CN106824507A - 一种磁浮分段加药强化细粒弱磁铁矿物回收的分选方法 - Google Patents

一种磁浮分段加药强化细粒弱磁铁矿物回收的分选方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种属于矿物加工领域的磁浮分段加药联合强化细粒弱磁性铁矿物回收的分选方法，其步骤为：(1)将含细粒弱磁性铁矿物的矿浆进行弱磁选作业；(2)弱磁选尾矿调浆后加入pH调整剂，将有机抑制剂作为第一段药剂加入矿浆中；(3)对矿浆进行一次强磁选；(4)将弱磁选和强磁选的混合磁性产物加入pH调整剂，将第二段药剂、石英活化剂、阴离子反浮选捕收剂分别加入矿浆中，得到反浮选给矿；(5)将反浮选给矿进行一次粗选和一次精选得到最终精矿，对反浮选粗选尾矿进行2～3次扫选，得到最终反浮选扫选尾矿。

Description

一种磁浮分段加药强化细粒弱磁铁矿物回收的分选方法
技术领域
本发明属于矿物加工领域，具体涉及一种磁浮分段加药联合强化细粒弱磁性铁矿物回收的分选方法。
背景技术
随着我国矿产资源开发利用速度的不断加快，结晶粒度粗、共伴生关系简单的铁矿石资源日趋减少。对于结晶粒度细、矿物种类繁多且共伴生关系复杂的铁矿石，为了获得较好的分选效果，必须将铁矿物细磨使其充分的单体解离，使得细粒弱磁性铁矿物回收越发困难。目前，国内诸多选厂都采用了粗细分选、重选-磁选-阴离子反浮选工艺流程对鞍山式难选铁矿进行提铁降硅的工业生产。该流程中的扫中磁作业和细粒强磁选作业承担了选别过程抛尾的重要作用，两段作业的抛尾总量在各选厂均占总尾矿排量的70％以上，为浮选作业获得较高的精矿品位和减少浮选药剂用量创造了良好的条件，但随着矿石性质的变化及设备运转年限的增加，强磁抛尾作业也成为铁矿物损失的关键环节。相对比细粒强磁选作业而言，扫中磁作业因处理的矿石粒度较粗，回收效果相对较好，尾矿品位可降至6～7％；对于-0.074含量超过95％的细粒级强磁给矿，尤其是粒度小于20μm的铁矿物而言，强磁选的回收效果并不理想，而此部分微细粒铁矿物未能有效回收也正是强磁尾矿偏高的根本原因。因此，必须优化入选强磁选物料的性质，采用适宜的工艺和参数，加强细粒级铁矿物回收，以此深化提质降杂，在增加企业效益的同时，也将使资源利用达到最大化。
发明内容
针对上述细粒弱磁性铁矿物回收困难的问题，本发明提供一种磁浮分段加药联合强化细粒弱磁性铁矿物回收的分选方法，即在强磁选给矿前加入相对分子量适中且对铁矿物具有选择性絮凝及选择性抑制作用的有机高分子药剂，促使松散的铁矿物颗粒预先成为铁矿物的颗粒絮团，以此有效增加细粒铁矿物的回收概率，此外，该类赤铁矿的高选择性絮凝剂加入强磁精矿后继续进行反浮选，亦可充当反浮选中铁矿物的有效抑制剂，不但未对浮选造成不利影响，而且还会减少后续反浮选作业新加入抑制剂的用量。
本发明的方法按照以下步骤进行：
(1)取浓度为25％～40％、矿物粒度为-0.074mm含量占95％以上的含弱磁性铁矿物的矿浆，矿浆中铁品位为25％～35％，在磁场强度为800～1300奥斯特的条件下，通过筒式磁选机进行一次弱磁选，得到弱磁选磁性产物并产生一定量的弱磁选尾矿，其中弱磁选磁性产物的含铁品位为55％～65％；
