CN102580844A

CN102580844A - 一种用药剂提高磁选精矿品位的方法

Info

Publication number: CN102580844A
Application number: CN2012100338220A
Authority: CN
Inventors: 伍喜庆; 许鹏云; 伍倩瑛
Original assignee: Central South University
Current assignee: Central South University
Priority date: 2012-02-16
Filing date: 2012-02-16
Publication date: 2012-07-18
Anticipated expiration: 2032-02-16
Also published as: CN102580844B

Abstract

本发明公开了一种用药剂提高磁选精矿品位的方法。细粒级磁性矿物在磁选过程中，容易形成夹杂导致精矿品位低。本发明采用无机分散剂碳酸钠、偏硅酸钠、三聚磷酸钠、硫代磷酸钠或它们的混合物，或者是有机分散剂，淀粉、腐植酸、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯醇或聚丙烯醇的同系物，或它们的混合物，或者是无机分散剂和有机分散剂的混合分散剂，配成5—30%重量浓度的水溶液使用，用量为1—50mg/L，将矿物粒子在矿浆中分散后再进行磁选，提高磁选精矿品位，解决磁选精矿品位不高或磁选后需要浮选再精选而使工艺复杂的问题。该法对各种铁矿物、铬铁矿、硫铁矿、锰矿物、黑钨矿、硫化铜矿和氧化铜钴矿等强磁性或弱磁性矿物资源的磁选有很好的效果。

Description

一种用药剂提高磁选精矿品位的方法

技术领域

本发明属于选矿技术领域，具体涉及提高磁选精矿品位的方法。

背景技术

根据矿物的比磁化系数的不同，磁性矿物分成强磁性和弱磁性矿物。强磁性矿物包括：磁铁矿、钛磁铁矿、锌铁尖晶石和磁黄铁矿等；弱磁性矿物包括：赤铁矿、假象赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿，钛铁矿、铬铁矿、水锰矿和硬锰矿等黑色金属矿物，还有有色金属矿物黄铜矿、黑钨矿、氧化铜钴矿等。对于强磁性矿物用弱磁选就可以得到精矿；由于强磁选机的发展，对于具有粗粒结构的弱磁性的黑色金属矿通过强磁选也能比较好的富集；对于弱磁性的有色金属矿，工业上一般没有利用它们的磁性进行磁选，而是利用它们的表面性质进行浮选富集。随着过去历年的开采，比较好的资源（矿物结晶粒度粗、磁性强和共生简单）已越来越少。以磁性铁矿石为例，国内铁矿石以贫、细、杂型资源居多，已探明储量的铁矿资源94.3%为贫矿，绝大多数铁矿物贫矿资源必须通过磁选等选矿技术手段进行富集后才能进入高炉冶炼；同时，我国铁矿资源嵌布粒度普遍偏细，一般的磁选在保证回收率的前提下很难有效提高细粒级磁性铁精矿的品位。其它的磁性非铁矿物资源的分离富集也面临同样的问题。

针对这一难题，一种方法是在磁选设备上增加额外的机械脉动机构（水脉动或者磁场脉动），减少弱磁性和非磁性夹杂以提高磁性精矿产品的品位。中国专利CN01242984.8公开了一种立环脉动高梯度磁选机，该设备内部有产生水脉动的鼓膜脉动机构，可以减少夹杂、提高精矿品位。中国专利CN200420070348.X公开了磁选柱，该设备由上往下多个励磁线圈组成，通过对这些励磁线圈实现脉动供电控制，进而在分选区域形成脉动的磁性力，结合反向旋转的冲洗水，不断地将脉石、矿泥、贫连生体等杂质剔除，精选效果比较好。又如美国专利US 5571481公开了一种可往复移动磁场的磁选设备，该设备也是通过磁场往复运动产生磁力脉动作用来提高精矿品位的。

