CN104998759A - 一种微细粒铁矿石磁选精矿反浮选组合药剂及其应用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种微细粒铁矿石磁选精矿反浮选组合药剂及其应用方法，属于矿物加工技术领域。该药剂进行微细粒铁矿石磁选精矿反浮选过程中，按浮选给矿干基重计算，药剂组合种类和用量为：pH调整剂：氢氧化钠900~1600g/t、分散剂：柠檬酸50~250g/t、铁矿物抑制剂：苛化玉米淀粉1100~1550g/t、石英或硅酸盐活化剂氧化钙750~1000g/t和脂肪酸类捕收剂：1100~1600g/t。将铁矿石破碎磨细后采用磁选获得磁选精矿；将得到的磁选精矿进行反浮选，将上述组合药剂应用于反浮选过程。该组合药剂能够有效解决微细粒铁矿石磁选精矿中由于微细粒颗粒凝聚或罩盖从而导致反浮选精矿指标低的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种微细粒铁矿石磁选精矿反浮选组合药剂及其应用方法，属于矿物加工技术领域。
背景技术
我国铁矿石储量丰富，但具有贫、细、杂等特点，大量的铁矿资源未被开发利用。目前铁矿资源开发利用的瓶颈问题是铁矿床趋于微细化、复杂化及低贫化，铁精矿品位和回收率较低，难以满足低成本冶炼的要求，铁金属损失严重。目前，阴离子反浮选是铁矿石提铁降硅应用较广的工艺，大多采用经典的浮选药剂制度（氢氧化钠、苛化淀粉、石灰、脂肪酸类捕收剂）。然而随着矿山向深部开采，矿石贫细杂程度明显增加，选别难度逐渐增大，最突出的问题是阴离子反浮选工艺流程浮选尾矿品位不断升高，金属回收率较低，造成大量金属流失。研究表明，其原因主要是由于细粒有用铁矿物与石英等脉石矿物会发生无选择性团聚或罩盖，使有用铁矿物和脉石矿物的分离选择性大大降低，部分单体解离度较高的微细粒铁矿物能够吸附到粗颗粒脉石矿物表面，在铁矿物抑制剂的作用下进入精矿，从而导致精矿铁品位偏低，同时部分微细粒石英能够吸附到粗颗粒铁矿物表面，从而使部分铁矿物颗粒进入到尾矿中，造成浮选尾矿铁品位偏高、金属回收率偏低。
专利（申请号01117501.X，铁矿石阴离子反浮选药剂的组合使用方法，刘桂云等）公开了一种铁矿石阴离子反浮选药剂的组合使用方法，其组合药剂（氢氧化钠、玉米淀粉、氧化钙、工业油酸）的使用虽然对铁矿石中铁矿物的回收有效，但是对于微细粒铁矿石反浮选来说，存在浮选精矿品位不高、金属回收率流失严重的问题。专利（申请号200910144351.9，铁矿石阴离子反浮选脱硫降硅药剂的组合使用方法，李俊宁等）公开了一种铁矿石阴离子反浮选脱硫降硅药剂的组合使用方法，其组合药剂（乙基黄药、氢氧化钠、淀粉、氧化钙、阴离子反浮选捕收剂）的使用能够在提铁降硅的同时脱除铁精矿中的有害杂质硫，但对于微细粒铁矿石反浮选来说，该组合药剂仍存在浮选精矿指标不高的问题。专利（申请号201310470890.8，一种用于铁矿石反浮选的药剂及组合使用方法，王陆新等；申请号201310471284.8，一种用于微细粒铁矿石反浮选的脱附剂，王陆新等；申请号201310473403.3，一种用于微细粒铁矿石反浮选的脱附剂及其应用，王陆新等；申请号201310473336.5，一种微细粒铁矿石反浮选药剂及其使用方法，王陆新等）均涉及一种用于铁矿石反浮选的组合药剂和使用方法，但存在组合药剂（氢氧化钠、水玻璃、羧甲基纤维素、聚羧酸盐、淀粉、氧化钙、脂肪酸类捕收剂）种类复杂，配制过程复杂，药剂总用量偏大的缺点，此外，该发明仅仅能提高精矿金属回收率，而本发明不仅能够提高精矿金属回收率，还能够提高精矿铁品位。专利（申请号201210183567.8，一种含碳酸盐铁矿石的分散浮选分离方法，邵安林等）公开了一种含碳酸盐铁矿石的分散浮选分离方法，但与本发明相比，也存在药剂种类复杂，药剂总用量偏大的缺点。
