CN103586138A - 一种高磷磁铁矿石降磷提铁工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高磷磁铁矿石降磷提铁工艺，采用以下技术方案：1）高磷磁铁矿石破碎至12～0mm重量含量≥90%粒度后给入粗粒湿式永磁预选抛废磁选机进行预选；2）粗粒湿式永磁预选抛废磁选机预选获得的粗粒铁精矿给入三段阶段磨矿—阶段弱磁选作业进行选别；3）三段阶段磨矿—阶段弱磁选作业获得的粗精矿给入浮选降磷作业，药剂制度按浮选给矿的干矿量计算为：pH调整剂-NaOH900-1000克/吨，铁矿物抑制剂-淀粉900-1000克/吨，石英或硅酸盐的活化剂-CaO260-300克/吨,阴离子反浮选捕收剂320-360克/吨。该工艺可以在浮选降磷的同时即可将铁精矿提到较高的品位，把浮选降磷与浮选提铁两个工艺简化为降磷提铁一个工艺，简化了工艺流程，降低了药剂成本，在现场生产中易操作，可广泛应用于磁铁矿选矿厂的降磷提铁。
Description
技术领域
本发明涉及一种铁矿石的提铁降磷选矿方法，具体地说，涉及一种高磷磁铁矿石降磷提铁工艺，用于降低铁精矿中有害杂质磷（P）含量和提高铁精矿铁品位。
背景技术
我国是世界上铁矿石消费量最大的国家。近年来，国内铁矿石供需紧张，进口量不断增长，对外依存度不断提高，进口铁矿石价格连年大幅度攀升。而我国铁矿石贫矿多、富矿少，矿石类型复杂，伴（共）生组分多，杂质含量高，除含有常规的杂质元素钙（Ca）、镁（Mg）、硅（Si）、铝（Al）外，有的还含有磷（P）、硫（S）、钾（K）、钠（Na）等有害杂质，保有储量中需选贫矿占97.5%，能直接入炉的富铁矿石储量只有11.74亿吨，占2.5%，绝大部分铁矿石需要经选矿后才能入炉冶炼。
磷对钢材来说也是常见有害元素之一，铁矿石中的磷，在高炉冶炼时100%进入生铁，烧结也不能脱磷，磷进入金属中，使钢冷却时变脆，它使钢材产生“冷脆性”，严重影响生铁和钢的质量，脱磷只能通过炼钢来进行，不仅增加了炼钢的脱磷成本，而且还会造成对大气的污染，对土壤、农作物造成危害。控制生铁含磷量主要是靠控制铁矿石含磷量，因此，铁矿石含磷越低越好。
我国高磷铁矿石储量有70亿吨以上，约占总储量的14.86%，主要分布在南方长江流域及云贵地区，受制于铁矿石脱磷技术的发展，很大一部分未得到开发利用，加之近年来国家对环保方面等越来越重视，各地钢铁企业对铁精矿中杂质含量要求也越来越严格，因此，研究高磷铁矿石降磷提铁工艺技术对提高我国高磷铁矿资源开发利用缓解铁矿石供需矛盾具有十分重要的意义。
目前，采用浮选法处理高磷磁铁矿的工艺主要是“弱磁选—先浮选降磷—后浮选提铁”工艺，该选矿工艺是分两步完成的，第一步通过添加调整剂碳酸钠、抑制剂水玻璃、捕收剂油酸等先正浮选脱磷，第二步采用阴离子捕收剂或者阳离子捕收剂反浮选提铁，该选矿工艺存在①工艺流程复杂，不易操作；②药剂种类多，药剂用量大，选矿成本高；③铁的回收率低，脱磷效率低；④选别效果差等问题。
因此，对于高磷磁铁矿的降磷提铁处理需要研究新的药剂、工艺方法，把浮选降磷与浮选提铁两个工艺简化为降磷提铁一个工艺，达到在降磷的同时提高铁精矿品位的目的。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术存在的不足，提供一种铁精矿品位高、铁回收率高、铁精矿中磷（P）含量低的高磷磁铁矿石降磷提铁工艺。
为实现本发明的上述目的，本发明一种高磷磁铁矿石降磷提铁工艺采用的技术方案为：