另一种提高磁性精矿品位的方法是改变单一的磁选工艺流程，用浮选代替磁选或者磁选粗选后再浮选精选，对于磁性黑色金属的高品位精矿的选矿，采用的是磁选粗选后再浮选精选，即，磁选—浮选两段流程，流程复杂，生产和投资成本高。中国专利201010177556.X公开了一种低品位磁铁矿石生产高质量铁精矿的选矿方法，它采用磨矿—磁选抛尾选矿工艺生产出磁选粗精矿；对磁选粗精矿采用阳离子捕收剂反浮选工艺，获得阳离子捕收剂反浮选铁精矿及中矿；对阳离子捕收剂反浮选获得的中矿采用阴离子捕收剂反浮选工艺，获得阴离子捕收剂反浮选铁精矿；阳离子捕收剂反浮选铁精矿、阴离子捕收剂反浮选铁精矿合并获得最终的高质量铁精矿。中国专利CN201010584862.5公开了复杂难选氧化铁矿的药剂磁选方法，其实现方式是在磁选矿浆前添加两种起不同作用的药剂水玻璃200~2000g/t和六偏磷酸钠50~1000g/t，才能提高铁精矿品位和回收率。该发明注意到加入药剂对磁选带来的影响，但是，药剂的用量大，且必须同时加入两种特定的药剂，主要解决氧化铁矿的选矿，未涉及其它磁性非铁矿物的选矿。

发明内容

本发明的目的是为解决细粒级磁性矿物（包括铁矿石）磁选不能获得高品位精矿而提供的一种方法，该方法能在保证回收率的前提下，提高细粒级磁性矿物磁选精矿的品位。

磁选中磁性精矿品位不高的主要原因是由两类夹杂引起的：（1）非磁性或弱磁性颗粒的夹杂；（2）异质颗粒的凝聚。对于前者可用目前磁选设备中的脉动技术或磁性交替可以解决，而对于后者需要本发明技术来解决。本发明中使用的分散剂的作用原理是分散剂调整了颗粒表面电位和润湿性、分散介质(如水)的润湿性，从而导致：（1）降低了原生矿泥和次生矿泥在磁性矿物表面的罩盖，有利于磁性精矿品位的提高；（2）充分地使矿浆颗粒分散。这种充分分散后的矿浆在进入磁选后，夹杂和凝聚现象减少，为微细的脉石颗粒和磁性有用矿物之间很好的分离创造了条件。

为了解决上述问题，本发明方法提供的技术步骤包括：

步骤一：物料准备

根据矿石中矿物的嵌布粒度，将磁性矿石进行破碎，一般再加水磨矿至有用磁性矿物单体解离或基本解离，形成磁性矿石矿浆。

步骤二：药剂添加

在上述细磨后的矿浆中或磨矿过程中添加分散剂，所添加的分散剂可以是无机分散剂，碳酸钠、偏硅酸钠、三聚磷酸钠、硫代磷酸钠或它们的混合使用，也可以是有机分散剂，淀粉、腐植酸、聚乙烯吡咯烷酮或聚丙烯醇及其同系物，或它们的混合物，也可以是无机分散剂和有机分散剂的混合分散剂。根据分散剂在水中的可溶性，将其配成5—30%重量浓度的水溶液使用，根据分散剂的分散性能和矿浆体积确定分散剂用量，一般用量为1—50mg/L，并在搅拌的条件下加入矿浆中，使矿浆中矿物粒子分散。

步骤三：矿浆通过磁选机磁选

将步骤二所得的已充分分散的矿浆通过磁选机进行磁选，根据实际需要调节磁场强度(强磁选或弱磁选)、控制冲洗水、分离出磁性精矿和非磁性尾矿。

步骤一所述的固体磁性矿石包括含各种铁矿物、铬铁矿、锰矿物、硫铁矿、黑钨矿、硫化铜矿和氧化铜钴矿等强磁性或弱磁性矿物的矿石。

本发明为解决现阶段细粒级磁性矿石磁选不能获得高品位精矿这一难题提供了一种可操作的方法，在保证回收率的前提下，能有效提高细粒级磁性矿物磁选精矿的品位，同时简化分选工艺流程。