(2)将弱磁选尾矿的矿浆浓度浓缩至20％～35％，在搅拌转速为1000r/min～2000r/min的条件下，加入矿浆pH调整剂匀速搅拌2min～5min，使矿浆pH＝10～11；然后将对铁矿物具有选择性絮凝作用的有机抑制剂作为分段加药的第一段药剂加入到搅动的矿浆中，此时保持矿浆的搅拌速度在700r/min～1500r/min，使矿浆中细粒铁矿物在该种药剂的作用下形成大小适中的弱磁性铁矿物选择性絮团；
(3)将形成含有弱磁性铁矿物选择性絮团的矿浆浓度值调整到20％～35％，在背景磁场强度为6000～9000奥斯特，脉动冲程为0～20mm，脉动冲次为0～200r/min，矿浆流速为0.02m/s～0.10m/s的条件下，对含有弱磁性铁矿物选择性絮团的矿浆在立环脉动高梯度磁选机上进行一次强磁选，得到强磁选磁性产物，磁性产物的铁品位为35～45％；
(4)将弱磁选磁性产物和强磁选磁性产物混合到一起形成新的矿浆，调整其矿浆浓度为25％～35％，搅拌时间为2min～5min，加入pH调整剂将矿浆pH值调整到11～12，搅拌2min～3min，将铁矿物抑制剂作为分段加药的第二段药剂加入搅动的矿浆中，搅拌2min～3min，再加入活化剂来活化矿浆中的石英，继续搅拌2min～3min后，加入阴离子反浮选捕收剂，继续搅拌2min～3min，得到反浮选给矿；
(5)将反浮选给矿进行充气刮泡，粗选时间为4min～8min，得到反浮选粗精矿，其含铁品位为55％～63％；粗精矿经过进行3min～6min的一次精选得到最终精矿，其精矿含铁品位为64％～67％，二氧化硅含量为3％～5％；对反浮选粗选产生的尾矿进行2～3次扫选，扫选时间为6～10min，得到最终反浮选扫选尾矿，其尾矿的铁品位为4～10％。
上述方法中弱磁选尾矿中所加入的pH调整剂为碳酸钠、氢氧化钠或两种按照一定比例的混合物，优先推荐氢氧化钠。
上述方法中反浮选所加入的pH调整剂为氢氧化钠。
上述方法中加入的阴离子反浮选捕收剂为油酸钠或RA-715。
上述方法中加入的反浮选活化剂为石灰或者氯化钙。
上述方法中分段加药包括：第一段加药点，设置在强磁选之前的搅拌装置内；第二段加药点，设置在反浮选粗选前的搅拌装置内。
在上述分段加药的第一段所添加的对铁矿物具有选择性絮凝作用的铁矿物抑制剂为羧甲基淀粉和聚丙烯羧酸中的一种或它们按照4:1～15:1的混合物。
在上述分段加药的第二段所添加的抑制剂为玉米淀粉、羧甲基淀粉和聚丙烯羧酸中的一种或者它们按照一定比例的混合物。
上述方法中强磁选所采用的介质盒为棒径1.5mm～3mm、间隙2.0mm～4.0mm的交错排列的介质棒所组成。
本发明的原理：
本发明采用羧甲基淀粉或聚丙烯羧酸为分段加药的主要作用药剂，利用这两种药剂对铁矿物既有选择性絮凝的作用又兼有抑制铁矿物上浮的作用，因而在磁选作业和浮选作业前分段加入同种药剂，第一段加药点设置在强磁选作业前，其目的是利用中等相对分子量的有机药剂通过桥连作用将矿浆中的铁矿物选择性地凝聚在一起，增大了铁矿物在强磁选过程中的捕获概率，进而通过调整适宜的强磁选参数，结合强磁棒介质参数的优化，提高磁选作业的铁矿物回收率；第二段加药点设置在反浮选作业段，与普通强磁-反浮选作业相比，本发明中第一段加药后的强磁选精矿中会有部分药剂被富集在其中，因此在进行后续反浮选作业时，若添加与第一段相同的药剂时，可减少反浮选作业的药剂用量，若添加不同的药剂时，又可利用组合药剂的协同作用联合抑制铁矿物的上浮，利于进一步提高反浮选的铁精矿品位，最终强化对细粒弱磁性铁矿物的有效回收。