文献（基于矿物浮选交互式影响的铁矿石分散浮选技术研究，印万忠等，有色金属（选矿部分），2013年第z1期；有机分散剂对含碳酸盐铁矿石浮选的影响，王乃玲等，矿冶，2014年第2期；分散剂对鞍山某磁选铁精矿反浮选的影响，罗溪梅等，金属矿山，2012年第5期；一种难选铁矿石磁选精矿的浮选新工艺研究，罗溪梅等，有色金属（选矿部分），2012年第4期；一种难选铁矿石磁选精矿直接反浮选的分散特征，罗溪梅等，2012年第7期；提高齐大山铁矿选矿分厂浮选回收率的研究，包士雷，东北大学，2011）均公开了铁矿石反浮选的组合药剂，文中涉及将氢氧化钠、淀粉、石灰和脂肪酸类捕收剂与碳酸钠、水玻璃、六偏磷酸钠、焦磷酸钠、三聚磷酸钠、多聚磷酸钠、氟硅酸钠、氟化钠、羧甲基纤维素、糊精、NM-3、酒石酸钠、单宁酸、草酸、腐植酸钠、聚丙烯酰胺、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、油酸、三乙醇胺、OP-10、BS等单一分散剂或组合分散组合使用，但与本发明相比，也存在药剂用量偏大、药剂组成复杂、价格偏高等缺点。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种微细粒铁矿石磁选精矿反浮选组合药剂及其应用方法，该组合药剂能够有效解决微细粒铁矿石磁选精矿中由于微细粒颗粒凝聚或罩盖从而导致反浮选精矿指标低的问题，本发明通过以下技术方案实现。
一种微细粒铁矿石磁选精矿反浮选组合药剂，该药剂进行微细粒铁矿石磁选精矿反浮选过程中，按浮选给矿干基重计算，药剂组合种类和用量为：pH调整剂：氢氧化钠900~1600g/t、分散剂：柠檬酸50~250g/t、铁矿物抑制剂：苛化玉米淀粉1100~1550g/t、石英或硅酸盐活化剂氧化钙750~1000g/t和脂肪酸类捕收剂：1100~1600g/t。
所述脂肪酸类捕收剂为油酸钠、市售RA715或市售KS系列捕收剂。
一种微细粒铁矿石磁选精矿反浮选组合药剂的应用方法，其具体步骤如下：
（1）将铁矿石破碎磨细后采用磁选获得磁选精矿，磁选精矿小于74μm的部分占全部物料重量的95%以上；
（2）将步骤（1）得到的磁选精矿进行反浮选，该组合药剂的添加方式为：在粗选作业先加入pH值调整剂氢氧化钠，调节矿浆pH值为11~12，然后依次分别加入分散剂柠檬酸、铁矿物抑制剂苛化玉米淀粉、石英或硅酸盐活化剂氧化钙以及脂肪酸类捕收剂；在精选作业中先加入石英或硅酸盐活化剂氧化钙，然后加入脂肪酸类捕收剂；在扫选作业先加入pH值调整剂氢氧化钠，调节矿浆pH值为11~12，然后加入铁矿物抑制剂苛化玉米淀粉。
所述步骤（2）反浮选为一次粗选、二次精选、一次扫选。
所述柠檬酸的分子式为C6H8O7，结构式为：
。
苛化玉米淀粉的苛化方法采用申请号为201310569503.6，名称为玉米淀粉的苛化方法处理。
本发明的技术原理：
经我们试验证实，组合药剂中的柠檬酸能够在强碱性条件下以氢键键合的方式吸附在矿物（铁矿物和石英）表面，大大降低了矿物表面电位，增强了颗粒间的静电排斥力，可以减少或消除铁矿物与石英等脉石矿物间的凝聚或罩盖，从而降低浮选尾矿品位，减少细粒金属流失，减少细粒脉石矿物进入精矿，最终达到提高浮选精矿铁品位和回收率的目的。