具体实施方式

下面结合具体实例对本发明的具体实施方式作进一步详细说明，但本发明不局限于以下实例。

实施例1. 将含磁铁矿和赤铁矿的混合铁矿石500g（含铁22.85%）加水至固体重量浓度67%，进球磨机磨矿11min后，其细度为94.31%-0.075mm。将该矿浆稀释至固体重量浓度35%，边搅拌边添加聚乙烯吡咯烷酮作为分散剂，然后进入磁选机以0.8T的磁场强度进行分选。结果表明，当聚乙烯吡咯烷酮用量分别为1mg/L、5 mg/L、10 mg/L、15 mg/L和20 mg/L时，磁性铁精矿含铁品位分别为54.17%、56.29%、57.90%、58.61%和59.07%，磁性精矿品位稳步上升。相同的矿浆而不加入任何分散剂进入磁选机以相同的磁场强度进行分选，所得磁性铁精矿含铁品位精矿含铁品位为51.84%，由此可见，加入一定量的药剂聚乙烯吡咯烷酮的情况下可以提高磁性铁精矿的铁品位。

实施例2. 采用实施例1中的同样的矿浆和磁选条件进行试验，在矿浆中添加碳酸钠20 mg/L，获得磁性铁精矿品位含铁为56.94%。仍以不加入任何分散剂进入磁选机以相同的磁场强度进行分选指标作为比较，其磁性精矿品位有一定的提高。

实施例3. 采用实施例1中的同样的矿浆和磁选条件进行试验，不同是在矿浆中添加碳酸钠2 mg/L和聚乙烯吡咯烷酮 8mg/L，获得磁性铁精矿品位含铁为58.08%。表明该混合用药效果比较明显。

实施例4. 将含镜铁矿矿石500g（含铁36.22%）加水至固体重量浓度67%，进球磨机磨矿7min后，其细度为98.31%-0.075mm。将该矿浆稀释至固体重量浓度35%，边搅拌边先后添加碳酸钠和偏硅酸钠（重量比例2:8）作为分散剂，然后进入磁选机以0.9T的磁场强度进行分选。结果表明，当该组合使用的分散剂总用量分别为1mg/L、5 mg/L、10 mg/L、15 mg/L和20 mg/L时，磁性铁精矿含铁品位分别为63.15%、66.27%、67.97%、68.81%和69.67%，磁性精矿品位稳步上升。

实施例5. 将含镜铁矿矿石500g（含铁34.25%）加水至固体重量浓度67%，进球磨机磨矿9min后，其细度为99.30%-0.075mm。将该矿浆稀释至固体重量浓度35%，边搅拌边先后添加腐植酸钠和聚乙烯醇（重量比例3:7）作为分散剂，然后进入磁选机以1.2T的磁场强度进行分选。结果表明，当该组合使用的分散剂总用量分别为0mg/L和16 mg/L时，磁性铁精矿含铁品位分别为63.05%、6和67.27%，磁性精矿品位明显提高。

实施例6. 将含锰的矿石（水锰矿和硬锰矿混合矿）500g（含Mn 20.65%）加水至固体重量浓度67%，进球磨机磨矿6min后，其细度为84.30%-0.075mm。将该矿浆稀释至固体重量浓度35%，边搅拌边添加聚丙烯醇作为分散剂，然后进入磁选机以1.0T的磁场强度进行分选。结果表明，当聚丙烯醇用量分别为0 mg/L和10 mg/L时，磁性锰精矿含Mn分别为30.17%和35.29%，加入聚丙烯醇作为分散剂后，磁性精矿品位明显上升。

实施例7. 将含钨的矿泥（含钨矿物为黑钨矿和白钨矿）500g（含WO₃ 0.65%）加水至固体重量浓度67%，进球磨机磨矿2min后，其细度为93.30%-0.075mm。将该矿浆稀释至固体重量浓度35%，边搅拌边添加三聚磷酸钠作为分散剂，然后进入磁选机以1.2T的磁场强度进行分选。结果表明，当三聚磷酸钠用量分别为0 mg/L和10 mg/L时，磁性钨精矿(主要为黑钨矿) 含WO₃分别为22.10%和28.09%，加入三聚磷酸钠作为分散剂后，磁性精矿品位明显上升，还实现了黑钨矿与白钨矿的分离。