本发明的方法与现有强化细粒弱磁性铁矿物回收相比较，具有铁回收率高，流程结构简单，综合成本低，环境污染极低，综合利用效果较好等优点。
具体实施方式
本发明实施例中弱磁选所采用的筒式磁选机规格为CRSΦ400×300。
本发明实施例中采用的搅拌机为XJT-II型。
本发明实施例中采用的立环脉动高梯度磁选机规格为Slon-500型，采用介质棒为导磁不锈钢材质0Cr18Ni，介质棒棒径为1.5mm～3mm，棒间隙为2.0mm～4.0mm。
本发明实施例中反浮选采用的设备为XFG-II型挂槽浮选机，运转时的搅拌速度为1500～2100r/min。
本发明实施例中采用的NaOH溶液重量浓度为1％～5％。
本发明实施例中采用的NaCO3溶液重量浓度为1％～5％。
本发明实施例中采用的羧甲基淀粉、聚丙烯羧酸为实验室配制。
本发明实施例中采用的玉米淀粉和石灰为市购工业产品。
本发明实施例中采用的含弱磁性铁矿物的矿粉中含TFe19～25wt％，FeO＝1～5wt％，SiO2＝50～70wt％，Al2O3＝0.5～2.0wt％，CaO＝0.2～0.7wt％，MgO＝0.3～2.0wt％，P＝0.1～0.7wt％，Mn＝0.01～0.2wt％，S＝0.01～0.2wt％，K＝0.01～0.5wt％.
实施例1
(1)取浓度为25％，粒度为-0.074mm含量占95％的含弱磁性铁矿物的矿浆，在磁场强度为800奥斯特的条件下，进行一次弱磁选，得到铁品位为64.30％的弱磁选磁性产物。
(2)将弱磁选尾矿浓缩至矿浆浓度为25％，在搅拌转速为1100r/min的条件下，加入矿浆pH调整剂碳酸钠匀速搅拌5min，矿浆pH为10.5；然后将对铁矿物具有选择性絮凝的铁矿物抑制剂羧甲基淀粉作为分段加药的第一段药剂加入搅动的矿浆中，此时保持矿浆的搅拌速度在800r/min，使矿浆中细粒铁矿物在药剂的作用下形成大小适中的弱磁性铁矿物选择性絮团。
(3)将形成弱磁性铁矿物选择性絮团矿浆的浓度值调整到25％，在背景磁场强度为6000奥斯特，脉动冲程为3mm，脉动冲次为50r/min，矿浆流速为0.03m/s的条件下，进行一次强磁选，得到铁品位为41.20％的强磁选磁性产物。
(4)将弱磁选磁性产物和强磁选磁性物混合后矿浆浓度调整为25％，搅拌时间为5min，加入pH调整剂NaOH溶液将矿浆pH值调整到11.5，搅拌3min，将铁矿物抑制剂羧甲基淀粉作为分段加药的第二段药剂加入搅动的矿浆中，搅拌3min，再加入活化剂石灰来活化矿浆中的石英，继续搅拌3min后，加入阴离子反浮选捕收剂，继续搅拌2min，得到反浮选给矿。
(5)将反浮选给矿进行充气刮泡，粗选时间为5min，得到铁品位为62.35％的反浮选粗精矿，粗精矿进行4min的一次精选得到铁品位为65.20％的最终精矿。反浮选粗选尾矿进行2次扫选，扫选时间为6min，得到含铁品位为9.25％的最终反浮选扫选尾矿。
实施例2
(1)取浓度为27％，粒度为-0.074mm含量占96％的含弱磁性铁矿物的矿浆，在磁场强度为900奥斯特的条件下，进行一次弱磁选，得到铁品位为63.50％的弱磁选磁性产物。
