CN112642575B - 一种含碳酸盐贫磁赤混合铁矿石磁浮联合分选方法 - Google Patents

一种含碳酸盐贫磁赤混合铁矿石磁浮联合分选方法 Download PDF

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Abstract

本发明的一种含碳酸盐贫磁赤混合铁矿石磁浮联合分选方法，属于矿物加工工程领域，该方法将含碳酸盐贫磁赤混合铁矿石采用弱磁选、强磁选和反浮选联合分选方法，在分选流程中将铁矿物嵌布粒度分布不均的矿样进行粗细分级，通过精细分级处理能够显著减少由于磁团聚作用造成的脉石矿物夹杂问题，改善磁选精矿质量，同时在分级后的细粒物料中加入对铁矿物具有选择性团聚作用和抑制作用的特定结构有机药剂，从而提高强磁选作业回收率；同时由于药剂中大量羧基、羟基等亲水性官能团的存在使其对铁矿物具有较好的抑制效果，从而显著降低反浮选作业中微细粒铁矿物的流失，提高反浮选作业分选指标，这为含碳酸盐贫磁赤混合铁矿石的开发利用提供了新的思路。

Description

一种含碳酸盐贫磁赤混合铁矿石磁浮联合分选方法
技术领域：
本发明属于矿物加工工程及资源综合回收利用技术领域，具体涉及一种含碳酸盐贫磁赤混合铁矿石磁浮联合分选方法。
背景技术：
随着我国工业化和现代化建设进程的不断加快，目前国内对于铁矿石资源需求量增加，加强国内复杂难选铁矿石的高效开发利用，提高铁矿石的自给率，可以在一定程度上缓解我国铁矿石对外依存度，同时对资源的可持续性发展以及国民经济的健康发展也具有重要的实际意义。
我国含碳酸盐铁矿石中有用矿物与脉石矿物的共生关系复杂，属复杂难选的铁矿石之一。当矿石中菱铁矿含量超过3％时，会严重恶化浮选指标，甚至出现“精尾不分”现象。这是因为菱铁矿的硬度较小，在相同的碎磨条件下，迅速变细，形成大量微细粒矿泥，这些矿泥粘附在粗粒有用矿物和脉石矿物表面，导致有用矿物与脉石矿物不能有效分离。同时，由于微细粒铁矿物具有粒度细、比磁化系数低、比表面积大的特点，使得一方面在高梯度强磁选过程中无法被磁介质有效捕获，导致强磁选回收率低，同时由于磁选过程中产生的磁团聚现象会显著增加脉石矿物和连生体矿物的磁性夹杂，降低磁选精矿品位；另一方面由于微细粒矿物在反浮选过程中容易产生气泡和水流夹带，使得大量微细粒铁矿物流失到尾矿中，且微细粒铁矿物表面能较大，会显著提高浮选药剂的用量，增加生产成本，因此，由于缺乏有效的分选技术，在相当长的时间里我国很多含碳酸盐铁矿石主要采取堆存处理。据统计，鞍山地区每年约堆存该类铁矿石100万t，总堆存量超过2000万t。例如在辽宁地区在对东鞍山的铁矿石反浮选实践中发现：随着开采深度的增加，含碳酸盐赤铁矿石质量分数逐渐上升，由10％～15％增加到20％～30％，每年含碳酸盐赤铁矿石有180—200万t的出矿量，原有阴离子反浮选工艺已不适应处理该部分矿石，选别过程中经常出现“精、尾不分”的严重结果，由于选矿生产能力的提升及含碳酸盐赤铁矿不能入选，东鞍山赤铁矿矿源严重不足，因此开发含碳酸盐赤铁矿石的分选工艺具有重要的现实意义。
近年来，针对含碳酸盐铁矿石的分选技术，许多专家学者进行了一些研究工作，并取得了一定的研究成果。目前针对含碳酸盐铁矿石的分选工艺主要有焙烧磁选工艺，强磁选工艺，弱磁-强磁-反浮选联合工艺，焙烧-磁选-反浮选工艺等。当矿石中铁矿物嵌布粒度较粗，且主要为单一菱铁矿时，通常采用单一强磁选工艺或焙烧-弱磁选工艺，但是我国大量含碳酸盐铁矿石中大部分有用矿物与脉石矿物的共生关系复杂，铁矿物嵌布粒度细，特别是其中的菱铁矿在磨矿过程中易泥化，严重影响选别效果，目前针对该类矿石的开发利用技术中，由东北大学韩跃新教授团队提出了“分步浮选工艺”，分布浮选工艺首先采用先正浮选分选出易泥化的菱铁矿矿物，再通过反浮选分选赤铁矿和脉石矿物，该工艺达到了国际先进水平。
但是由于该类铁矿石嵌布粒度粗细分布不均的特点，而且常规强磁选和反浮选工艺难以高效回收微细粒级的铁矿物，导致大量有用矿物流失到尾矿中，例如在东鞍山烧结厂尽管采用了较为先进的分步浮选工艺，分选指标较原常规阴离子反浮选工艺有了大幅度提高，但由于矿石中大量微细粒的赤铁矿和菱铁矿矿物无法有效回收利用，使得大量有用铁矿物在分选过程中流失，综合尾矿铁品位高达17％以上，造成资源的极大浪费，同时显著增加了尾矿库存量，带来了严重的环境和社会问题，因此，针对该类铁矿石中微细粒铁矿物的强化回收利用技术还需作进一步的研究工作。
发明内容：