1）高磷磁铁矿石破碎至12～0mm重量含量≥90%粒度后给入粗粒湿式永磁预选抛废磁选机进行预选，抛出预选粗粒尾矿；
2）粗粒湿式永磁预选抛废磁选机预选获得的粗粒铁精矿给入三段阶段磨矿—阶段弱磁选作业进行选别，抛出弱磁选尾矿；
3）三段阶段磨矿—阶段弱磁选作业获得的粗精矿给入浮选降磷作业，浮选降磷作业的药剂制度按浮选给矿的干矿量计算为：pH调整剂-NaOH 900—1000克/吨，铁矿物抑制剂-淀粉900—1000克/吨，石英或硅酸盐的活化剂-CaO260—300克/吨,阴离子反浮选捕收剂320—360克/吨。
所述的阴离子反浮选捕收剂为含羟基羧酸盐，酸值（mgKOH/g）120～210,皂化值（mgKOH/g）90～210，碘值70～120。
所述的粗粒湿式永磁预选抛废磁选机的筒体表面磁场强度达到250—380 kA/m，最好为320—360 kA/m。
所述的浮选降磷作业工艺流程最佳为反浮选一次粗选、一次精选、三次扫选。
药剂制度最佳为：所述的浮选降磷作业的药剂添加方式为反浮选粗选添加NaOH 950克/吨，淀粉950克/吨， CaO280克/吨，阴离子反浮选捕收剂-253克/吨，反浮选精选添加阴离子反浮选捕收剂90克/吨。
本发明高磷磁铁矿石的TFe一般在30.0%—38.0%范围，P含量一般在0.4%—0.95%，最适宜处理的的TFe在33.5%—37.5%范围，P含量一般在0.65%—0.9%。
本发明高磷磁铁矿石降磷提铁工艺采用上述技术方案后，在高磷磁铁矿降磷提铁方式上有重大进展，通过新药剂的应用在降磷的同时即可将铁精矿提到较高的品位，把浮选降磷与浮选提铁两个工艺简化为降磷提铁一个工艺，不仅获得了铁的回收率和脱磷效率高的较好选别指标；而且简化了工艺流程，降低了药剂成本，易于在生产中实施。
附图说明
图1为现有技术采用的高磷铁矿石降磷提铁工艺原则流程图；
图2为本发明一种高磷磁铁矿石降磷提铁工艺采用的反浮选工艺原则流程图。
具体实施方式
为更好地描述本发明，下面结合附图对本发明一种高磷磁铁矿石降磷提铁工艺做进一步详细说明。
试验矿样取自我国西部某铁矿山，原矿化学多元素分析结果见表1，原矿铁物相分析结果见表2。
表1 原矿化学多元素分析结果
| 元素 | TFe | mFe | S | P | CaO | MgO | SiO2 | Al2O3 | MnO |
| 含量(%) | 35.72 | 30.94 | 0.12 | 0.77 | 3.26 | 2.32 | 38.26 | 2.11 | 0.061 |
| 元素 | Cu | K2O | Na2O | TiO2 | Zn | Cr | Ni | V | 烧减 |
| 含量(%) | 0.018 | 0.39 | 0.037 | 0.18 | 0.013 | 0.002 | 0.009 | 0.003 | 1.66 |
注：（CaO+ MgO）/（SiO2+ AI2O3）=0.14，属酸性矿石。
表2 原矿铁物相分析结果
以上结果表明：该铁矿石中可以回收的主要元素是铁，有害元素硫不高，为0.12%，磷含量较高，为0.77%。矿石中主要工业铁矿物为磁铁矿，其次为赤、褐铁矿和碳酸铁，硅酸铁及硫化铁少量。矿石中（CaO+MgO）/（SiO2+Al2O3）=0.14，属酸性矿石，因此本次研究主要是回收磁铁矿石，在提高铁精矿品位的同时要考虑降磷。
