CN107952593A - 微细粒级菱铁矿选择性絮凝浮选方法 - Google Patents

微细粒级菱铁矿选择性絮凝浮选方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种微细粒级菱铁矿选择性絮凝浮选方法，属于矿物加工技术领域。本发明所述方法将微细粒级菱铁矿进行选择性絮凝，首先加入分散剂柠檬酸，降低菱铁矿与赤铁矿和石英的异相凝聚，再加入选择性絮凝剂α‑淀粉，实现对微细粒级菱铁矿的絮凝以及对赤铁矿的抑制，使用阴离子捕收剂油酸钠进行浮选。本发明的微细粒级菱铁矿选择性絮凝方法，能显著降低微细粒级菱铁矿对赤铁矿反浮选的影响，提高铁精矿中铁的回收率和品位，对有效利用含碳酸盐铁矿石具有重要意义。

Description

微细粒级菱铁矿选择性絮凝浮选方法
技术领域
本发明涉及一种微细粒级菱铁矿选择性絮凝浮选方法，属于矿物加工技术领域。
背景技术
随着世界经济进入深入调整期，中国矿业发展面临着新的挑战和机遇，铁矿石产业也面临经济新常态下的挑战。受“贫、细、杂、散”特点和较低利用水平的限制，我国铁矿资源的供给量远无法满足钢铁工业发展和资源储备的要求。为保障我国钢铁企业生存和发展，降低对进口铁矿石的依赖，结合国家“矿产资源高效开采、绿色选冶、高效利用”的方针政策，开展高效环保的贫、细、杂铁矿利用研究，加强微细粒赤铁矿、菱铁矿、褐铁矿等复杂难采选铁矿石的高效低耗综合利用，是资源可持续发展战略部署的必然要求。
我国鞍山地区约10亿吨的含碳酸盐铁矿石随着铁矿石资源的逐年开采，菱铁矿的含量也逐年增加。菱铁矿在磨矿过程中易形成微细粒矿泥，并粘附于有用矿物和脉石矿物表面，使有用矿物和脉石矿物的分离难以实现，并且使得浮选药剂用量增大。微细粒级菱铁矿严重影响铁矿石的浮选，恶化浮选指标，甚至会导致“精尾不分”。从菱铁矿分散、絮凝角度降低微细粒菱铁矿对赤铁矿和石英的罩盖，减小微细粒菱铁矿对浮选的不利影响，高效回收微细粒级菱铁矿，进而提高铁回收率，使含碳酸盐铁矿石资源得到有效利用。
发明内容
针对现有“分步浮选”工艺难处理微细粒级菱铁矿在赤铁矿和石英矿物表面吸附的问题，本发明提供一种微细粒级菱铁矿选择性絮凝方法，旨在通过控制分散和选择性絮凝，降低菱铁矿与赤铁矿和石英的异相凝聚，进而降低微细粒级菱铁矿对赤铁矿反浮选的不利影响，提高赤铁矿反浮选精矿品位和回收率。
一种微细粒级菱铁矿选择性絮凝浮选方法，所述方法包括下述工艺步骤：
(1)将含有微细粒级菱铁矿的待处理矿样与水混合，采用XFD型挂槽式浮选机在搅拌转速为1200～1600rpm条件下对浮选矿浆搅拌2～3min，矿浆浓度为10～20％；调整矿浆pH值至中性，搅拌2～3min，加入柠檬酸作用2～3min，柠檬酸加入量为2～6mg/L；
(2)向步骤(1)所得矿浆中加入α-淀粉，在搅拌转速为1662～1992rpm条件下搅拌2～3min，α-淀粉加入量为8～12mg/L，最后加入油酸钠并搅拌2～3min，油酸钠加入量为30～70mg/L，之后进行正浮选，浮选3～4min；
(3)反浮选赤铁矿：将步骤(2)中的正浮选尾矿矿浆pH值调至10.5～11.9，加入α-淀粉搅拌2～3min，α-淀粉用量为4～10mg/L，之后加入氯化钙搅拌2～3min，氯化钙加入量为40～80mg/L，最后加入140～180m/L油酸钠并搅拌2～3min，加入挡板充气，浮选3～4min获得赤铁矿精矿。
上述技术方案中，所述步骤(1)中，所述调整矿浆pH值至中性指调整矿浆pH值在6.9～7.0；所用pH调整剂可为浓度为0.1～1％的盐酸溶液和/或浓度为0.1～1％的氢氧化钠溶液。
上述技术方案中，所述“微细粒级”指物料的颗粒粒度为-0.001mm。
本发明所述待处理矿样可为自然界获得天然矿物，也可为人工混合矿。
进一步地，优选所述待处理矿样按质量百分比，由下述组分组成：石英50％、赤铁矿40％、微细粒级菱铁矿10％。
更进一步地，所述矿样按下述方法制得：分别选取块矿纯度为80～87％的菱铁矿、纯度为97～99％赤铁矿和纯度为98％～99％石英，采用陶瓷磨将赤铁矿和石英分别磨至-0.074mm；并采用搅拌磨将菱铁矿磨至-0.001mm，混合，既得。
本发明的有益效果为：本发明所提供的方法对人工混合矿进行控制分散和选择性絮凝之后进行正浮选，抑制赤铁矿，浮选菱铁矿絮团，控制分散是为了降低菱铁矿与赤铁矿和石英的异相凝聚，对正浮选尾矿进行反浮选，采用抑制效果较好的α-淀粉作为赤铁矿抑制剂，用氯化钙溶液浮选石英，并用阴离子捕收剂油酸钠进行捕收，最终从含微细粒级菱铁矿的碳酸盐铁矿石中分离出赤铁矿。本发明的微细粒级菱铁矿选择性絮凝与常规分步浮选工艺相比，精矿品位和回收率均有提高，可有效降低微细粒级菱铁矿对赤铁矿反浮选的影响，对含碳酸盐铁矿石资源的有效利用具有重要意义。
附图说明
图1是本发明实施例1的含微细粒级菱铁矿铁矿选择性絮凝分选流程图。
具体实施方式
下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
下述实施例中所述试验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
下述实施例采用的分散剂柠檬酸为分析纯。
本发明实施例采用的选择性絮凝剂和抑制剂均为α-淀粉。
本发明实施例采用的活化剂为氯化钙为分析纯。
本发明实施例采用的捕收剂均为阴离子捕收剂油酸钠，分析纯。
本发明实施例采用0.5％盐酸和0.5％氢氧化钠调节矿浆pH，均为分析纯。
实施例1