本发明的目的是克服上述现有技术存在的不足，提供一种含碳酸盐贫磁赤混合铁矿石磁浮联合分选方法，旨在解决含碳酸盐复杂难选贫铁矿石高效回收利用问题，该方法将含碳酸盐贫磁赤混合铁矿石采用弱磁选、强磁选和反浮选联合分选方法，特别在分选流程中将嵌布粒度分布不均的含贫磁赤铁矿和易泥化菱铁矿的矿样进行粗细分级，并在分级后的细粒高梯度强磁选给矿物料中加入对铁矿物具有选择性团聚作用和抑制作用的特定结构有机药剂，从而提高微细粒铁矿物的强磁选回收率，通过精细分级作业处理能够显著减少进入细粒级物料中脉石矿物和连生体矿物的含量，减少由于磁团聚作用带来的脉石矿物细粒夹杂问题，改善磁选指标；同时由于药剂具有大量羧基、羟基等特殊官能团，这些药剂会随着磁选精矿产品进入后续反浮选作业，由于特征官能团的存在药剂对铁矿物具有较好的抑制效果，从而降低后续反浮选作业过程中微细粒铁矿物流失，进一步也提高反浮选作业分选指标，达到高效回收有用矿物，减少尾矿堆存量，降低选矿厂运营成本，为含碳酸盐复杂难选贫铁矿资源的高校回收利用提供新的思路和方法。
本发明以辽宁地区东鞍山含碳酸盐贫磁赤混合铁矿石为原料，特别针对经细磨作业处理后，粒度达到-0.074mm占90％以上的物料进行选别。首先采用湿式弱磁选分选出其中的磁铁矿；然后对弱磁选尾矿进行粗细分级，分级粒度为-0.038mm占80％；对分级后的粗粒物料直接给入高梯度强磁选机进行强磁选，而在分级后的细粒物料中首先添加分散剂强化分散，然后加入具有选择性团聚作用和抑制作用的特殊结构有机药剂-羧甲基玉米淀粉-聚丙烯酸自由基聚合物(其中羧甲基玉米淀粉取代度为1.0-1.2，聚丙烯酸采用低聚合度药剂，其分子量为10万-50万，通过大量试验研究结果表明，羧甲基玉米淀粉取代度在该范围内药剂对铁矿物的选择性和抑制性均较高，而聚丙烯酸分子量在该范围内选择性凝聚效果较高，不会因分子量过高而导致大量细粒脉石矿物夹杂，保证选别精矿质量)，并控制矿浆pH值和搅拌转速进行搅拌调浆，将调浆后的矿浆再给入高梯度强磁选机进行选别；最后将弱磁选精矿和两次强磁选精矿进行混合调浆，并进行一粗两精两扫反浮选作业处理，最终获得合格的铁精矿产品(铁品位≥65％，铁回收率≥75％)。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种含碳酸盐贫磁赤混合铁矿石磁浮联合分选方法，包括以下步骤：
步骤1：含碳酸盐贫磁赤混合铁矿样品经磨细处理后，经弱磁选后，获得弱磁选精矿和弱磁选尾矿；其中，所述的弱磁选尾矿进行粗细分级，分级粒度为-0.038mm占80％，获得粗粒物料和细粒物料；
步骤2：粗粒物料经强磁选，获得一次强磁精矿和一次强磁尾矿；所述的细粒物料加入分散剂，进行强化分散，获得矿浆，其中，所述的矿浆浓度为20％-35％，并调节矿浆pH为10，向调浆后矿浆中加入有机药剂后，搅拌调浆后，进行强磁选，获得二次强磁精矿和二次强磁尾矿；其中：
所述的有机药剂为羧甲基玉米淀粉-聚丙烯酸自由基聚合物(CMS-PAA)，其中羧甲基玉米淀粉取代度为1.0-1.2，聚丙烯酸采用低分子量药剂，其分子量为10万-50万，该有机药剂的用量按每吨矿浆中添加50-200g；
步骤3：将弱磁选精矿、一次强磁精矿和二次强磁精矿混合得混磁精矿后，调浆至获得浓度为30-45％的浆料，并依次加入矿浆pH值调整剂、铁矿物抑制剂、脉石矿物活化剂、捕收剂和起泡剂，充分调浆后进行反浮选作业，依次进行一次反浮选粗选、两次精选和两次扫选，最终获得合格铁精矿产品。
所述的步骤1中，含碳酸盐贫磁赤混合铁矿样品为辽宁东鞍山含碳酸贫磁赤混合铁矿，样品粒度为-0.074mm占90％以上，矿石样品中的TFe品位为25％-35％，SiO2含量为50％-60％，其它元素含量为5％-20％，所述的碳酸盐矿物主要为菱铁矿和铁白云石；碳酸盐矿物含量为8.5％-10％，菱铁矿含量4.5-6.5％。
所述的步骤1中，弱磁选在弱磁选机中进行，所述的弱磁选机为湿式半逆流永磁筒式弱磁选机，磁场强度为80-200kA/m。
所述的步骤2中，强磁选在高梯度强磁选机中进行。
所述的步骤2中，分散剂为水玻璃、六偏磷酸钠、三聚磷酸钠或其混合物，用量为500-3000g/t。
所述的步骤2中，细粒物料搅拌调浆过程中，矿浆pH值为9.0-11.0，搅拌桶搅拌转速为500-900r/min。
所述的步骤2中，羧甲基玉米淀粉-聚丙烯酸自由基聚合物(CMS-PAA)制备方法，包括以下步骤：
(1)按质量比，干基玉米淀粉原料：氢氧化钠＝(3.5-5):1，将二者混合后，配置浓度为10-20％的淀粉溶液；