本发明的有益效果是：
1、通过添加量柠檬酸能够使矿浆处于稳定的分散状态，减弱或消除了细粒颗粒间的凝聚或罩盖，最终达到提高铁精矿品位和回收率的目的，可使精矿铁品位提高1~2个百分点，浮选回收率提高2~5个百分点；
2、柠檬酸的添加量低，配制方便，价格低廉。使用时对现有生产设备和工艺不需要进行调整和改变，操作简单。
附图说明
图1是本发明应用方法工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步说明。
实施例1
该微细粒铁矿石磁选精矿反浮选组合药剂的应用方法，其具体步骤如下：
（1）将Fe品位为25～32wt%铁矿石破碎磨细小于74μm的部分占全部物料重量的95%以上后采用磁选获得含铁品位为42.88wt%磁选精矿；该磁选精矿中有用铁矿物为赤铁矿以及少量的磁铁矿和菱铁矿，脉石矿物主要为石英、绿泥石以及少量易泥化的铁白云石，化学多元素分析结果见表1。
表1 磁选精矿的化学多元素分析
（2）将步骤（1）得到的磁选精矿调成重量百分比浓度为35%~40%的矿浆进行反浮选，采用一次粗选、两次精选、一次扫选的闭路流程，该组合药剂的添加方式为：在粗选作业先加入pH值调整剂氢氧化钠1000g/t，调节矿浆pH值为11.5，然后依次分别加入分散剂柠檬酸200g/t、铁矿物抑制剂苛化玉米淀粉1200g/t、石英或硅酸盐活化剂氧化钙600g/t以及脂肪酸类捕收剂800g/t（KS-Ⅲ捕收剂，鞍山难选铁矿捕收剂的合成及工业应用，梅建庭等，金属矿山，2009年第9期）；在一段精选作业先加入石英或硅酸盐活化剂氧化钙200g/t，然后加入KS-Ⅲ捕收剂200g/t，在二段精选作业先加入石英或硅酸盐活化剂氧化钙100g/t，然后加入KS-Ⅲ捕收剂100g/t；在扫选作业先加入pH值调整剂氢氧化钠200g/t，调节矿浆pH值为11.5，然后加入铁矿物抑制剂苛化玉米淀粉120g/t。
该微细粒铁矿石磁选精矿反浮选组合药剂，该药剂进行微细粒铁矿石磁选精矿反浮选过程中，按浮选给矿干基重计算，药剂组合种类和用量为：pH调整剂：氢氧化钠1200g/t（pH=11.5）、分散剂：柠檬酸200g/t、铁矿物抑制剂：苛化玉米淀粉1320g/t、石英或硅酸盐活化剂氧化钙900g/t和脂肪酸类捕收剂：1100g/t。
对比试验
与实施例1除了在组合药剂中不添加柠檬酸，其他物料、药剂量用量相同的条件下，均进行了一次粗选两次精选一次扫选的闭路流程浮选试验，与实施例1中浮选结果向比较所得的结果见表2。
表2 实施例一和对比例闭路试验对比结果(%)
。
实施例2
如图1所示，该微细粒铁矿石磁选精矿反浮选组合药剂的应用方法，其具体步骤如下：
（1）将Fe品位为25～32wt%铁矿石破碎磨细小于74μm的部分占全部物料重量的95%以上后采用磁选获得含铁品位为42.88wt%磁选精矿；该磁选精矿中有用铁矿物为赤铁矿以及少量的磁铁矿和菱铁矿，脉石矿物主要为石英、绿泥石以及少量易泥化的铁白云石，化学多元素分析结果见表1。
表1 磁选精矿的化学多元素分析