本发明实施例中纯矿物选自辽宁鞍山地区含碳酸盐赤铁矿石，经过手选得到块矿纯度为85％的菱铁矿、纯度为98％赤铁矿和纯度为99％石英，破碎，磨矿，赤铁矿经摇床分选并筛分得到-0.074mm粒级纯矿物，菱铁矿经搅拌磨磨至-0.010mm，石英经陶瓷磨磨至-0.074mm。人工混合矿配比为石英50％、赤铁矿40％、微细粒级菱铁矿10％，获得原矿TFe含量为30.05％、FeO含量为5.15％，其中菱铁矿含量用FeO含量相对表示。
本实施例对混合矿进行浮选，按照以下步骤进行：
向浮选槽加入混合矿和水制成浓度为20％的矿浆，在搅拌转速为1400rpm条件下搅拌2min，调整矿浆pH至6.9，搅拌2min，加入分散剂柠檬酸搅拌2min，柠檬酸加入量为4mg/L，再加入絮凝剂α-淀粉8mg/L，在搅拌转速为1662rpm条件下搅拌2min，最后加入捕收剂油酸钠，加入量为50mg/L，正浮选4min，可得到菱铁矿精矿TFe和FeO含量分别为53.07％和12.63％，回收率分别为41.42％和57.52％。
对正浮选尾矿进行调浆，将矿浆pH调至11.5，搅拌2min，加入抑制剂α-淀粉搅拌2min，α-淀粉用量为6mg/L，再加入氯化钙搅拌2min，加入量为60mg/L，最后加入捕收剂油酸钠搅拌2min，捕收剂用量为160mg/L，反浮选4min，得到赤铁矿精矿，赤铁矿精矿TFe和FeO含量分别为48.89％和2.67％、回收率分别为56.54％和18.02％。
实施例2
本发明实施例中纯矿物选自辽宁鞍山地区含碳酸盐赤铁矿石，经过手选得到块矿纯度为85％的菱铁矿、纯度为98％赤铁矿和纯度为99％石英，破碎，磨矿，赤铁矿经摇床分选并筛分得到-0.074mm粒级纯矿物，菱铁矿经搅拌磨磨至-0.010mm，石英经陶瓷磨磨至-0.074mm。人工混合矿配比为石英50％、赤铁矿40％、微细粒级菱铁矿10％，获得原矿TFe含量为30.05％、FeO含量为5.15％，其中菱铁矿含量用FeO含量相对表示。
本实施例对混合矿进行浮选，按照以下步骤进行：
向浮选槽加入混合矿和水制成浓度为20％的矿浆，在搅拌转速为1400rpm条件下搅拌2min，调整矿浆pH至6.9，搅拌2min，加入分散剂柠檬酸搅拌2min，柠檬酸加入量为4mg/L，再加入絮凝剂α-淀粉10mg/L，在搅拌转速为1662rpm条件下搅拌2min，最后加入捕收剂油酸钠，加入量为50mg/L，正浮选4min，可得到菱铁矿精矿TFe和FeO含量分别为52.07％和21.05％，回收率分别为14.80％和34.25％。
对正浮选尾矿进行调浆，将矿浆pH调至11.5，搅拌2min，加入抑制剂α-淀粉搅拌2min，α-淀粉用量为6mg/L，再加入氯化钙搅拌2min，加入量为60mg/L，最后加入捕收剂油酸钠搅拌2min，捕收剂用量为160mg/L，反浮选4min，得到赤铁矿精矿，赤铁矿精矿TFe和FeO含量分别为57.46％和6.23％、回收率分别为83.86％和54.32％。
实施例3
本发明实施例中纯矿物选自辽宁鞍山地区含碳酸盐赤铁矿石，经过手选得到块矿纯度为85％的菱铁矿、纯度为98％赤铁矿和纯度为99％石英，破碎，磨矿，赤铁矿经摇床分选并筛分得到-0.074mm粒级纯矿物，菱铁矿经搅拌磨磨至-0.010mm，石英经陶瓷磨磨至-0.074mm。人工混合矿配比为石英50％、赤铁矿40％、微细粒级菱铁矿10％，获得原矿TFe含量为30.05％、FeO含量为5.15％，其中菱铁矿含量用FeO含量相对表示。
本实施例对混合矿进行浮选，按照以下步骤进行：
向浮选槽加入混合矿和水制成浓度为20％的矿浆，在搅拌转速为1400rpm条件下搅拌2min，调整矿浆pH至6.9，搅拌2min，加入分散剂柠檬酸搅拌2min，柠檬酸加入量为4mg/L，再加入絮凝剂α-淀粉12mg/L，在搅拌转速为1662rpm条件下搅拌2min，最后加入捕收剂油酸钠，加入量为50mg/L，正浮选4min，可得到菱铁矿精矿TFe和FeO含量分别为50.39％和17.86％，回收率分别为14.17％和31.36％。
对正浮选尾矿进行调浆，将矿浆pH调至11.5，搅拌2min，加入抑制剂α-淀粉搅拌2min，α-淀粉用量为6mg/L，再加入氯化钙搅拌2min，加入量为60mg/L，最后加入捕收剂油酸钠搅拌2min，捕收剂用量为160mg/L，反浮选4min，得到赤铁矿精矿，赤铁矿精矿TFe和FeO含量分别为58.66％和5.42％、回收率分别为84.80％和45.72％。
对比例1
常规分步浮选工艺包含步骤如下：向浮选槽加入混合矿和水制成浓度为20％的矿浆在搅拌转速为1662rpm条件下搅拌2min，加入抑制剂普通淀粉搅拌2min，普通淀粉用量为6mg/L，最后加入捕收剂油酸钠，加入量为50mg/L，作用2min后正浮选4min，可得到菱铁矿精矿TFe和FeO含量分别为54.82％和11.83％，回收率分别为61.96％和78％；对正浮选尾矿进行调浆，将矿浆pH调至11.5，搅拌2min，加入抑制剂普通淀粉搅拌2min，普通淀粉用量为6mg/L，再加入氯化钙搅拌2min，加入量为60mg/L，最后加入捕收剂油酸钠搅拌2min，捕收剂用量为160mg/L，反浮选4min，得到赤铁矿精矿，赤铁矿精矿TFe和FeO含量分别为42.62％和1.84％，回收率分别为22.96％和5.78％。其中，菱铁矿在赤铁矿表面的吸附使得正浮选中赤铁矿难以抑制并上浮，菱铁矿在石英表面的吸附使得反浮选中石英上浮，赤铁矿精矿品位较低。