(2)淀粉溶液在恒温水热反应釜进行水解反应，反应温度为70-80℃，反应时间1-2h；
(3)向水解后淀粉溶液中加入氯乙酸钠进行取代反应后，过滤烘干，获得改性玉米淀粉，其中，按质量比，干基玉米淀粉原料：氯乙酸钠＝(5-6.5):1，所述的取代反应温度为65-75℃，反应时间3-5h，所述的改性玉米淀粉取代度为1.0-1.2；
(4)改性玉米淀粉配置成浓度为20％-30％的水溶液，调节pH值至7.5-8.5后，加入过硫酸钾，进行反应，反应温度为40-55℃，反应时间1-2h，获得反应后淀粉溶液，其中，按质量比，淀粉：过硫酸钾＝(7-8):1；
(5)向反应后淀粉溶液中加入丙烯酸，进行加热反应，所述的加热反应温度为50℃，继续反应3-4h，获得羧甲基玉米淀粉-聚丙烯酸自由基聚合物，其中，按质量比，干基玉米淀粉原料：丙烯酸＝(0.5-1):1，所述的羧甲基玉米淀粉-聚丙烯酸自由基聚合物取代度为1.0-1.2，分子量为10-30万。
所述的步骤2中，羧甲基玉米淀粉-聚丙烯酸自由基聚合物(CMS-PAA)为具有选择性团聚作用和抑制作用的特定结构的有机药剂，所述的羧甲基玉米淀粉-聚丙烯酸自由基聚合物(CMS-PAA)具有以下结构特征：
Figure GDA0003191211480000041
所述的步骤2中，高梯度强磁选机为湿式立环脉动高梯度强磁选机，其背景磁场强度为0.8T-1.2T，脉动冲次为150-250次/min，脉动冲程为10-20mm。
所述的步骤3中，矿浆pH值调整剂为氢氧化钠。
所述的步骤3中，铁矿物抑制剂为苛化玉米淀粉，加入量为800-1200g/t；脉石矿物活化剂为石灰或氯化钙，加入量为800-1200g/t；捕收剂为油酸钠，加入量为600-750g/t；起泡剂为二号油，加入量为10-50g/t。
所述的步骤3中，一次反浮选粗选参数为：粗选时间为4-6min；
所述的步骤3中，两次精选参数为：活化剂用量为400-600g/t，捕收剂用量250-350g/t，控制矿浆pH为11.50，精选时间为2-3min；
所述的步骤3中，两次扫选参数为：控制矿浆pH为11.50，不添加其它药剂，扫选时间为2-3min；
所述的步骤3中，合格铁精矿产品铁品位为66.5％-67.5％％，铁回收率为85.2-88.7％。
本发明的有益效果：
针对含碳酸盐复杂难选铁矿中有用铁矿物嵌布粒度分布不均的特点，通过精细分级作业处理，针对不同粒级铁矿物开展不同的强磁选工艺，从而强化细粒铁矿物的回收利用；同时结合现有的常规强磁选-反浮选联合工艺，针对微细粒铁矿物的特点，在强磁选作业前加入对微细粒铁矿物有选择性团聚作用和抑制作用且具有特殊结构和官能团的有机高分子药剂，从而一方面能够优化强磁选作业的入料性质，提高强磁选作业回收率，另一方面由于药剂具有大量的羧基、羟基等亲水性的特殊官能团，提前加入该药剂可显著提高对矿浆中铁矿物的抑制性能，同时药剂的凝聚性能也可以显著降低微细粒铁矿物在反浮选过程中的气泡和水流夹带，从而提高反浮选作业回收率。
附图说明：
图1是本发明实施例1的工艺流程图。
具体实施方式：
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。
常规弱磁选-高梯度强磁选-反浮选工艺过程为：对细磨作业处理后的含碳酸盐贫磁赤混合铁矿样品进行搅拌调浆后，均匀给入湿式永磁筒式弱磁选机进行选别，获得弱磁精矿和弱磁尾矿；然后将弱磁尾矿直接给入湿式立环高梯度强磁选机，进行选别，分别获得强磁精矿和强磁尾矿；最后将弱磁精矿和强磁精矿进行浓密混合后，给入机械搅拌式浮选机，进行反浮选作业，依次加入抑制剂、捕收剂，起泡剂，调浆进行反浮选粗选作业，获得反浮选粗选精矿和反浮选浮选尾矿；将粗选精矿进行两次精选，获得反浮选最终精矿；将粗选尾矿进行两次扫选，获得反浮选最终尾矿。
实施例1
取辽宁东鞍山经细磨作业处理后的含碳酸盐磁赤混合铁矿样品，其粒度分析结果为-0.074mm占93.21％，矿石样品中的TFe品位为27.64％，SiO2含量为54.32％，菱铁矿矿物含量为6.14％。含碳酸盐贫磁赤混合铁矿石磁浮联合分选方法工艺流程图如图1所示，具体实施步骤如下：
(1)首先对细磨作业处理后的含碳酸盐贫磁赤混合铁矿样品进行搅拌调浆后均匀给入型号为CTB-1230型湿式永磁筒式弱磁选机进行选别，磁选机磁场强度为150kA/m，获得弱磁精矿和弱磁尾矿；