根据该矿石主要有用铁矿物是磁铁矿且嵌布粒度微细的性质特点，结合目前选矿技术发展现状，首先采用原矿（12～0mm）湿式粗粒磁选抛尾—三段阶段磨矿—弱磁选流程选别，在最终磨矿粒度为-0.043mm95%时，可以获得对原矿产率为48.58%，铁品位为60.97%的铁粗精矿，此时磷含量仍有0.36%，SiO2含量为10.81%，可见该铁粗精矿铁精矿品位不高，但杂质含量较高，为获得高质量的铁精矿，还需对该铁粗精矿进行降磷、提铁、降硅处理。
以所得的铁粗精矿为浮选给矿，采用图2所示的本发明一种高磷磁铁矿石降磷提铁工艺采用的反浮选工艺原则流程图,即通过反浮选一次粗选、一次精选、三次扫选，浮选粗选矿浆浓度为31%左右（31%±2%），矿浆温度为33°C左右（30°C-35°C），试验条件见表3。
表3 反浮选闭路流程试验条件
在上述条件下，磁选铁粗精矿经过反浮选一次粗选、一次精选、三次扫选选别，可以获得对浮选作业产率为84.03%（对原矿为40.82%）、铁品位为64.07%、铁回收率为88.36%（对原矿为73.68%），铁精矿中磷含量为0.15%的选别结果,在磷含量有0.34%降低至0.15%（降低了0.19个百分点，磷脱除率对作业为53.01%）的同时，将铁品位由60.93%提高至64.07%（3.14个百分点）, SiO2含量由10.81%降低至6.70%（提高了4.11个百分点）。这不仅极大的提高了铁精矿的质量，而且简化了工艺流程，降低了药剂成本，更易于在生产中实施，能产生更好的经济效益和社会效益。
而采用图1所示的现有技术采用的高磷铁矿石降磷提铁工艺原则流程图，即先浮选降磷，再反浮选提铁，则存在工艺流程复杂，不易操作；药剂种类多，药剂用量大，选矿成本高；铁的回收率低，脱磷效率低；选别效果差等一系列问题。
Claims (6)
1. 一种高磷磁铁矿石降磷提铁工艺，其特征在于采用以下技术方案：
1）高磷磁铁矿石破碎至12～0mm重量含量≥90%粒度后给入粗粒湿式永磁预选抛废磁选机进行预选，抛出预选粗粒尾矿；
2）粗粒湿式永磁预选抛废磁选机预选获得的粗粒铁精矿给入三段阶段磨矿—阶段弱磁选作业进行选别，抛出弱磁选尾矿；
3）三段阶段磨矿—阶段弱磁选作业获得的粗精矿给入浮选降磷作业，浮选降磷作业的药剂制度按浮选给矿的干矿量计算为：pH调整剂-NaOH 900—1000克/吨，铁矿物抑制剂-淀粉900—1000克/吨，石英或硅酸盐的活化剂-CaO260—300克/吨,阴离子反浮选捕收剂320—360克/吨。
2. 如权利要求1所述的一种高磷磁铁矿石降磷提铁工艺，其特征在于：所述的阴离子反浮选捕收剂为含羟基羧酸盐，酸值（mgKOH/g）120～210,皂化值（mgKOH/g）90～210，碘值70～120。
3.如权利要求2所述的一种高磷磁铁矿石降磷提铁工艺，其特征在于：所述的粗粒湿式永磁预选抛废磁选机的筒体表面磁场强度达到250—380 kA/m。
4.如权利要求3所述的一种高磷磁铁矿石降磷提铁工艺，其特征在于：所述的粗粒湿式永磁预选抛废磁选机的筒体表面磁场强度达到320—360 kA/m。
5.如权利要求1、2、3或4所述的一种高磷磁铁矿石降磷提铁工艺，其特征在于：所述的浮选降磷作业工艺流程为反浮选一次粗选、一次精选、三次扫选。
6.如权利要求5所述的一种高磷磁铁矿石降磷提铁工艺，其特征在于：所述的浮选降磷作业的药剂添加方式为反浮选粗选添加NaOH 950克/吨，淀粉950克/吨， CaO280克/吨，阴离子反浮选捕收剂-253克/吨，反浮选精选添加阴离子反浮选捕收剂90克/吨。
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