(2)将弱磁选尾矿浓缩至矿浆浓度为27％，在搅拌转速为1000r/min的条件下，加入矿浆pH调整剂碳酸钠匀速搅拌4min，矿浆pH为10.2；然后将对铁矿物具有选择性絮凝的铁矿物抑制剂羧甲基淀粉作为分段加药的第一段药剂加入搅动的矿浆中，此时保持矿浆的搅拌速度在750r/min，使矿浆中细粒铁矿物在药剂的作用下形成大小适中的絮团。
(3)将形成弱磁性铁矿物选择性絮团矿浆的浓度值调整到27％，在背景磁场强度为7000奥斯特，脉动冲程为2.5mm，脉动冲次为60r/min，矿浆流速为0.05m/s的条件下，进行一次强磁选，得到铁品位为42.40％的强磁选磁性产物。
(4)将弱磁选磁性产物和强磁选磁性物混合后矿浆浓度调整为27％，搅拌时间为4min，加入pH调整剂NaOH溶液将矿浆pH值调整到11.5，搅拌2.5min，将铁矿物抑制剂羧甲基淀粉作为分段加药的第二段药剂加入搅动的矿浆中，搅拌2.5min，再加入活化剂石灰来活化矿浆中的石英，继续搅拌2.5min后，加入阴离子反浮选捕收剂，继续搅拌2min，得到反浮选给矿。
(5)将反浮选给矿进行充气刮泡，粗选时间为6min，得到铁品位为61.50％的反浮选粗精矿，粗精矿进行5min的一次精选得到铁品位为64.60％的最终精矿。反浮选粗选尾矿进行2次扫选，扫选时间为6min，得到含铁品位为9.87％的最终反浮选扫选尾矿。
实施例3
(1)取浓度为30％，粒度为-0.074mm含量占98％的含弱磁性铁矿物的矿浆，在磁场强度为1000奥斯特的条件下，进行一次弱磁选，得到铁品位为63.10％的弱磁选磁性产物。
(2)将弱磁选尾矿浓缩至矿浆浓度为30％，在搅拌转速为1200r/min的条件下，加入矿浆pH调整剂碳酸钠匀速搅拌5min，矿浆pH为10.5；然后将对铁矿物具有选择性絮凝的铁矿物抑制剂羧甲基淀粉作为分段加药的第一段药剂加入搅动的矿浆中，此时保持矿浆的搅拌速度在900r/min，使矿浆中细粒铁矿物在药剂的作用下形成大小适中的絮团。
(3)将形成弱磁性铁矿物选择性絮团矿浆的浓度值调整到30％，在背景磁场强度为7500奥斯特，脉动冲程为4mm，脉动冲次为100r/min，矿浆流速为0.04m/s的条件下，进行一次强磁选，得到铁品位为43.20％的强磁选磁性产物。
(4)将弱磁选磁性产物和强磁选磁性物混合后矿浆浓度调整为30％，搅拌时间为6min，加入pH调整剂NaOH溶液将矿浆pH值调整到12，搅拌4min，将铁矿物抑制剂羧甲基淀粉作为分段加药的第二段药剂加入搅动的矿浆中，搅拌4min，再加入活化剂石灰来活化矿浆中的石英，继续搅拌4min后，加入阴离子反浮选捕收剂，继续搅拌3min，得到反浮选给矿。
(5)将反浮选给矿进行充气刮泡，粗选时间为5.5min，得到铁品位为60.85％的反浮选粗精矿，粗精矿进行4.5min的一次精选得到铁品位为65.05％的最终精矿。反浮选粗选尾矿进行3次扫选，扫选时间为6min，得到含铁品位为8.72％的最终反浮选扫选尾矿。
实施例4
(1)取浓度为32％，粒度为-0.074mm含量占96％的含弱磁性铁矿物的矿浆，在磁场强度为1000奥斯特的条件下，进行一次弱磁选，得到铁品位为63.92％的弱磁选磁性产物。