(2)将步骤1获得的弱磁尾矿采用FX-150型水力旋流器进行粗细分级，分别获得粗粒级沉砂和细粒级分级溢流产品，经筛分分析，分级溢流即细粒级物料中-0.038mm占85.78％；
(3)将步骤2获得的粗粒级沉砂产品直接给入SLon-2000湿式立环脉动高梯度强磁选机进行选别，获得一次强磁精矿和一次强磁尾矿，磁选时设置磁选机背景磁场强度为1.0T，脉动冲次为220次/min，脉动冲程为18mm；
(4)将干基玉米淀粉与氢氧化钠按质量比为3.5:1混合后，加去离子水溶解，配置浓度为10％，在恒温水热反应釜进行水解反应，反应温度为70℃，反应时间1h；在反应釜中按玉米淀粉与氯乙酸钠质量比5:1，加入氯乙酸钠进行取代反应，反应温度为75℃，反应时间3h；将反应后的淀粉溶液经洗涤、过滤、烘干后获得取代度为1.0的改性玉米淀粉；将改性淀粉加去离子水溶解后配置成浓度为20％-30％的水溶液，调节矿浆pH值为7.5，然后按淀粉与过硫酸钾质量比为8:1的比例加入过硫酸钾，控制反应温度为50℃，反应时间1h；将反应后的淀粉溶液中按淀粉与丙烯酸质量比为0.5:1的比例加入丙烯酸，控制反应温度为50℃，继续反应3h,，获得取代度为1.0，分子量为10万的羧甲基玉米淀粉-聚丙烯酸自由基聚合物。
(5)将步骤2获得的细粒级分级溢流产品采用浓密机浓密后采用JW-700立式砂浆搅拌机进行搅拌调浆，首先加入分散剂水玻璃，药剂用量为2500g/t，调节矿浆pH值为10.0，搅拌机搅拌转速为800r/min，加入100g/t步骤4中制备的羧甲基玉米淀粉-聚丙烯酸自由基聚合物(CMS-PAA)搅拌5min后均匀给入给入SLon-2000湿式立环脉动高梯度强磁选机进行选别，获得二次强磁精矿和二次强磁尾矿，磁选时设置磁选机背景磁场强度为1.1T，脉动冲次为200次/min，脉动冲程为15mm；
(6)将步骤1获得的弱磁精矿和步骤3获得的一次强磁精矿以及步骤5获得的二次强磁精矿进行混合调浆，依次加入抑制剂苛化玉米淀粉用量1000g/t、活化剂CaCl2用量1000g/t、捕收剂油酸钠用量700g/t，起泡剂二号油用量为50g/t，控制矿浆pH值为11.50，调浆3min后进行反浮选粗选试验，粗选时间5min；将粗选精矿进行两次精选，精选时活化剂CaCl2用量为500g/t、捕收剂油酸钠用量为300g/t，控制矿浆pH值为11.50，精选时间3min，获得反浮选最终精矿；将粗选尾矿进行两次扫选，控制矿浆pH值为11.50，扫选时间3min，获得反浮选最终尾矿。
采用本发明方法最终获得精矿铁品位为66.5％，铁回收率为88.7％，经技术经济指标初步核算结果可知，与原常规弱磁选-高梯度强磁选-反浮选工艺相比，采用本方法每年可增加铁精矿产量35.84万t，减少尾矿排放16.75万t，同时精矿铁品位增加1.25个百分点，铁回收率提高10.68个百分点，每年增加经济效益约3.89亿元。
对比例1-1
处理原料同实施例1，区别在于，采用常规弱磁选-高梯度强磁选-反浮选工艺，最终获得铁精矿，经检测，铁品位为64.80％，铁回收率为78.01％。
对比例1-2
处理原料同实施例1，区别在于，步骤(2)中采用的有机药剂为羧甲基玉米淀粉，加入量为600g/t，完成后续分选，经检测，铁品位为65.52％，铁回收率为80.23％。
实施例2
取辽宁东鞍山经细磨作业处理后的含碳酸盐磁赤混合铁矿样品，其粒度分析结果为-0.074mm占94.31％，矿石样品中的TFe品位为35.47％，SiO2含量为46.36％，菱铁矿矿物含量为4.5％。具体实施步骤如下：
(1)首先对细磨作业处理后的含碳酸盐贫磁赤混合铁矿样品进行搅拌调浆后均匀给入型号为CTB-1030型湿式永磁筒式弱磁选机进行选别，磁选机磁场强度为120kA/m，获得弱磁精矿和弱磁尾矿；
(2)将步骤1获得的弱磁尾矿采用FX-150型水力旋流器进行粗细分级，分别获得粗粒级沉砂和细粒级分级溢流产品，经筛分分析，分级溢流即细粒级物料中-0.038mm占86.70％；
(3)将步骤2获得的粗粒级沉砂产品直接给入SLon-1500湿式立环脉动高梯度强磁选机进行选别，获得一次强磁精矿和一次强磁尾矿，磁选时设置磁选机背景磁场强度为1.2T，脉动冲次为200次/min，脉动冲程为16mm；
