CN105289849A - 一种微细粒赤铁矿的表面磁诱导团聚浮选方法 - Google Patents
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Abstract
一种微细粒赤铁矿的表面磁诱导团聚浮选方法，属于矿物加工技术领域，按以下步骤进行：（1）将微细粒赤铁矿球磨后加水制成原矿浆；（2）将原矿浆放入搅拌设备中，保持矿浆温度40℃，在适宜的搅拌速度下加入氢氧化钠和水玻璃使原矿浆分散，再加入磁诱导剂铁粉和硫化钠，使单体解离的微细粒赤铁矿选择性团聚（3）将经过表面磁诱导处理的原矿浆放入浮选设备中，加入pH调整剂、抑制剂、活化剂和捕收剂，进行团聚浮选，经过一次粗选、两次精选、两次扫选得到最终精矿和最终尾矿。本发明的方法所处理的赤铁矿嵌布粒度极细，获得的赤铁矿精矿可达到冶金工业标准，流程简单，浮选效果好且成本低。
Description
技术领域
本发明属于矿物加工技术领域，特别涉及一种微细粒赤铁矿的浮选方法。
背景技术
我国铁矿物种类较多，目前已发现的铁矿物及含铁矿物约300种，其中常见的有170余种。但在目前经济技术条件下，具有工业价值的铁矿物主要为磁铁矿、赤铁矿、钛铁矿、菱铁矿、褐铁矿等。通常将磨细到0.045~0mm时铁矿物的单体解离度才能达到90%以上的赤铁矿石和磨细到0.030~0mm时铁矿物的单体解离度才能达到90%以上的磁铁矿石称为微细粒铁矿石，微细粒铁矿石均较难选别。
目前我国赤铁矿石的累计探明储量为95.93亿吨，主要分布在辽宁、河北、内蒙、河南、山西、甘肃、安徽、湖北、贵州等地，占难选铁矿石储量的72.55%，是我国的重要铁矿资源，但在目前的技术经济条件下采出量只有6.02亿吨，利用率只有6.27%。其中微细粒赤铁矿石的储量为30亿吨，采用传统浮选方法如分步浮选、分散浮选、絮凝浮选等无法对其进行有效的开采和利用，无法对其进行有效的开采和利用，是造成赤铁矿总体利用率偏低的主要原因。因此，加强对赤铁矿资源的高效利用，尤其是微细粒赤铁矿的高效利用十分迫切。
微细粒赤铁矿石比一般粒度较粗的赤铁矿石更难选，主要原因是矿石中赤铁矿的嵌布粒度很细，大部分赤铁矿-0.045mm占90%以上，故造成单体解离很难。同时由于细磨，从而造成部分矿石泥化严重，矿物颗粒之间产生罩盖和非选择性团聚，分选时赤铁矿和石英互相夹杂，故造成分选困难，目前的浮选方法和其它技术无法对其进行有效的利用。因此，开发一种新的微细粒赤铁矿石的浮选技术十分必要。
发明内容
针对微细粒赤铁矿石浮选过程中大量的微细粒赤铁矿难以浮选回收的问题，
本发明提供了按以下步骤进行：
(1)磨矿：将微细粒赤铁矿球磨至细度小于0.045mm的部分占全部物料总重量的85~90%，再加水制成重量浓度为30~35%的原矿浆；
(2)表面磁诱导团聚：将原矿浆置于搅拌设备中，在搅拌速度为800~1000rpm条件下，先加入氢氧化钠搅拌2~3min，加入量为500~600g/t，再加入水玻璃搅拌2~3min，加入量为600~800g/t然后加入TFe>99%，细度为-0.018mm占全部物料的90%以上的铁粉搅拌3~4min，加入量为300~500g/t原矿浆，然后加入硫化钠搅拌3~4min，加入量为50~100g/t原矿浆，形成表面磁诱导团聚矿浆；
(3)反浮选：将已经进行磁诱导团聚矿浆置于浮选机中，采用反浮选作业。
所述的反浮选作业采用一粗、二精、二扫作业，具体步骤如下：先加入氢氧化钠调节pH为11~11.5，搅拌2~3min，再加入抑制剂玉米淀粉搅拌3~4min，加入量为1800~2000g/t，然后加入活化剂氧化钙搅拌3~4min，加入量为400~600g/t，再加入捕收剂KS－Ⅲ搅拌3~4min，KS－Ⅲ的加入量为1000~1400g/t，然后进行4~5min反浮选粗选作业，获得粗选精矿和粗选尾矿，将粗选精矿进行2次精选，得到最终精矿，粗选尾矿进行2次扫选，得到最终尾矿，每次精选时先加入活化剂氧化钙搅拌2min，加入量为50~100g/t，再加入捕收剂KS-Ⅲ搅拌2min，加入量为100~200g/t，每次扫选时先加入氢氧化钠调节pH值为11~11.5，搅拌2min，再加入抑制剂玉米淀粉搅拌2min，加入量为100~200g/t。
