g/t,充气并刮泡;(2)反浮降杂I:活性碳脱药400g/t,搅拌10min,水玻璃600g/t,DP组合降硫磷捕收剂300g/t,2#油30g/t,充气并刮泡(3)反浮降杂II:水玻璃300g/t,DP磷矿物捕收剂150g/t,2#油20g/t,充气并刮泡;(4)菱铁精选I:硫酸调pH=5~6,淀粉600g/t,SP捕收剂300g/t,2#油15g/t,充气并刮泡;(5)菱铁精选II:硫酸调pH=5~6,淀粉200g/t,搅拌3min,2#油10g/t,充气并刮泡3min;(6)菱铁矿精选III:硫酸调pH=5~6,淀粉200g/t,2#油10g/t,充气并刮泡。得菱铁矿精矿产品。工艺流程选矿指标见表9。
表7原矿矿物含量分析
矿物 | 菱铁矿 | 赤褐铁矿 | 磁铁矿 | 硅酸铁 | 脉石及其它 |
含量(%) | 52.68 | 2.08 | 1.52 | 2.48 | 41.24 |
表8原矿化学成分分析
项目 | Fe | S | P | As | SiO2 |
含量(%) | 31.12 | 0.368 | 0.501 | 0.004 | 16.94 |
表9流程选矿指标
Claims (3)
1、一种高磷硫菱铁矿全浮选选矿方法,其特征在于:其按以下步骤完成:
(1)原料碎磨后得浆料;
(2)粗选:浆料用六偏磷酸钠作为调整剂调浆,提高浆料的分散度,其用量为300~600g/t,搅拌3~6min,硫酸调pH=5~6,搅拌3~6min,加入淀粉用量作为抑制剂,其用量为500~800g/t,搅拌3~6min,加入SP型捕收剂,其用量400~800g/t,搅拌3~6min,加入2#油作为起泡剂,其用量为10~40g/t,搅拌3~6min,充气并刮泡,得泡沫产品进入下一段反浮选降硫磷作业;
(3)反浮选降硫磷:采用一次粗选一次扫选进行反浮选降硫磷,粗选:加入活性碳脱药搅拌10~15min,其用量为200~400g/t,加入水玻璃调整矿浆,其用量为600~1000g/t,搅拌3~5min,加入DP组合捕收剂反浮选降硫磷,用量为400~600g/t,搅拌3~5min,充气刮泡,将泡沫产品并入菱铁矿粗选的尾矿中,选槽内产品进入反浮选降硫磷扫选阶段;扫选:加入水玻璃调整矿浆,其用量为300~500g/t,搅拌3~6min,加入DP组合捕收剂反浮选降硫磷,其用量为200~400g/t,搅拌5~10min,充气刮泡,将泡沫产品并入菱铁矿粗选尾矿中,浮选槽内产品进入精选阶段;
(4)精选:三次精选作业,精选I:硫酸调pH=5~6,搅拌3~6min,淀粉用量400~600g/t,同时搅拌3~6min,SP捕收剂200~400g/t,搅拌3~5min,加入2#油10~30g/t,搅拌3~6min充气刮泡,将泡沫产品进入下一段精选作业;精选II:硫酸调pH=5~6,搅拌3~6min,淀粉用量200~400g/t,同时搅拌3~6min,加入2#油10~20g/t,搅拌3~6min充气刮泡,将泡沫产品进入下一段精选作业;精选III:硫酸调pH=5~6,搅拌3~6min,淀粉用量100~300g/t,同时搅拌3~6min,加入2#油5~10g/t,充气刮泡,搅拌3~6min,泡沫产品经过脱水干燥后得菱铁矿精矿。
2、根据权利要求1所述的高磷硫菱铁矿全浮选选矿方法,其特征在于:所述的碎磨是将菱铁矿原料破碎至-3mm以下并混匀,按液固重量比=1∶2的比例加入球磨机磨矿,磨矿粒度为-0.074mm占75%~95%,-0.100mm占100%。
3、根据权利要求1所述的高磷硫菱铁矿全浮选选矿方法,其特征在于:所述的DP组合捕收剂的制作方法为先将重量百分浓度大于95%的油酸与重量百分浓度大于95%的硫酸按3∶1的重量比混匀,混合物再与粉状氢氧化钠按4∶1的重量比混匀得到DP组合捕收剂。
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