(4)将干基玉米淀粉与氢氧化钠按质量比为5:1混合后加去离子水溶解，配置浓度为20％，在恒温水热反应釜进行水解反应，反应温度为80℃，反应时间2h；在反应釜中按玉米淀粉与氯乙酸钠质量比6.5:1加入氯乙酸钠进行取代反应，反应温度为65℃，反应时间5h；将反应后的淀粉溶液经洗涤、过滤、烘干后获得取代度为1.2的改性玉米淀粉；将改性淀粉加去离子水溶解后配置成浓度为30％的水溶液，调节矿浆pH值为8.5，然后按淀粉与过硫酸钾质量比为8:1的比例加入过硫酸钾，控制反应温度为40℃，反应时间2h；将反应后的淀粉溶液中按淀粉与丙烯酸质量比为1:1的比例加入丙烯酸，控制反应温度为50℃，继续反应4h,获得取代度为1.2，分子量为25万的羧甲基玉米淀粉-聚丙烯酸自由基聚合物。
(5)将步骤2获得的细粒级分级溢流产品采用浓密机浓密后采用JW-700立式砂浆搅拌机进行搅拌调浆，首先加入分散剂水玻璃，药剂用量为2000g/t，调节矿浆pH值为10.0，搅拌机搅拌转速为750r/min，加入120g/t步骤4制备的羧甲基玉米淀粉-聚丙烯酸自由基聚合物(CMS-PAA)搅拌5min后均匀给入给入SLon-1500湿式立环脉动高梯度强磁选机进行选别，获得二次强磁精矿和二次强磁尾矿，磁选时设置磁选机背景磁场强度为1.0T，脉动冲次为200次/min，脉动冲程为15mm；
(6)将步骤1获得的弱磁精矿和步骤3获得的一次强磁精矿以及步骤5获得的二次强磁精矿进行混合调浆，依次加入抑制剂苛化玉米淀粉用量800g/t、活化剂CaCl2用量800g/t、捕收剂油酸钠用量600g/t，起泡剂二号油用量为50g/t，控制矿浆pH值为11.50，调浆3min后进行反浮选粗选试验,粗选时间5min；将粗选精矿进行两次精选，精选时活化剂CaCl2用量为400g/t、捕收剂油酸钠用量为300g/t，控制矿浆pH值为11.50，精选时间3min，获得反浮选最终精矿；将粗选尾矿进行两次扫选，控制矿浆pH值为11.50，扫选时间3min，获得反浮选最终尾矿。
采用本发明方法最终获得精矿铁品位为67.5％，铁回收率为85.2％，经技术经济指标初步核算结果可知，与原常规弱磁选-高梯度强磁选-反浮选工艺相比，采用本方法每年可增加铁精矿产量35.65万t，减少尾矿排放28.25万t，同时精矿铁品位增加1.06个百分点，铁回收率提高11.28个百分点，每年增加经济效益约3.98亿元。
对比例2-1
处理原料同实施例2，区别在于，采用常规弱磁选-高梯度强磁选-反浮选工艺，最终获得铁精矿，经检测，铁品位为66.19％，铁回收率为73.84％。
对比例2-2
处理原料同实施例2，区别在于，步骤(2)中采用的有机药剂为羧甲基玉米淀粉，加入量为500g/t，完成后续分选，经检测，铁品位为66.82％，铁回收率为78.68％。
实施例3
取辽宁地区经细磨作业处理后的含碳酸盐磁赤混合铁矿样品，其粒度分析结果为-0.074mm占91.33％，矿石样品中的TFe品位为25.46％，SiO2含量为58.36％，菱铁矿矿物含量为6.56％。具体实施步骤如下：
(1)首先对细磨作业处理后的含碳酸盐贫磁赤混合铁矿样品进行搅拌调浆后均匀给入型号为CTB-1230型湿式永磁筒式弱磁选机进行选别，磁选机磁场强度为110kA/m，获得弱磁精矿和弱磁尾矿；
(2)将步骤1获得的弱磁尾矿采用FX-150型水力旋流器进行粗细分级，分别获得粗粒级沉砂和细粒级分级溢流产品，经筛分分析，分级溢流即细粒级物料中-0.038mm占82.70％；
(3)将步骤2获得的粗粒级沉砂产品直接给入SLon-2000湿式立环脉动高梯度强磁选机进行选别，获得一次强磁精矿和一次强磁尾矿，磁选时设置磁选机背景磁场强度为1.2T，脉动冲次为200次/min，脉动冲程为18mm；
(4)将干基玉米淀粉与氢氧化钠按质量比为4.5:1混合后加去离子水溶解，配置浓度为15％，在恒温水热反应釜进行水解反应，反应温度为75℃，反应时间1.5h；在反应釜中按玉米淀粉与氯乙酸钠质量比6:1加入氯乙酸钠进行取代反应，反应温度为80℃，反应时间3.5h；将反应后的淀粉溶液经洗涤、过滤、烘干后获得取代度为1.15的改性玉米淀粉；将改性淀粉加去离子水溶解后配置成浓度为30％的水溶液，调节矿浆pH值为8.0，然后按淀粉与过硫酸钾质量比为7.5:1的比例加入过硫酸钾，控制反应温度为55℃，反应时间2h；将反应后的淀粉溶液中按淀粉与丙烯酸质量比为1:1的比例加入丙烯酸，控制反应温度为50℃，继续反应4h,获得取代度为1.15，分子量为30万的羧甲基玉米淀粉-聚丙烯酸自由基聚合物。