上述方法中始终保持反浮选作业中矿浆温度40℃～45℃，一次精选获得的尾矿和一次扫选获得的精矿共同返回反浮选粗选作业；二次精选获得的尾矿与添加活化剂和捕收剂的粗精矿混合，共同进行一次精选；二次扫选获得的精矿与添加pH调整剂和抑制剂的粗选尾矿混合，共同进行一次扫选。
所述的赤铁矿精矿按重量百分比含TFe64~66%，赤铁矿尾矿按重量百分比含TFe21~25%。
上述方法中的微细粒赤铁矿按重量百分比含TFe32~35%，SiO245~50%。
上述方法中获得的赤铁矿精矿按重量百分比含TFe64~66%。
上述方法中获得的赤铁矿尾矿按重量百分比含TFe20~21%。
上述方法中浮选获得的精矿中的TFe回收率按重量百分比为70~75%。
上述方法中浮选获得的尾矿中TFe的回收率按重量百分比为26~29%。
本发明的一种微细粒赤铁矿的表面磁诱导团聚浮选方法，通过在分散的微细赤铁矿原矿浆中加入磁诱导剂，改变矿物颗粒表面的性质，使赤铁矿颗粒表面暴露的Fe2+变为Fe3+，从而产生表面磁性，并在适宜的搅拌强度下使其发生选择性团聚，然后再通过反浮选脱除其中仍处于分散状态的脉石矿物；该工艺流程简单且运行平稳，最终可获得TFe品位大于63%，回收率70~75%的赤铁矿精矿。
本发明的方法与现有技术相比，所处理的赤铁矿嵌布粒度极细，获得的精矿可达冶金工业标准；采用的磁诱导剂为铁粉和硫化钠，捕收剂为KS－Ⅲ，分散剂为水玻璃，浮选效果好且成本低；工艺流程简单，易于实现实际生产，实现微细粒赤铁矿的工业开发利用。在经过预处理的微细粒赤铁矿原矿浆中加入一定量的磁诱导剂（铁粉和硫化钠），使赤铁矿表面暴露的三价铁离子在诱导剂的作用下被还原成二价铁离子，从而产生表面磁性，进而产生选择性表面磁诱导团聚现象，再通过反浮选脱除其中仍呈分散状态的脉石矿物，提高浮选分离效果，实现微细粒赤铁矿的高效回收。
附图说明
图1为一种微细粒赤铁矿的表面磁诱导团聚浮选方法工艺流程图。
具体实施方式
本发明实施例中表面磁诱导所用的药剂是：
分散剂为氢氧化钠和盐化水玻璃，其中盐化水玻璃是将水玻璃和硫酸铝按质量比5:1配制成的溶液；磁诱导剂为铁粉和硫化钠，其中铁粉是TFe>99%，细度为-0.018mm的部分占全部物料的90%以上。
本发明实施例中团聚浮选所用的药剂是：
pH调整剂为氢氧化钠，调节pH为11~11.5；抑制剂为普通玉米淀粉；活化剂为CaO，即普通石灰；捕收剂为KS-Ⅲ，其结构式为：
R——CH——CH——SO3H
││
NH2COOH
R是碳原子数为14～18的烃基。
本发明实施例中采用的搅拌设备为MYP11-2恒温磁力搅拌器。
本发明实施例中采用的浮选机为XFD-Ⅳ型单槽式浮选机。
本发明实施例中选用的微细粒赤铁矿石为辽宁东鞍山地区矿产，主要脉石矿物为石英、白云石及其它硅酸盐矿物；赤铁矿等有用矿物嵌布粒度很细，有用矿物和脉石不易单体解离；其主要成分按重量百分比为TFe32~35%，SiO245~50%，其余含量较少。
实施例1
微细粒赤铁矿原料主要成分按重量百分比含TFe32.45%，SiO248.68%，其余含量较少。
将微细粒赤铁矿球磨至细度小于0.045mm的部分占全部物料总重量的90%，再加水制成重量浓度为30%的原矿浆；
将原矿浆置于搅拌设备中，在搅拌速度为800rpm条件下，先加入氢氧化钠搅拌2min，加入量为400g/t，再加入水玻璃搅拌2min，加入量为600g/t，然后加入铁粉搅拌4min，加入量为500g/t，然后加入硫化钠搅拌4min，加入量为50g/t；
将已经进行磁诱导团聚后的矿浆置于浮选机中，采用反浮选的方法，先加入氢氧化钠调节pH为11.5，搅拌3min，再加入抑制剂玉米淀粉搅拌4min，加入量为2000g/t，然后加入活化剂氧化钙搅拌4min，加入量为600g/t，再加入捕收剂KS－Ⅲ搅拌4min，加入量为1000g/t，然后进行4min反浮选粗选，获得粗选精矿和粗选尾矿，粗选精矿进行2次精选，得到最终精矿，粗选尾矿进行2次扫选，得到最终尾矿，每次精选时先加入活化剂氧化钙搅拌2min，加入量为100g/t，再加入捕收剂KS-Ⅲ搅拌2min，加入量为100g/t，每次扫选时先加入氢氧化钠调节pH值为11.5，搅拌2min，再加入抑制剂玉米淀粉搅拌2min，加入量为200g/t。
