CN106076647A - 利用组合药剂活化和浮选铁精矿中磁黄铁矿的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及利用组合药剂活化和浮选铁精矿中磁黄铁矿的方法。将给矿用水调浆，依次加入组合药剂氟硅酸钠和碳酸钠进行活化：先加入氟硅酸钠2000～3000g/t，搅拌，再加碳酸钠1000～1500g/t，活化，然后添加捕收剂和起泡剂，充气浮选，粗选得到泡沫产物硫精矿和脱硫粗精矿，槽内脱硫粗精矿产品继续添加捕收剂和起泡剂进行扫选，扫选完成的槽内产品即为铁精矿。其通过活化剂的组合使铁精矿中的磁黄铁矿得以活化，使之钝化的表面氧化膜去除，形成新鲜表面，再采用捕收剂选择性吸附于磁黄铁矿表面，使之疏水上浮，达到降S的目标，解决了用传统方法磁黄铁矿可浮性差的难题。当给矿中S含量高达2.2％时，铁精矿中S含量可以降到0.30％以下，而铁回收率大于95％。

Description

利用组合药剂活化和浮选铁精矿中磁黄铁矿的方法
技术领域
本发明属浮选领域，具体涉及磁黄铁矿的浮选方法。
背景技术
铁精矿中硫含量较高时，将会对钢铁质量产生直接影响。当钢铁中的硫含量大于0.02％时，由于凝固偏析作用，铁与硫化亚铁晶体晶界处分布，钢在高温受压时发生破裂，发生热脆现象，同时硫的存在还会使钢的焊接性下降，钢的耐蚀性变差，因此工业上一般要求铁精矿中S为0.3％以下，最好达到S在0.15％以下。而目前国内许多铁矿所生产的精矿中S的含量大大超过了此值，高的达到2.2％以上，必须降低其中的S才能用于炼钢。
对于S以黄铁矿形式存在的铁矿，采用传统的浮选方法就可以基本实现脱硫目标。而对于磁黄铁矿Fe1-xS，部分3价铁代替2价铁，为保持电价平衡，磁黄铁矿结构中Fe2+出现部分变价，其化学组成和晶格结构决定其天然可浮性差，表面易氧化，性脆易泥化，用传统的浮选方法无法浮选，特别是对磁黄铁矿含量高的铁矿脱S更是一个重大难题，国内外也未有成功的应用实例。特别是当浮选用水Ca2+、Mg2+含量过高时，由于Ca2+、Mg2+在磁黄铁矿表面吸附，使表面亲水，表面氧化更易发生，使可浮性变差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足而提供一种利用组合药剂活化和浮选铁精矿中磁黄铁矿的方法。其通过活化剂的组合使铁精矿中的磁黄铁矿得以活化，使之钝化的表面氧化膜去除，形成新鲜表面，再采用捕收剂选择性吸附于磁黄铁矿表面，使之疏水上浮，达到降S的目标。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
利用组合药剂活化和浮选铁精矿中磁黄铁矿的方法，其特征在于：将给矿用水调浆，依次加入组合药剂氟硅酸钠和碳酸钠进行活化：先加入氟硅酸钠2000～3000g/t，搅拌，再加碳酸钠1000～1500g/t，活化，然后添加捕收剂和起泡剂，充气浮选，粗选得到泡沫产物硫精矿和脱硫粗精矿，槽内脱硫粗精矿产品继续添加捕收剂和起泡剂进行扫选，扫选完成的槽内产品即为铁精矿。
按上述方案，粗选或扫选所用捕收剂为由黄药和黄药衍生物组合而成的组合捕收剂。
按上述方案，所述黄药为C4～C6黄药；所述的黄药衍生物为由C4～C6黄药衍生合成得到的黄药酯或双黄药。
按上述方案，所述粗选中黄药用量：150～300g/t，黄药衍生物用量：35～75g/t。
按上述方案，所述扫选中黄药用量：100～150g/t；黄药衍生物用量：10～20g/t。
按上述方案，所述的粗选所得泡沫产物硫精矿和扫选所得泡沫产物硫精矿合并再充气搅拌，不加药剂，直接浮选，精选得到泡沫产物硫精矿和硫中矿，硫中矿返回粗选，形成循环。