(2)将弱磁选尾矿浓缩至矿浆浓度为32％，在搅拌转速为1200r/min的条件下，加入矿浆pH调整剂氢氧化钠匀速搅拌5min，矿浆pH为10.8；然后将对铁矿物具有选择性絮凝的铁矿物抑制剂羧甲基淀粉作为分段加药的第一段药剂加入搅动的矿浆中，此时保持矿浆的搅拌速度在900r/min，使矿浆中细粒铁矿物在药剂的作用下形成大小适中的絮团。
(3)将形成弱磁性铁矿物选择性絮团矿浆的浓度值调整到32％，在背景磁场强度为7500奥斯特，脉动冲程为3mm，脉动冲次为80r/min，矿浆流速为0.06m/s的条件下，进行一次强磁选，得到铁品位为43.22％的强磁选磁性产物。
(4)将弱磁选磁性产物和强磁选磁性物混合后矿浆浓度调整为32％，搅拌时间为6min，加入pH调整剂NaOH溶液将矿浆pH值调整到11.5，搅拌3min，将铁矿物抑制剂羧甲基淀粉作为分段加药的第二段药剂加入搅动的矿浆中，搅拌3min，再加入活化剂石灰来活化矿浆中的石英，继续搅拌3min后，加入阴离子反浮选捕收剂，继续搅拌2min，得到反浮选给矿。
(5)将反浮选给矿进行充气刮泡，粗选时间为5min，得到铁品位为61.64％的反浮选粗精矿，粗精矿进行3min的一次精选得到铁品位为64.27％的最终精矿。反浮选粗选尾矿进行3次扫选，扫选时间为6min，得到含铁品位为9.70％的最终反浮选扫选尾矿。
实施例5
(1)取浓度为35％，粒度为-0.074mm含量占98％的含弱磁性铁矿物的矿浆，在磁场强度为1000奥斯特的条件下，进行一次弱磁选，得到铁品位为63.90％的弱磁选磁性产物。
(2)将弱磁选尾矿浓缩至矿浆浓度为35％，在搅拌转速为1200r/min的条件下，加入矿浆pH调整剂氢氧化钠匀速搅拌5min，矿浆pH为10.8；然后将对铁矿物具有选择性絮凝的铁矿物抑制剂羧甲基淀粉作为分段加药的第一段药剂加入搅动的矿浆中，此时保持矿浆的搅拌速度在800r/min，使矿浆中细粒铁矿物在药剂的作用下形成大小适中的絮团。
(3)将形成弱磁性铁矿物选择性絮团矿浆的浓度值调整到35％，在背景磁场强度为8000奥斯特，脉动冲程为3mm，脉动冲次为80r/min，矿浆流速为0.06m/s的条件下，进行一次强磁选，得到铁品位为44.90％的强磁选磁性产物。
(4)将弱磁选磁性产物和强磁选磁性物混合后矿浆浓度调整为35％，搅拌时间为5min，加入pH调整剂NaOH溶液将矿浆pH值调整到11.5，搅拌3min，将铁矿物抑制剂羧甲基淀粉作为分段加药的第二段药剂加入搅动的矿浆中，搅拌3min，再加入活化剂石灰来活化矿浆中的石英，继续搅拌3min后，加入阴离子反浮选捕收剂，继续搅拌2min，得到反浮选给矿。
(5)将反浮选给矿进行充气刮泡，粗选时间为5min，得到铁品位为62.17％的反浮选粗精矿，粗精矿进行3min的一次精选得到铁品位为64.93％的最终精矿。反浮选粗选尾矿进行3次扫选，扫选时间为5min，得到含铁品位为10.10％的最终反浮选扫选尾矿。

Claims (6)

1.一种磁浮分段加药联合强化细粒弱磁性铁矿物回收的分选方法，其特征在于，所述方法按照以下步骤进行：
(1)取浓度为25％～40％、矿物粒度为-0.074mm含量占95％以上的含弱磁性铁矿物的矿浆，矿浆中铁品位为25％～35％，在磁场强度为800～1300奥斯特的条件下，通过筒式磁选机进行一次弱磁选，得到弱磁选磁性产物并产生一定量的弱磁选尾矿，其中弱磁选磁性产物的含铁品位为55％～65％；