(5)将步骤2获得的细粒级分级溢流产品采用浓密机浓密后采用JW-700立式砂浆搅拌机进行搅拌调浆，首先加入分散剂水玻璃，药剂用量为3000g/t，调节矿浆pH值为10.0，搅拌机搅拌转速为700r/min，加入80g/t步骤4羧甲基玉米淀粉-聚丙烯酸自由基聚合物(CMS-PAA)搅拌5min后均匀给入给入SLon-1500湿式立环脉动高梯度强磁选机进行选别，获得二次强磁精矿和二次强磁尾矿，磁选时设置磁选机背景磁场强度为1.0T，脉动冲次为180次/min，脉动冲程为15mm；
(6)将步骤1获得的弱磁精矿和步骤3获得的一次强磁精矿以及步骤4获得的二次强磁精矿进行混合调浆，依次加入抑制剂苛化玉米淀粉用量1200g/t、活化剂CaCl2用量1200g/t、捕收剂油酸钠用量750g/t，起泡剂二号油用量为50g/t，控制矿浆pH值为11.50，调浆3min后进行反浮选粗选试验，粗选时间5min；将粗选精矿进行两次精选，精选时活化剂CaCl2用量为600g/t、捕收剂油酸钠用量为350g/t，控制矿浆pH值为11.50，精选时间3min，获得反浮选最终精矿；将粗选尾矿进行两次扫选，控制矿浆pH值为11.50，扫选时间3min，获得反浮选最终尾矿。
采用本发明方法最终获得精矿铁品位为67.2％，铁回收率为86.2％，经技术经济指标初步核算结果可知，与原常规弱磁选-高梯度强磁选-反浮选工艺相比，采用本方法每年可增加铁精矿产量45.25万t，减少尾矿排放23.69万t，同时精矿铁品位增加1.21个百分点，铁回收率提高12.52个百分点，每年增加经济效益约4.65亿元。
对比例3-1
处理原料同实施例3，区别在于，采用常规弱磁选-高梯度强磁选-反浮选工艺，最终获得铁精矿，经检测，铁品位为65.92％，铁回收率73.62％。
对比例3-2
处理原料同实施例3，区别在于，步骤(2)中采用的有机药剂为羧甲基酰胺，加入量为200g/t，完成后续分选，经检测，铁品位为65.85％，铁回收率为76.23％。
实施例4
取河北地区经细磨作业处理后的含碳酸盐磁赤混合铁矿样品，其粒度分析结果为-0.074mm占91.33％，矿石样品中的TFe品位为35.46％，SiO2含量为58.36％，菱铁矿矿物含量为6.5％。具体实施步骤如下：
(1)首先对细磨作业处理后的含碳酸盐贫磁赤混合铁矿样品进行搅拌调浆后均匀给入型号为CTB-1230型湿式永磁筒式弱磁选机进行选别，磁选机磁场强度为115kA/m，获得弱磁精矿和弱磁尾矿；
(2)将步骤1获得的弱磁尾矿采用FX-150型水力旋流器进行粗细分级，分别获得粗粒级沉砂和细粒级分级溢流产品，经筛分分析，分级溢流即细粒级物料中-0.038mm占85.38％；
(3)将步骤2获得的粗粒级沉砂产品直接给入SLon-2000湿式立环脉动高梯度强磁选机进行选别，获得一次强磁精矿和一次强磁尾矿，磁选时设置磁选机背景磁场强度为1.3T，脉动冲次为210次/min，脉动冲程为15mm；
(4)将干基玉米淀粉与氢氧化钠按质量比为4.5:1混合后加去离子水溶解，配置浓度为15％，在恒温水热反应釜进行水解反应，反应温度为75℃，反应时间1.5h；在反应釜中按玉米淀粉与氯乙酸钠质量比6:1加入氯乙酸钠进行取代反应，反应温度为80℃，反应时间3.5h；将反应后的淀粉溶液经洗涤、过滤、烘干后获得取代度为1.10的改性玉米淀粉；将改性淀粉加去离子水溶解后配置成浓度为30％的水溶液，调节矿浆pH值为8.0，然后按淀粉与过硫酸钾质量比为7.5:1的比例加入过硫酸钾，控制反应温度为55℃，反应时间1.5h；将反应后的淀粉溶液中按淀粉与丙烯酸质量比为0.8:1的比例加入丙烯酸，控制反应温度为40℃，继续反应3.5h,获得取代度为1.10，分子量为20万的羧甲基玉米淀粉-聚丙烯酸自由基聚合物。
(5)将步骤2获得的细粒级分级溢流产品采用浓密机浓密后采用JW-700立式砂浆搅拌机进行搅拌调浆，首先加入分散剂水玻璃，药剂用量为3000g/t，调节矿浆pH值为10.0，搅拌机搅拌转速为700r/min，加入150g/t步骤4羧甲基玉米淀粉-聚丙烯酸自由基聚合物(CMS-PAA)搅拌5min后均匀给入给入SLon-1500湿式立环脉动高梯度强磁选机进行选别，获得二次强磁精矿和二次强磁尾矿，磁选时设置磁选机背景磁场强度为1.0T，脉动冲次为180次/min，脉动冲程为15mm；
(6)将步骤1获得的弱磁精矿和步骤3获得的一次强磁精矿以及步骤4获得的二次强磁精矿进行混合调浆，依次加入抑制剂苛化玉米淀粉用量1200g/t、活化剂CaCl2用量1200g/t、捕收剂油酸钠用量750g/t，起泡剂二号油用量为50g/t，控制矿浆pH值为11.50，调浆3min后进行反浮选粗选试验，粗选时间5min；将粗选精矿进行两次精选，精选时活化剂CaCl2用量为600g/t、捕收剂油酸钠用量为350g/t，控制矿浆pH值为11.50，精选时间3min，获得反浮选最终精矿；将粗选尾矿进行两次扫选，控制矿浆pH值为11.50，扫选时间3min，获得反浮选最终尾矿。