实施例8. 将含铜和铅的混合粗精矿（铜矿物主要为黄铜矿，铅矿物主要为方铅矿）500g（含Cu5.5%、Pb3.8%）加水至固体重量浓度67%，进球磨机磨矿2min后，其细度为87.30%-0.075mm。将该矿浆稀释至固体重量浓度35%，边搅拌边添加硫代磷酸钠（Na₃SPO₃）作为分散剂，然后进入磁选机以1.5T的磁场强度进行分选。结果表明，当硫代磷酸钠分别为0 mg/L和25 mg/L时，磁性铜精矿(主要为黄铜矿) 含Cu分别为18.10%（含Pb1.8%）和26.29%（含Pb0.2%），加入硫代磷酸钠作为分散剂后，磁性精矿品位明显上升，还改善了黄铜矿与方铅矿的分离。

实施例9. 将含铜和钼的混合粗精矿（铜矿物主要为斑铜矿和黄铜矿，钼矿物主要为辉钼矿）500g（含Cu6.50%、Mo3.60%）加水至固体重量浓度67%，进球磨机磨矿1min后，其细度为89.30%-0.075mm。将该矿浆稀释至固体重量浓度35%，边搅拌边添加腐植酸铵作为分散剂，然后进入磁选机以1.5T的磁场强度进行分选。结果表明，当腐植酸铵分别为0 mg/L和25 mg/L时，磁性铜精矿(主要为黄铜矿和斑铜矿) 含Cu分别为17.20%（含Mo 1.67%）和20.39%（含Mo 0.34%），加入腐植酸铵作为分散剂后，磁性精矿品位明显上升，还改善了硫化铜矿与辉钼矿的分离。

实施例10. 将富含钴的氧化铜矿（铜矿物主要为氧化铜矿物孔雀石，钴为主要的有用伴生元素，含Cu和Co分别为5.5%和0.62% ）500g加水至固体重量浓度67%，进球磨机磨矿2min后，其细度为77.30%-0.075mm。将该矿浆稀释至固体重量浓度35%，边搅拌边添加淀粉作为分散剂，然后进入磁选机以1.4T的磁场强度进行分选。结果表明，当淀粉分别为0 mg/L和35 mg/L时，磁性铜钴混合精矿含Cu分别为21.10%(含Co2.10%)和27.09%（含Co2.80%），加入淀粉作为分散剂后，磁性精矿中铜和钴的品位明显上升。

Claims

1.一种用药剂提高磁选精矿品位的方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一：物料准备

根据矿石嵌布粒度，将磁性矿石进行破碎，再加水细磨矿至有用磁性矿物单体解离，形成磁性矿石矿浆；

步骤二：药剂添加

在上述细磨后的矿浆中或磨矿过程中添加分散剂，所添加的分散剂是无机分散剂，碳酸钠、偏硅酸钠、三聚磷酸钠、硫代磷酸钠或它们的混合物，或者是有机分散剂，淀粉、腐植酸、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯醇或聚丙烯醇的同系物，或它们的混合物，或者是无机分散剂和有机分散剂的混合分散剂，根据分散剂在水中的可溶性，将其配成5—30%重量浓度的水溶液使用，用量为1—50mg/L，并在搅拌的条件下加入矿浆中，使矿浆中矿物粒子分散；

步骤三：矿浆通过磁选机磁选

将步骤二所得的已充分分散的矿浆通过磁选机进行磁选，调节磁场强度、控制冲洗水、分离出磁性精矿和非磁性尾矿。

2.如权利要求1所述的用药剂提高磁选精矿品位的方法，其特征在于：步骤一所述的固体磁性矿石包括含磁性矿物的各种铁矿物、铬铁矿、锰矿物、硫铁矿、黑钨矿、黄铜矿或氧化铜钴矿的矿石。

3.如权利要求1所述的用药剂提高磁选精矿品位的方法，其特征在于：步骤三所述的磁选机的磁场强度为强磁或弱磁。

4.如权利要求1所述的用药剂提高磁选精矿品位的方法，其特征在于：矿浆中分散剂的用量为1~20mg/L。