(2)将弱磁选尾矿的矿浆浓度浓缩至20％～35％，在搅拌转速为1000r/min～2000r/min的条件下，加入矿浆pH调整剂匀速搅拌2min～5min，使矿浆pH＝10～11；然后将对铁矿物具有选择性絮凝作用的有机抑制剂作为分段加药的第一段药剂加入到搅动的矿浆中，此时保持矿浆的搅拌速度在700r/min～1500r/min，使矿浆中细粒铁矿物在该种药剂的作用下形成大小适中的弱磁性铁矿物选择性絮团；
(3)将形成含有弱磁性铁矿物选择性絮团的矿浆浓度值调整到20％～35％，在背景磁场强度为6000～9000奥斯特，脉动冲程为0～20mm，脉动冲次为0～200r/min，矿浆流速为0.02m/s～0.10m/s的条件下，对含有弱磁性铁矿物选择性絮团的矿浆在立环脉动高梯度磁选机上进行一次强磁选，得到强磁选磁性产物，磁性产物的铁品位为35～45％；
(4)将弱磁选磁性产物和强磁选磁性产物混合到一起形成新的矿浆，调整其矿浆浓度为25％～35％，搅拌时间为2min～5min，加入pH调整剂将矿浆pH值调整到11～12，搅拌2min～3min，将铁矿物抑制剂作为分段加药的第二段药剂加入搅动的矿浆中，搅拌2min～3min，再加入活化剂来活化矿浆中的石英，继续搅拌2min～3min后，加入阴离子反浮选捕收剂，继续搅拌2min～3min，得到反浮选给矿；
(5)将反浮选给矿进行充气刮泡，粗选时间为4min～8min，得到反浮选粗精矿，其含铁品位为55％～63％；粗精矿经过进行3min～6min的一次精选得到最终精矿，其精矿含铁品位为64％～67％，二氧化硅含量为3％～5％；对反浮选粗选产生的尾矿进行2～3次扫选，扫选时间为6～10min，得到最终反浮选扫选尾矿，其尾矿的铁品位为4～10％。
2.根据权利要求1所述的一种磁浮分段加药联合强化细粒弱磁性铁矿物回收的分选方法，其特征在于，在所述步骤(2)中，所加的pH调整剂是指碳酸钠、氢氧化钠或它们按照一定比例的混合物；在所述步骤(4)中，所加的pH调整剂是指氢氧化钠，所加的活化剂是指石灰或者氯化钙。
3.根据权利要求1所述的一种磁浮分段加药联合强化细粒弱磁性铁矿物回收的分选方法，其特征在于，所述分段加药包括：第一段加药点，设置在强磁选之前的搅拌装置内；第二段加药点，设置在反浮选粗选前的搅拌装置内。
4.根据权利要求1所述的一种磁浮分段加药联合强化细粒弱磁性铁矿物回收的分选方法，其特征在于，在所述的分段加药的第一段所添加的对铁矿物具有选择性絮凝作用的有机抑制剂为羧甲基淀粉和聚丙烯羧酸中的一种或它们按照4:1～15:1的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种磁浮分段加药联合强化细粒弱磁性铁矿物回收的分选方法，其特征在于，在所述的分段加药的第二段所添加的抑制剂为玉米淀粉、羧甲基淀粉和聚丙烯羧酸中的一种或者它们按照一定比例的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种磁浮分段加药联合强化细粒弱磁性铁矿物回收的分选方法，其特征在于，在所述强磁选中采用的介质盒由棒径为1.5mm～3mm、棒间隙为2.0mm～4.0mm的交错排列的介质棒组成。
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