采用本发明方法最终获得精矿铁品位为67.4％，铁回收率为86.6％，经技术经济指标初步核算结果可知，与原常规弱磁选-高梯度强磁选-反浮选工艺相比，采用本方法每年可增加铁精矿产量42.38万t，减少尾矿排放20.86万t，同时精矿铁品位增加1.05个百分点，铁回收率提高12.32个百分点，每年增加经济效益3.85亿元。
对比实施例4-1
处理原料同实施例5，区别在于，采用常规弱磁选-高梯度强磁选-反浮选工艺，最终获得铁精矿，经检测，铁品位为66.31％，铁回收率74.22％。
对比实施例4-2
实例取处理原料同实施例4，区别在于，步骤(5)中采用的有机药剂取代度为0.8，分子量为5万，最佳加入量为350g/t，完成后续分选，经检测，铁品位为66.85％，铁回收率为78.23％。
实施例5
取河北地区经细磨作业处理后的含碳酸盐磁赤混合铁矿样品，其粒度分析结果为-0.074mm占91.33％，矿石样品中的TFe品位为32.56％，SiO2含量为58.39％，菱铁矿矿物含量为5.5％。具体实施步骤如下：
(1)首先对细磨作业处理后的含碳酸盐贫磁赤混合铁矿样品进行搅拌调浆后均匀给入型号为CTB-1230型湿式永磁筒式弱磁选机进行选别，磁选机磁场强度为115kA/m，获得弱磁精矿和弱磁尾矿；
(2)将步骤1获得的弱磁尾矿采用FX-150型水力旋流器进行粗细分级，分别获得粗粒级沉砂和细粒级分级溢流产品，经筛分分析，分级溢流即细粒级物料中-0.038mm占85.38％；
(3)将步骤2获得的粗粒级沉砂产品直接给入SLon-2000湿式立环脉动高梯度强磁选机进行选别，获得一次强磁精矿和一次强磁尾矿，磁选时设置磁选机背景磁场强度为1.3T，脉动冲次为210次/min，脉动冲程为15mm；
(4)将干基玉米淀粉与氢氧化钠按质量比为4.5:1混合后加去离子水溶解，配置浓度为15％，在恒温水热反应釜进行水解反应，反应温度为75℃，反应时间1.5h；在反应釜中按玉米淀粉与氯乙酸钠质量比5.5:1加入氯乙酸钠进行取代反应，反应温度为80℃，反应时间3.5h；将反应后的淀粉溶液经洗涤、过滤、烘干后获得取代度为1.15的改性玉米淀粉；将改性淀粉加去离子水溶解后配置成浓度为30％的水溶液，调节矿浆pH值为8.0，然后按淀粉与过硫酸钾质量比为7.5:1的比例加入过硫酸钾，控制反应温度为55℃，反应时间1.5h；将反应后的淀粉溶液中按淀粉与丙烯酸质量比为0.8:1的比例加入丙烯酸，控制反应温度为40℃，继续反应3.5h,获得取代度为1.15，分子量为20万的羧甲基玉米淀粉-聚丙烯酸自由基聚合物。
(5)将步骤2获得的细粒级分级溢流产品采用浓密机浓密后采用JW-700立式砂浆搅拌机进行搅拌调浆，首先加入分散剂水玻璃，药剂用量为3000g/t，调节矿浆pH值为10.0，搅拌机搅拌转速为700r/min，加入150g/t步骤4羧甲基玉米淀粉-聚丙烯酸自由基聚合物(CMS-PAA)搅拌5min后均匀给入给入SLon-1500湿式立环脉动高梯度强磁选机进行选别，获得二次强磁精矿和二次强磁尾矿，磁选时设置磁选机背景磁场强度为1.0T，脉动冲次为180次/min，脉动冲程为15mm；
(6)将步骤1获得的弱磁精矿和步骤3获得的一次强磁精矿以及步骤4获得的二次强磁精矿进行混合调浆，依次加入抑制剂苛化玉米淀粉用量1200g/t、活化剂CaCl2用量1200g/t、捕收剂油酸钠用量750g/t，起泡剂二号油用量为50g/t，控制矿浆pH值为11.50，调浆3min后进行反浮选粗选试验，粗选时间5min；将粗选精矿进行两次精选，精选时活化剂CaCl2用量为600g/t、捕收剂油酸钠用量为350g/t，控制矿浆pH值为11.50，精选时间3min，获得反浮选最终精矿；将粗选尾矿进行两次扫选，控制矿浆pH值为11.50，扫选时间3min，获得反浮选最终尾矿。
采用本发明方法最终获得精矿铁品位为67.23％，铁回收率为85.18％，经技术经济指标初步核算结果可知，与原常规弱磁选-高梯度强磁选-反浮选工艺相比，采用本方法每年可增加铁精矿产量50.38万t，减少尾矿排放25.61万t，同时精矿铁品位增加1.28个百分点，铁回收率提高13.25个百分点，每年增加经济效益约4.23亿元。