（2）将步骤（1）得到的磁选精矿调成重量百分比浓度为35%~40%的矿浆进行反浮选，采用一次粗选、两次精选、一次扫选的闭路流程，该组合药剂的添加方式为：在粗选作业先加入pH值调整剂氢氧化钠1000g/t，调节矿浆pH值为11.5，然后依次分别加入分散剂柠檬酸100g/t、铁矿物抑制剂苛化玉米淀粉1200g/t、石英或硅酸盐活化剂氧化钙600g/t以及脂肪酸类捕收剂800g/t（KS-Ⅲ捕收剂，鞍山难选铁矿捕收剂的合成及工业应用，梅建庭等，金属矿山，2009年第9期）；在一段精选作业先加入石英或硅酸盐活化剂氧化钙200g/t，然后加入KS-Ⅲ捕收剂200g/t，在二段精选作业先加入石英或硅酸盐活化剂氧化钙100g/t，然后加入KS-Ⅲ捕收剂100g/t；在扫选作业先加入pH值调整剂氢氧化钠200g/t，调节矿浆pH值为11.5，然后加入铁矿物抑制剂苛化玉米淀粉120g/t。
该微细粒铁矿石磁选精矿反浮选组合药剂，该药剂进行微细粒铁矿石磁选精矿反浮选过程中，按浮选给矿干基重计算，药剂组合种类和用量为：pH调整剂：氢氧化钠1200g/t（pH=11.5）、分散剂：柠檬酸100g/t、铁矿物抑制剂：苛化玉米淀粉1320g/t、石英或硅酸盐活化剂氧化钙900g/t和脂肪酸类捕收剂：1100g/t。
对比试验
与实施例2除了在组合药剂中不添加柠檬酸，其他物料、药剂量用量相同的条件下，均进行了一次粗选两次精选一次扫选的闭路流程浮选试验，与实施例2中浮选结果向比较所得的结果见表3。
表3 实施例二和对比例闭路试验对比结果(%)
。
实施例3
如图1所示，该微细粒铁矿石磁选精矿反浮选组合药剂的应用方法，其具体步骤如下：
（1）将Fe品位为25～32wt%铁矿石破碎磨细小于74μm的部分占全部物料重量的95%以上后采用磁选获得含铁品位为42.88wt%磁选精矿；该磁选精矿中有用铁矿物为赤铁矿以及少量的磁铁矿和菱铁矿，脉石矿物主要为石英、绿泥石以及少量易泥化的铁白云石，化学多元素分析结果见表1。
表1 磁选精矿的化学多元素分析
（2）将步骤（1）得到的磁选精矿调成重量百分比浓度为35%~40%的矿浆进行反浮选，采用一次粗选、两次精选、一次扫选的闭路流程，该组合药剂的添加方式为：在粗选作业先加入pH值调整剂氢氧化钠1200g/t，调节矿浆pH值为12，然后依次分别加入分散剂柠檬酸250g/t、铁矿物抑制剂苛化玉米淀粉1400g/t、石英或硅酸盐活化剂氧化钙500g/t以及脂肪酸类捕收剂1200g/t（KS-Ⅲ捕收剂，鞍山难选铁矿捕收剂的合成及工业应用，梅建庭等，金属矿山，2009年第9期）；在一段精选作业先加入石英或硅酸盐活化剂氧化钙150g/t，然后加入KS-Ⅲ捕收剂300g/t，在二段精选作业先加入石英或硅酸盐活化剂氧化钙100g/t，然后加入KS-Ⅲ捕收剂100g/t；在扫选作业先加入pH值调整剂氢氧化钠400g/t，调节矿浆pH值为12，然后加入铁矿物抑制剂苛化玉米淀粉150g/t。
该微细粒铁矿石磁选精矿反浮选组合药剂，该药剂进行微细粒铁矿石磁选精矿反浮选过程中，按浮选给矿干基重计算，药剂组合种类和用量为：pH调整剂：氢氧化钠1600g/t（pH=11.5）、分散剂：柠檬酸250g/t、铁矿物抑制剂：苛化玉米淀粉1550g/t、石英或硅酸盐活化剂氧化钙750g/t和脂肪酸类捕收剂：1600g/t。
对比试验
与实施例3除了在组合药剂中不添加柠檬酸，其他物料、药剂量用量相同的条件下，均进行了一次粗选两次精选一次扫选的闭路流程浮选试验，与实施例3中浮选结果向比较所得的结果见表4。
表4实施例3和对比例闭路试验对比结果(%)
。
实施例4
如图1所示，该微细粒铁矿石磁选精矿反浮选组合药剂的应用方法，其具体步骤如下：
（1）将Fe品位为25～32wt%铁矿石破碎磨细小于74μm的部分占全部物料重量的95%以上后采用磁选获得含铁品位为42.88wt%磁选精矿；该磁选精矿中有用铁矿物为赤铁矿以及少量的磁铁矿和菱铁矿，脉石矿物主要为石英、绿泥石以及少量易泥化的铁白云石，化学多元素分析结果见表1。
表1 磁选精矿的化学多元素分析
（2）将步骤（1）得到的磁选精矿调成重量百分比浓度为35%~40%的矿浆进行反浮选，采用一次粗选、两次精选、一次扫选的闭路流程，该组合药剂的添加方式为：在粗选作业先加入pH值调整剂氢氧化钠800g/t，调节矿浆pH值为11，然后依次分别加入分散剂柠檬酸50g/t、铁矿物抑制剂苛化玉米淀粉1000g/t、石英或硅酸盐活化剂氧化钙700g/t以及脂肪酸类捕收剂1000g/t（KS-Ⅲ捕收剂，鞍山难选铁矿捕收剂的合成及工业应用，梅建庭等，金属矿山，2009年第9期）；在一段精选作业先加入硅酸盐活化剂氧化钙200g/t，然后加入KS-Ⅲ捕收剂250g/t，在二段精选作业先加入硅酸盐活化剂氧化钙100g/t，然后加入KS-Ⅲ捕收剂100g/t；在扫选作业先加入pH值调整剂氢氧化钠100g/t，调节矿浆pH值为11，然后加入铁矿物抑制剂苛化玉米淀粉100g/t。
该微细粒铁矿石磁选精矿反浮选组合药剂，该药剂进行微细粒铁矿石磁选精矿反浮选过程中，按浮选给矿干基重计算，药剂组合种类和用量为：pH调整剂：氢氧化钠900g/t（pH=11）、分散剂：柠檬酸50g/t、铁矿物抑制剂：苛化玉米淀粉1100g/t、石英或硅酸盐活化剂氧化钙1000g/t和脂肪酸类捕收剂：1350g/t。
对比试验
与实施例4除了在组合药剂中不添加柠檬酸，其他物料、药剂量用量相同的条件下，均进行了一次粗选两次精选一次扫选的闭路流程浮选试验，与实施例4中浮选结果向比较所得的结果见表5。
表5实施例4和对比例闭路试验对比结果(%)
由以上结果可知，与组合药剂中不添加柠檬酸相比，粗选作业在组合药剂中添加少量柠檬酸后，浮选精矿铁品位和铁回收率均有所提高。
以上结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (4)
1.一种微细粒铁矿石磁选精矿反浮选组合药剂，其特征在于：该药剂进行微细粒铁矿石磁选精矿反浮选过程中，按浮选给矿干基重计算，药剂组合种类和用量为：pH调整剂：氢氧化钠900~1600g/t、分散剂：柠檬酸50~250g/t、铁矿物抑制剂：苛化玉米淀粉1100~1550g/t、石英或硅酸盐活化剂氧化钙750~1000g/t和脂肪酸类捕收剂：1100~1600g/t。
2.根据权利要求1所述的微细粒铁矿石磁选精矿反浮选组合药剂，其特征在于：所述脂肪酸类捕收剂为油酸钠、市售RA715或市售KS系列捕收剂。
3.一种如权利要求1或2的微细粒铁矿石磁选精矿反浮选组合药剂的应用方法，其特征在于具体步骤如下：
（1）将铁矿石破碎磨细后采用磁选获得磁选精矿；
（2）将步骤（1）得到的磁选精矿进行反浮选，该组合药剂的添加方式为：在粗选作业先加入pH值调整剂氢氧化钠，调节矿浆pH值为11~12，然后依次分别加入分散剂柠檬酸、铁矿物抑制剂苛化玉米淀粉、石英或硅酸盐活化剂氧化钙以及脂肪酸类捕收剂；在精选作业中先加入石英或硅酸盐活化剂氧化钙，然后加入脂肪酸类捕收剂；在扫选作业先加入pH值调整剂氢氧化钠，调节矿浆pH值为11~12，然后加入铁矿物抑制剂苛化玉米淀粉。
4.根据权利要求3所述的微细粒铁矿石磁选精矿反浮选组合药剂的应用方法，其特征在于：所述步骤（2）反浮选为一次粗选、二次精选、一次扫选。
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