按上述方案，调浆用水为含Ca2+、Mg2+的生产回水，调浆浓度为40wt％～45wt％。
按上述方案，搅拌时间为10～15分钟，活化时间为5～10分钟。
按上述方案，粗选中的起泡剂用量：20～40g/t；充气浮选时间3～5分钟。起泡剂可选用2#油等。
按上述方案，扫选中的起泡剂用量：10～15g/t；充气浮选时间2～3分钟。起泡剂可选用2#油等。
本发明的有益效果：
磁黄铁矿的化学组成和晶格结构决定了其天然可浮性差，表面易氧化，性脆易泥化，用传统的浮选方法无法浮选，且特别是浮选选用含Ca2+、Mg2+的生产回水时，水中的Ca2+、Mg2+在磁黄铁矿表面吸附，使表面亲水，表面氧化更易发生，使可浮性变差。
本发明通过在磁黄铁矿中加入氟硅酸钠和碳酸钠作组合药剂活化磁黄铁矿，可去除磁黄铁矿表面的氧化膜，同时能消除矿浆的钙离子等影响磁黄铁矿活性的难免离子，由此保证磁黄铁矿的可浮性。另外加入适量氟硅酸钠和碳酸钠作组合药剂后，本发明矿浆的pH值在5.0～6.0之间，在此酸性条件下，碳酸钠会自动分解形成CO2微泡而粘附泥化的磁黄铁矿，从而与传统方法相比也可大大改善微细粒的可浮性，提高磁黄铁矿的回收率，降低铁精矿S的含量。
由此经过活化后，磁黄铁矿的新鲜表面易被黄药衍生物如黄药酯疏水物进行选择性吸附，再与黄药发生共吸附，从而实现磁黄铁矿的疏水上浮，解决了用传统方法磁黄铁矿可浮性差的难题。该方法具备组合药剂活化效率高、无副作用、工艺流程简单、易于实现的优点。当给矿中S含量小于1.5％时，铁精矿S可以降到0.15％左右，当给矿中S含量高达2.2％时，铁精矿中S含量可以降到0.30％以下，而铁回收率大于95％。而目前尚未有人采用氟硅酸钠和碳酸钠组合活化磁黄铁矿的方法。
附图说明
图1为本发明组合药剂活化和浮选铁精矿中磁黄铁矿的方法的流程图。
具体实施方式
利用组合药剂活化和浮选铁精矿中磁黄铁矿的方法，步骤如下：
将给矿用水调浆，依次加入组合药剂氟硅酸钠和碳酸钠进行活化：先加入氟硅酸钠2000～3000g/t，搅拌，再加碳酸钠1000～1500g/t，活化，然后添加捕收剂和起泡剂，充气浮选，粗选得到泡沫产物硫精矿Ⅰ和脱硫粗精矿，槽内脱硫粗精矿产品继续添加捕收剂和起泡剂进行扫选，扫选完成的槽内产品即为铁精矿。优选地，粗选或扫选所用组合捕收剂由黄药和黄药衍生物组合而成。所述黄药为C4～C6黄药；所述的黄药衍生物为由C4～C6黄药衍生得到的黄药酯或双黄药。
优选地，所述粗选中黄药用量：150～300g/t，黄药衍生物用量：35～75g/t。
优选地，所述扫选中黄药用量：100～150g/t；黄药衍生物用量：10～20g/t。
优选地，所述的粗选所得泡沫产物硫精矿和扫选所得泡沫产物硫精矿合并再充气搅拌，不加药剂，直接浮选，精选得到泡沫产物硫精矿和硫中矿，硫中矿返回粗选，形成循环。
优选地，调浆用水为含Ca2+、Mg2+的生产回水，调浆浓度为40wt％～45wt％。
优选地，搅拌时间为10～15分钟，活化时间为5～10分钟。
优选地，粗选中的起泡剂用量：20～40g/t；充气浮选时间3～5分钟。起泡剂可选用2#油。
优选地，扫选中的起泡剂用量：10～15g/t；充气浮选时间2～3分钟。起泡剂可选用2#油。
具体步骤如下：
(1)活化，粗选：
将某钢铁公司蒙古高硫铁精矿加入浮选机用用含Ca2+、Mg2+生产回水调浆，具体浓度可为40％—45％，依次加入氟硅酸钠2000～3000g/t，搅拌，再加碳酸钠1000～1500g/t，活化，具体可为5-10分钟，然后添加组合捕收剂C4—C6黄药和由C4—C6黄药衍生得到的黄药酯或双黄药，再加入起泡剂，起泡剂用量：20～40g/t；充气浮选，具体可为3—5分钟，粗选得到泡沫产物硫精矿Ⅰ和脱硫粗精矿；其中：氟硅酸钠、碳酸钠、C4—C6黄药、黄药酯和起泡剂的用量分别见表1。