Claims (3)

1.一种微细粒级菱铁矿选择性絮凝浮选方法，其特征在于：所述方法包括下述工艺步骤：
(1)将含有微细粒级菱铁矿的待处理矿样与水混合，采用XFD型挂槽式浮选机在搅拌转速为1200～1600rpm条件下对浮选矿浆搅拌2～3min，矿浆浓度为10～20％；调整矿浆pH值至中性，搅拌2～3min，加入柠檬酸作用2～3min，柠檬酸加入量为2～6mg/L；
(2)向步骤(1)所得矿浆中加入α-淀粉，在搅拌转速为1662～1992rpm条件下搅拌2～3min，α-淀粉加入量为8～12mg/L，最后加入油酸钠并搅拌2～3min，油酸钠加入量为30～70mg/L，之后进行正浮选，浮选3～4min；
(3)反浮选赤铁矿：将步骤(2)中的正浮选尾矿矿浆pH值调至10.5～11.9，加入α-淀粉搅拌2～3min，α-淀粉用量为4～10mg/L，之后加入氯化钙搅拌2～3min，氯化钙加入量为40～80mg/L，最后加入140～180m/L油酸钠并搅拌2～3min，加入挡板充气，浮选3～4min获得赤铁矿精矿。
2.根据权利1所述的方法，其特征在于：所述含有微细粒级菱铁矿的待处理矿样按质量百分比，由下述组分组成：石英50％、赤铁矿40％、微细粒级菱铁矿10％。
3.根据权利2所述的方法，其特征在于：所述矿样按下述方法制得：分别选取块矿纯度为80～87％的菱铁矿、纯度为97～99％赤铁矿和纯度为98％～99％石英，采用陶瓷磨将赤铁矿和石英分别磨至-0.074mm；并采用搅拌磨将菱铁矿磨至-0.001mm，混合，既得。
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