上述方法中始终保持表面磁诱导团聚浮选过程中矿浆温度40℃。
上述方法中一次精选获得的尾矿和一次扫选获得的精矿与添加pH调整剂、抑制剂、活化剂和捕收剂的原矿浆混合，共同进行粗选；二次精选获得的尾矿与添加活化剂和捕收剂的粗选精矿混合，共同进行一次精选；二次扫选获得的精矿与添加pH调整剂和抑制剂的粗选尾矿混合，共同进行一次扫选。
实施例2
微细粒赤铁矿原料主要成分按重量百分比含TFe33.42%，SiO247.54%，其余含量较少。
将微细粒赤铁矿球磨至细度小于0.045mm的部分占全部物料总重量的90%，再加水制成重量浓度为35%的原矿浆；
将原矿浆置于搅拌设备中，在搅拌速度为800rpm条件下，先加入氢氧化钠搅拌3min，加入量为600g/t，再加入水玻璃搅拌3min，加入量为800g/t，然后加入铁粉搅拌3min，其中铁粉，加入量为300g/t，然后加入硫化钠搅拌3min，加入量为100g/t；
将已经进行磁诱导团聚后的矿浆置于浮选机中，采用反浮选的方法，先加入氢氧化钠调节pH为11，搅拌2min，再加入抑制剂玉米淀粉搅拌3min，加入量为1800g/t，然后加入活化剂氧化钙搅拌3min，加入量为400g/t，再加入捕收剂KS－Ⅲ搅拌3min，加入量为1400g/t，然后进行5min反浮选粗选，获得粗选精矿和粗选尾矿，粗选精矿进行2次精选，得到最终精矿，粗选尾矿进行2次扫选，得到最终尾矿，每次精选时先加入活化剂氧化钙搅拌2min，加入量为50g/t，再加入捕收剂KS-Ⅲ搅拌2min，加入量为200g/t，每次扫选时先加入氢氧化钠调节pH值为11，搅拌2min，再加入抑制剂玉米淀粉搅拌2min，加入量为100g/t。
上述方法中始终保持表面磁诱导团聚浮选过程中矿浆温度42℃。
上述方法中一次精选获得的尾矿和一次扫选获得的精矿与添加pH调整剂、抑制剂、活化剂和捕收剂的原矿浆混合，共同进行粗选；二次精选获得的尾矿与添加活化剂和捕收剂的粗选精矿混合，共同进行一次精选；二次扫选获得的精矿与添加pH调整剂和抑制剂的粗选尾矿混合，共同进行一次扫选。
实施例3
微细粒嵌布赤铁矿原料主要成分按重量百分比含TFe34.05%，SiO246.97%，其余含量较少。
将微细粒赤铁矿球磨至细度小于0.045mm的部分占全部物料总重量的85%，再加水制成重量浓度为35%的原矿浆；
将原矿浆置于搅拌设备中，在搅拌速度为1000rpm条件下，先加入氢氧化钠搅拌3min，加入量为600g/t，再加入水玻璃搅拌2min，加入量为800g/t，然后入铁粉搅拌3min，加入量为300g/t，然后加入硫化钠搅拌3min，加入量为100g/t；
将已经进行磁诱导团聚后的矿浆置于浮选机中，采用反浮选脱硅的方法，先加入氢氧化钠调节pH为11，搅拌2min，再加入抑制剂玉米淀粉搅拌3min，加入量为1800g/t，然后加入活化剂氧化钙搅拌3min，加入量为400g/t，再加入捕收剂KS－Ⅲ搅拌3min，加入量为1400g/t，然后进行5min反浮选粗选，获得粗选精矿和粗选尾矿，粗选精矿进行2次精选，得到最终精矿，粗选尾矿进行2次扫选，得到最终尾矿，每次精选时先加入活化剂氧化钙搅拌2min，加入量为50g/t，再加入捕收剂KS-Ⅲ搅拌2min，加入量为200g/t，每次扫选时先加入氢氧化钠调节pH值为11，搅拌2min，再加入抑制剂玉米淀粉搅拌2min，加入量为100g/t。
上述方法中始终保持表面磁诱导团聚浮选过程中矿浆温度45℃。
上述方法中一次精选获得的尾矿和一次扫选获得的精矿与添加pH调整剂、抑制剂、活化剂和捕收剂的原矿浆混合，共同进行粗选；二次精选获得的尾矿与添加活化剂和捕收剂的粗选精矿混合，共同进行一次精选；二次扫选获得的精矿与添加pH调整剂和抑制剂的粗选尾矿混合，共同进行一次扫选。
按照实施例1、2及3方法获得的试验结果如表1、表2及表3所示。
表1实施例1表面磁诱导团聚浮选试验结果