对比实施例5-1
处理原料同实施例5，区别在于，采用常规弱磁选-高梯度强磁选-反浮选工艺，最终获得铁精矿，经检测，铁品位为65.95％，铁回收率71.93％。
对比实施例5-2
处理原料同实施例5，区别在于，步骤(5)中采用的有机药剂取代度为1.4，分子量为50万，最佳加入量为220g/t，完成后续分选，经检测，铁品位为66.9％，铁回收率为80.2％。

Claims (7)

1.一种含碳酸盐贫磁赤混合铁矿石磁浮联合分选方法，其特征在于，按以下步骤完成：
步骤1：含碳酸盐贫磁赤混合铁矿样品经磨细处理后，经弱磁选后，获得弱磁选精矿和弱磁选尾矿；其中，所述的弱磁选尾矿进行粗细分级，分级粒度为-0.038mm占80%，获得粗粒物料和细粒物料；
步骤2：粗粒物料经强磁选，获得一次强磁精矿和一次强磁尾矿；所述的细粒物料加入分散剂，进行强化分散，获得矿浆，所述的矿浆浓度为20%-35%，并调节矿浆pH为10，向调浆后矿浆中加入有机药剂后，搅拌调浆后，进行强磁选，获得二次强磁精矿和二次强磁尾矿；其中：
所述的有机药剂为羧甲基玉米淀粉-聚丙烯酸自由基聚合物，其中羧甲基玉米淀粉取代度为1.0-1.2，聚丙烯酸采用低分子量药剂，其分子量为10万-50万，该有机药剂的用量按每吨矿浆中添加50-200g；
所述的羧甲基玉米淀粉-聚丙烯酸自由基聚合物制备方法，包括以下步骤：
(1)按质量比，干基玉米淀粉原料：氢氧化钠=(3.5-5):1，将二者混合后，配置浓度为10-20%的淀粉溶液；
(2)淀粉溶液在恒温水热反应釜进行水解反应，反应温度为70-80℃，反应时间1-2h；
(3)向水解后淀粉溶液中加入氯乙酸钠进行取代反应后，过滤烘干，获得改性玉米淀粉，其中，按质量比，干基玉米淀粉原料：氯乙酸钠=(5-6.5):1，所述的取代反应温度为65-75℃，反应时间3-5h，所述的改性玉米淀粉取代度为1.0-1.2；
(4)改性玉米淀粉配置成浓度为20%-30%的水溶液，调节pH值至7.5-8.5后，加入过硫酸钾，进行反应，反应温度为40-55℃，反应时间1-2h，获得反应后淀粉溶液，其中，按质量比，淀粉：过硫酸钾=(7-8):1；
(5)向反应后淀粉溶液中加入丙烯酸，进行加热反应，所述的加热反应温度为50℃，继续反应3-4h，获得羧甲基玉米淀粉-聚丙烯酸自由基聚合物，其中，按质量比，干基玉米淀粉原料：丙烯酸=(0.5-1):1；
步骤3：将弱磁选精矿、一次强磁精矿和二次强磁精矿混合得混磁精矿后，调浆至获得浓度为30-45%的浆料，并依次加入矿浆pH值调整剂、铁矿物抑制剂、脉石矿物活化剂、捕收剂和起泡剂，充分调浆后进行反浮选作业，依次进行一次反浮选粗选、两次精选和两次扫选，最终获得合格铁精矿产品。
2.根据权利要求1所述的含碳酸盐贫磁赤混合铁矿石磁浮联合分选方法，其特征在于，所述的步骤1中，含碳酸盐贫磁赤混合铁矿样品粒度为-0.074mm占90%，矿石样品中的TFe品位为25%-35%，SiO2含量为50%-60%，其它元素含量为5%-20%，所述的碳酸盐矿物主要为菱铁矿和铁白云石；碳酸盐矿物含量为8.5%-10%，菱铁矿含量4.5-6.5%。
3.根据权利要求1所述的含碳酸盐贫磁赤混合铁矿石磁浮联合分选方法，其特征在于，所述的步骤1中：
弱磁选在弱磁选机中进行，所述的弱磁选机为湿式半逆流永磁筒式弱磁选机，磁场强度为80-200kA/m；
粗细分级在水力旋流器中进行，其分级粒度为0.03-0.074mm。
4.根据权利要求1所述的含碳酸盐贫磁赤混合铁矿石磁浮联合分选方法，其特征在于，所述的步骤2中，分散剂为水玻璃、六偏磷酸钠、三聚磷酸钠或其混合物，用量为500-3000g/t。
5.根据权利要求1所述的含碳酸盐贫磁赤混合铁矿石磁浮联合分选方法，其特征在于，所述的步骤2中，细粒物料搅拌调浆过程中，矿浆pH值为9.0-11.0，搅拌桶搅拌转速为500-900 r/min。
6.根据权利要求1所述的含碳酸盐贫磁赤混合铁矿石磁浮联合分选方法，其特征在于，所述的步骤2中，羧甲基玉米淀粉-聚丙烯酸自由基聚合物为具有选择性团聚作用和抑制作用的特定结构的有机药剂，取代度为1.0-1.2，分子量为10-50万。
7.根据权利要求1所述的含碳酸盐贫磁赤混合铁矿石磁浮联合分选方法，其特征在于，所述的步骤3中，合格铁精矿产品铁品位为66.5%-67.5%%，铁回收率为85.2-88.7%。
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