(2)扫选，精选：
槽内产品脱硫粗精矿Ⅰ再加组合捕收剂，所述组合捕收剂由C4—C6黄药及由C4—C6黄药衍生得到的黄药酯或双黄药组合而成，其中：C4—C6黄药用量：100～150g/t g/t，黄药衍生物用量：10～20g/t，并加入起泡剂，起泡剂用量：10～15g/t；充气浮选，具体可为2—3分钟，扫选得到泡沫产物硫精矿Ⅱ和最终铁精矿；将硫精矿Ⅰ和硫精矿Ⅱ合并再充气搅拌，不加药剂，直接浮选，由此精选得泡沫产物最终硫精矿和硫中矿，槽内产品硫中矿再返回粗选，形成循环。其中：C4—C6黄药、黄药衍生物和起泡剂的用量分别见表2。
实施例1-4中给矿和浮选结果见表3。
表1实例步骤(1)中浮选药剂用量(g/t)
表2实例步骤(2)中浮选药剂用量(g/t)
表3组合药剂活化和浮选铁精矿中磁黄铁矿的试验结果
实施例1-4给矿中S元素均是大部分分布在磁黄铁矿中。
其中：实施例1给矿中的硫分布情况：S元素大部分分布在磁黄铁矿中，其中磁黄铁矿中的S占87.1％，黄铁矿中的S占12.9％。
实施例2给矿中的硫分布情况：S元素大部分分布在磁黄铁矿中，其中磁黄铁矿中的S占90％左右。
实施例3给矿中的硫分布情况：S元素大部分分布在磁黄铁矿中，其中磁黄铁矿中的S占90％左右。
实施例4给矿中的硫分布情况：S元素大部分分布在磁黄铁矿中，磁黄铁矿中的S占89.5％，黄铁矿中的S占10.5％。

Claims (10)

1.利用组合药剂活化和浮选铁精矿中磁黄铁矿的方法，其特征在于：将给矿用水调浆，依次加入组合药剂氟硅酸钠和碳酸钠进行活化：先加入氟硅酸钠2000～3000g/t，搅拌，再加碳酸钠1000～1500g/t，活化，然后添加捕收剂和起泡剂，充气浮选，粗选得到泡沫产物硫精矿和脱硫粗精矿，槽内脱硫粗精矿产品继续添加捕收剂和起泡剂进行扫选，扫选完成的槽内产品即为铁精矿。
2.根据权利要求1所述的利用组合药剂活化和浮选铁精矿中磁黄铁矿的方法，其特征在于：粗选或扫选所用捕收剂为由黄药和黄药衍生物组合而成的组合捕收剂。
3.根据权利要求2所述的利用组合药剂活化和浮选铁精矿中磁黄铁矿的方法，其特征在于：所述黄药为C4～C6黄药；所述的黄药衍生物为由C4～C6黄药衍生合成得到的黄药酯或双黄药。
4.根据权利要求2所述的利用组合药剂活化和浮选铁精矿中磁黄铁矿的方法，其特征在于：所述粗选中黄药用量：150～300g/t，黄药衍生物用量：35～75g/t。
5.根据权利要求2所述的利用组合药剂活化和浮选铁精矿中磁黄铁矿的方法，其特征在于：所述扫选中黄药用量：100～150g/t；黄药衍生物用量：10～20g/t。
6.根据权利要求1所述的利用组合药剂活化和浮选铁精矿中磁黄铁矿的方法，其特征在于：所述的粗选所得泡沫产物硫精矿和扫选所得泡沫产物硫精矿合并再充气搅拌，不加药剂，直接浮选，精选得到泡沫产物硫精矿和硫中矿，硫中矿返回粗选，形成循环。
7.根据权利要求1所述的利用组合药剂活化和浮选铁精矿中磁黄铁矿的方法，其特征在于：调浆用水为含Ca2+、Mg2+的生产回水，调浆浓度为40wt％～45wt％。
8.根据权利要求1所述的利用组合药剂活化和浮选铁精矿中磁黄铁矿的方法，其特征在于：搅拌时间为10～15分钟，活化时间为5～10分钟。
9.根据权利要求2所述的利用组合药剂活化和浮选铁精矿中磁黄铁矿的方法，其特征在于：粗选中的起泡剂用量：20～40g/t；充气浮选时间3～5分钟。
10.根据权利要求2所述的利用组合药剂活化和浮选铁精矿中磁黄铁矿的方法，其特征在于：扫选中的起泡剂用量：10～15g/t；充气浮选时间2～3分钟。
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