实施例1获得最终铁精矿，其主要成分按重量百分比为含Fe63.26%，SiO25.17%，Fe回收率为73.52%
表2实施例2表面磁诱导团聚浮选试验结果
实施例2获得最终铁精矿，其主要成分按重量百分比为含Fe64.20%，SiO25.03%，Fe回收率为71.71%。
表3实施例3表面磁诱导团聚浮选试验结果
实施例3获得最终铁精矿，其主要成分按重量百分比为含Fe65.25%，SiO24.53%，Fe回收率为72.12%。
Claims (4)
1.一种微细粒赤铁矿的表面磁诱导团聚反浮选方法，其特征在于按以下步骤进行：
(1)磨矿：将微细粒赤铁矿球磨至细度小于0.045mm的部分占全部物料总重量的85~90%，再加水制成重量浓度为30~35%的原矿浆；
(2)表面磁诱导团聚：将原矿浆置于搅拌设备中，在搅拌速度为800~1000rpm条件下，先加入氢氧化钠搅拌2~3min，加入量为500~600g/t，再加入水玻璃搅拌2~3min，加入量为600~800g/t然后加入TFe>99%，细度为-0.018mm占全部物料的90%以上的铁粉搅拌3~4min，加入量为300~500g/t原矿浆，然后加入硫化钠搅拌3~4min，加入量为50~100g/t原矿浆，形成表面磁诱导团聚矿浆；
(3)反浮选：将已经进行磁诱导团聚矿浆置于浮选机中，采用反浮选作业。
2.根据权利要求1所述的一种微细粒赤铁矿的表面磁诱导团聚反浮选方法，其特征在于：所述的反浮选作业采用一粗、二精、二扫作业，具体步骤如下：先加入氢氧化钠调节pH为11~11.5，搅拌2~3min，再加入抑制剂玉米淀粉搅拌3~4min，加入量为1800~2000g/t，然后加入活化剂氧化钙搅拌3~4min，加入量为400~600g/t，再加入捕收剂KS－Ⅲ搅拌3~4min，KS－Ⅲ的加入量为1000~1400g/t，然后进行4~5min反浮选粗选作业，获得粗选精矿和粗选尾矿，将粗选精矿进行2次精选，得到最终精矿，粗选尾矿进行2次扫选，得到最终尾矿，每次精选时先加入活化剂氧化钙搅拌2min，加入量为50~100g/t，再加入捕收剂KS-Ⅲ搅拌2min，加入量为100~200g/t，每次扫选时先加入氢氧化钠调节pH值为11~11.5，搅拌2min，再加入抑制剂玉米淀粉搅拌2min，加入量为100~200g/t。
3.根据权利要求2所述的一种微细粒赤铁矿的表面磁诱导团聚浮选方法，其特征在于上述方法中始终保持反浮选作业中矿浆温度40℃～45℃，一次精选获得的尾矿和一次扫选获得的精矿共同返回反浮选粗选作业；二次精选获得的尾矿与添加活化剂和捕收剂的粗精矿混合，共同进行一次精选；二次扫选获得的精矿与添加pH调整剂和抑制剂的粗选尾矿混合，共同进行一次扫选。
4.根据权利要求1所述的一种微细粒赤铁矿的表面磁诱导团聚浮选技术，其特征在于所述的赤铁矿精矿按重量百分比含TFe64~66%，赤铁矿尾矿按重量百分比含TFe21~25%。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 114001 Anshan District, Liaoning, No. 219 Road, No. 39, Tiedong Applicant after: Anshan Iron and Steel Group Mining Co., Ltd. Address before: 114001 Anshan District, Liaoning, No. 219 Road, No. 39, Tiedong Applicant before: Anshan Iron & Steel Group Mining Co., Ltd. |
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| CB02 | Change of applicant information | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20160203 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |