CN114146814B - 一种多级桥联分级调控强化细粒铁矿物磁选回收的分选方法 - Google Patents
一种多级桥联分级调控强化细粒铁矿物磁选回收的分选方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种多级桥联分级调控强化细粒铁矿物回收的分选方法，包括：含有微细粒弱磁性铁矿物的强磁给矿样品搅拌调浆，调节矿浆浓度和pH值后加入复合有机药剂进行一级桥联处理，搅拌后进行一次分级，得到一次分级粗粒级物料和细粒级物料；一次分级后的细粒级物料加入复合有机药剂进行二级桥联处理，搅拌后进行二次分级，得到二次分级粗粒级物料和细粒级物料；二次分级后的细粒级物料加入复合有机药剂进行三级桥联，搅拌后与两次分级的粗粒级物料混合，得到的物料直接分选，得到强磁选精矿和强磁选尾矿。本发明解决微细粒复杂难选铁矿在磁选过程中有用矿物流失和微细粒弱磁性铁矿物强磁选回收率低的问题，减少尾矿排放，提高分选指标。
Description
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种多级桥联分级调控强化细粒铁矿物磁选回收的分选方法。
背景技术
高梯度强磁选技术是目前回收微细粒铁矿物的有效分选方法，也是在铁矿选矿流程中起到大量抛尾作业的选别流程，其抛尾量通常占到选矿厂总抛尾量的70％以上，但是由于微细粒铁矿物具有体积小、比磁化系数低的特点，导致磁介质对磁性颗粒的捕获效率显著降低，使得大量有用矿物在选别过程中流失，在高梯度强磁选流程中有用矿物的流失已成为主要制约微细粒铁矿资源高效开发利用的因素。因此，如何高效合理的开发这些微细粒复杂难选铁矿资源，提高强磁选作业回收率，减少尾矿排放对维护我国钢铁行业的健康发展以及现代化建设具有重要意义。
发明内容
为克服现有技术的上述不足，本发明的目的是提供一种多级桥联分级调控强化细粒铁矿物回收的分选方法，解决微细粒复杂难选铁矿在磁选过程中的有用矿物流失问题，减少尾矿排放，提高分选指标。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供的一种多级桥联分级调控强化细粒铁矿物回收的分选方法，包括以下步骤：
(1)将含有微细粒弱磁性铁矿物的强磁给矿样品加入搅拌桶中进行搅拌调浆，并调节矿浆浓度和pH值；其中，所述强磁给矿样品中微细粒弱磁性铁矿物的粒度不大于38μm占85％以上，铁品位为30％以上，矿浆浓度为30％-50％，矿浆pH值为9.0-11.0；
(2)在调浆后的矿浆中加入复合有机药剂进行一级桥联处理，搅拌后进行一次分级，分别得到一次分级粗粒级物料和细粒级物料，其中，所述复合有机药剂为质量浓度为3％-5％的苛化改性木薯淀粉-海藻酸钠聚合物水溶液(TSP-SA)，添加量为所述强磁给矿样品质量的100-200g/t，一次分级的分级粒度为43-74μm；
(3)将一次分级后的细粒级物料加入搅拌桶中，加入所述复合有机药剂进行二级桥联处理，调节矿浆pH值和搅拌转速，搅拌后进行二次分级，分别得到二次分级粗粒级物料和细粒级物料，其中二次分级的分级粒度为38-43μm；
(4)将二次分级后的细粒级物料再次加入搅拌桶中，加入所述复合有机药剂进行三级桥联，调节矿浆pH值和搅拌转速，搅拌后与步骤(2)和(3)中两次分级的粗粒级物料进行混合；
(5)将步骤(4)中混合后的物料直接给入高梯度强磁选机进行分选，得到强磁选精矿和强磁选尾矿，并分别过滤、烘干、称重、化验并计算分选指标。
优选地，步骤(2)中，控制搅拌转速为500-800r/min，搅拌3-5min。
优选地，步骤(2)中所述苛化改性木薯淀粉-海藻酸钠聚合物水溶液通过包括以下步骤的制备方法得到：
(a)将干基木薯淀粉加入高温反应釜中加水溶解，配制成浓度为20％-40％的淀粉溶液，在溶液中加入质量比为0.5-1：1的焦磷酸钠和三聚磷酸钠，且焦磷酸钠和三聚磷酸钠的用量为干基淀粉质量的10％-20％，调节淀粉溶液pH值为8.0-10.0，控制反应温度为120-150℃进行反应3-5h，得到取代度为0.4-0.6的改性木薯淀粉，过滤烘干后备用；
(b)将制备好的改性木薯淀粉和海藻酸钠按照质量比0.5-2：1混合，加水配制成40％-60％的乳浊液，加入质量比为0.5-1：1的戊二醛和氯化钠，且戊二醛和氯化钠的用量为干基淀粉质量的5％-10％，调节淀粉溶液pH值为8.0-10.0，控制反应温度为40-60℃进行反应3-5h，得到改性木薯淀粉-海藻酸钠聚合物；
(c)将改性木薯淀粉-海藻酸钠聚合物进行中和、过滤、烘干，再加入10％-20％的氢氧化钠进行苛化处理，控制苛化反应温度为80-90℃进行反应0.5-1h，加入去离子水配制成浓度为3％-5％的苛化改性木薯淀粉-海藻酸钠聚合物水溶液。
优选地，步骤(3)中，所述苛化改性木薯淀粉-海藻酸钠聚合物水溶液的用量为所述强磁给矿样品质量的50-100g/t。
优选地，步骤(3)中，调节矿浆pH值为9.0-11.0，搅拌转速为700-1000r/min，搅拌时间为3-5min。
优选地，步骤(4)中，所述苛化改性木薯淀粉-海藻酸钠聚合物水溶液的用量为所述强磁给矿样品质量的30-60g/t。
优选地，步骤(4)中，搅拌转速为700-1000r/min，搅拌时间为3-5min。
本发明的技术效果
(1)本发明针对微细粒弱磁性铁矿物强磁选回收率低的问题，采用复合有机药剂的超分子缔合和桥联作用使微细粒弱磁性铁矿物形成链状或网状结构，优化强磁选给矿物料的结构性质，提高铁矿物颗粒与磁介质的碰撞概率，增加磁介质对铁矿物颗粒的捕获效率，强化高梯度磁选机中磁介质对细粒铁矿物的捕收能力，提高磁选作业回收率。
(2)矿物在药剂分子桥联作用下在搅拌调浆过程中会达到聚团生长和破裂的动态平衡，通过利用动态光散射技术和聚焦光束反射测量技术对矿物团聚体数量进行原位测试，结果表明仅通过单次桥联作用其团聚体数目均低于30％且团聚体尺寸和结构强度均较低，为了提高微细粒铁矿物团聚体数量和尺寸以及强化微细粒铁矿物链状或网状结构的结构强度，充分减少矿浆中微细粒铁矿物的含量，采用多级桥联调控的方法提高微细粒铁矿物桥联团聚体的结构强度，使铁矿物桥联团聚体数量达到80％以上，同时通过精细分级作业控制其结构尺寸，使其适宜于高梯度强磁选作业的回收，减弱由于脉动水流产生的对铁矿物桥联体结构的破坏作用，从而进一步减少微细粒铁矿物在分选过程中的流失问题，大幅度改善分选指标。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点会变得更显著：
图1实施例中多级桥联分级调控强化细粒铁矿物回收的分选方法流程图。
图2实施例中复合有机药剂合成路线图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例提供一种多级桥联分级调控强化细粒铁矿物回收的分选方法，步骤如下：
1)将含有微细粒弱磁性铁矿物的强磁给矿样品进行搅拌调浆，样品中微细粒弱磁性铁矿物的粒度为-38μm占85.65％，铁品位为30.58％，调节矿浆浓度为30％，调节矿浆pH值为9.0。
2)将干基木薯淀粉加入高温反应釜中加水溶解，配制成浓度为20％的淀粉溶液，然后在溶液中加入质量比为0.5：1的焦磷酸钠和三聚磷酸钠，混合磷酸盐总用量为干基淀粉质量的10％，调节淀粉溶液pH值为8.0，控制反应釜温度为120℃，反应时间3h后，得到取代度为0.5的改性木薯淀粉，将其过滤烘干后备用。将制备好的改性木薯淀粉和海藻酸钠按照0.5：1的比例进行混合，加水配制成40％的乳浊液，然后加入质量比为0.5：1的戊二醛和氯化钠，且总用量为干基淀粉质量的5％，调节淀粉溶液pH值为8.0，控制反应釜温度为40℃，反应时间3h后，得到改性木薯淀粉-海藻酸钠聚合物。将改性木薯淀粉-海藻酸钠聚合物进行中和、过滤、烘干后，再加入10％的氢氧化钠进行苛化处理，并控制苛化反应温度为80℃，反应0.5h后，加入去离子水配制成浓度为3％的苛化改性木薯淀粉-海藻酸钠聚合物水溶液。
3)将调浆后的矿浆中加入100g/t苛化改性木薯淀粉-海藻酸钠聚合物进行一级桥联处理，控制搅拌桶搅拌转速为500r/min，搅拌3min后进行一次分级，控制分级粒度为43μm，分别得到一次分级粗粒物料和细粒物料。
4)将一次分级后的细粒级物料加入搅拌桶中，再次加入50g/t苛化改性木薯淀粉-海藻酸钠聚合物进行二级桥联，调节矿浆pH值为9.0，搅拌转速为700r/min，搅拌3min后进行二次分级，控制二次分级粒度为38μm，分别得到二次分级粗粒物料和细粒物料。
5)将二次分级后的细粒级物料再次加入搅拌桶中，再次加入60g/t苛化改性木薯淀粉-海藻酸钠聚合物进行三级桥联，调节矿浆pH值为10.0，搅拌转速为800r/min，搅拌3min后与前两次分级的粗粒级物料进行混合。
6)将混合后的矿样直接给入高梯度强磁选机进行分选，得到强磁选精矿和强磁选尾矿，并将磁选产品分别过滤、烘干、称重、化验并计算分选指标。
采用上述方法最终得到磁选精矿铁品位为45.86％，铁回收率为85.5％，磁选尾矿品位10.69％，经技术经济指标初步核算结果可知，与单次桥联强磁选工艺相比，在精矿品位变化不大进行，铁回收率提高了8.56％，磁选尾矿品位降低了2.52％，每年可减少50.56万t磁选尾矿排放。
对比例1-1
处理原料同实施例1，区别在于采用单次桥联强磁选工艺，最终得到铁精矿。经检测，铁品位为45.51％，铁回收率为76.94％，磁选尾矿铁品位为13.21％。
对比例1-2
处理原料同实施例1，区别在于采用的有机药剂为木薯淀粉，最终得到铁精矿。经检测，铁品位为43.38％，铁回收率为78.24％，磁选尾矿铁品位为12.21％。
实施例2
本实施例提供一种多级桥联分级调控强化细粒铁矿物回收的分选方法，步骤如下：
1)将含有微细粒弱磁性铁矿物的强磁给矿样品进行搅拌调浆，样品中微细粒弱磁性铁矿物的粒度为-38μm占88.32％，铁品位为35.74％，调节矿浆浓度为35％，调节矿浆pH值为10.0。
2)将干基木薯淀粉加入高温反应釜中加水溶解，配制成浓度为30％的淀粉溶液，然后在溶液中加入质量比为0.8：1的焦磷酸钠和三聚磷酸钠，混合磷酸盐总用量为干基淀粉质量的15％，调节淀粉溶液pH值为9.0，控制反应釜温度为140℃，反应时间4h后，得到取代度为0.5的改性木薯淀粉，将其过滤烘干后备用。将制备好的改性木薯淀粉和海藻酸钠按照1：1的比例进行混合，加水配制成50％的乳浊液，然后加入质量比为1：1戊二醛和氯化钠，且总用量为干基淀粉质量的5％，调节淀粉溶液pH值为8.0，控制反应釜温度为50℃，反应时间4h后得到改性木薯淀粉-海藻酸钠聚合物。将改性木薯淀粉-海藻酸钠聚合物进行中和、过滤、烘干后再加入15％的氢氧化钠进行苛化处理，并控制苛化反应温度为85℃，反应1h后加入去离子水配制成浓度为5％的苛化改性木薯淀粉-海藻酸钠聚合物水溶液。
3)将调浆后的矿浆中加入150g/t苛化改性木薯淀粉-海藻酸钠聚合物进行一级桥联处理，控制搅拌桶搅拌转速为800r/min，搅拌4min后进行一次分级，控制分级粒度为74μm，分别得到一次分级粗粒物料和细粒物料。
4)将一次分级后的细粒级物料加入搅拌桶中，再次加入100g/t苛化改性木薯淀粉-海藻酸钠聚合物进行二级桥联，调节矿浆pH值为11.0，搅拌转速为900r/min，搅拌3min后进行二次分级，控制二次分级粒度为43μm，分别得到二次分级粗粒物料和细粒物料。
5)将二次分级后的细粒级物料再次加入搅拌桶中，再次加入30g/t苛化改性木薯淀粉-海藻酸钠聚合物进行三级桥联，调节矿浆pH值为11.0，搅拌转速为900r/min，搅拌4min后与前两次分级的粗粒级物料进行混合。
6)将混合后的矿样直接给入高梯度强磁选机进行分选，得到强磁选精矿和强磁选尾矿，并将磁选产品分别过滤、烘干、称重、化验并计算分选指标。
采用上述方法最终得到磁选精矿铁品位为52.31％，铁回收率为89.65％，磁选尾矿品位12.69％，经技术经济指标初步核算结果可知，与常规强磁选工艺相比，在精矿品位变化不大进行，铁回收率提高了9.58％，磁选尾矿品位降低了2.38％，每年可减少65.56万t磁选尾矿排放。
对比例2-1
处理原料同实施例1，区别在于采用的有机药剂改性木薯淀粉的取代度为0.2，最终得到铁精矿。经检测，铁品位为52.36％，铁回收率为84.37％，磁选尾矿铁品位为14.25％。
对比例2-2
处理原料同实施例1，区别在于，采用的有机药剂为海藻酸钠，最终得到铁精矿。经检测，铁品位为50.58％，铁回收率为83.25％，磁选尾矿铁品位为14.21％。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。
Claims (6)
1.一种多级桥联分级调控强化细粒铁矿物回收的分选方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将含有微细粒弱磁性铁矿物的强磁给矿样品加入搅拌桶中进行搅拌调浆，并调节矿浆浓度和pH值；其中，所述强磁给矿样品中微细粒弱磁性铁矿物的粒度不大于38μm占85％以上，铁品位为30％以上，矿浆浓度为30％-50％，矿浆pH值为9.0-11.0；
(2)在调浆后的矿浆中加入复合有机药剂进行一级桥联处理，搅拌后进行一次分级，分别得到一次分级粗粒级物料和细粒级物料，其中，所述复合有机药剂为质量浓度为3％-5％的苛化改性木薯淀粉-海藻酸钠聚合物水溶液，添加量为所述强磁给矿样品质量的100-200g/t，一次分级的分级粒度为43-74μm；
(3)将一次分级后的细粒级物料加入搅拌桶中，加入所述复合有机药剂进行二级桥联处理，调节矿浆pH值和搅拌转速，搅拌后进行二次分级，分别得到二次分级粗粒级物料和细粒级物料，其中二次分级的分级粒度为38-43μm；
(4)将二次分级后的细粒级物料再次加入搅拌桶中，加入所述复合有机药剂进行三级桥联，调节矿浆pH值和搅拌转速，搅拌后与上述两次分级的粗粒级物料进行混合；
(5)将步骤(4)中混合后的物料直接给入高梯度强磁选机进行分选，得到强磁选精矿和强磁选尾矿，并分别过滤、烘干、称重、化验并计算分选指标；
所述苛化改性木薯淀粉-海藻酸钠聚合物水溶液通过包括以下步骤的制备方法得到：
(a)将干基木薯淀粉加入高温反应釜中加水溶解，配制成浓度为20％-40％的淀粉溶液，在溶液中加入质量比为0.5-1：1的焦磷酸钠和三聚磷酸钠，且焦磷酸钠和三聚磷酸钠的用量为干基淀粉质量的10％-20％，调节淀粉溶液pH值为8.0-10.0，控制反应温度为120-150℃进行反应3-5h，得到取代度为0.4-0.6的改性木薯淀粉，过滤烘干后备用；
(b)将制备好的改性木薯淀粉和海藻酸钠按照质量比0.5-2：1混合，加水配制成40％-60％的乳浊液，加入质量比为0.5-1：1的戊二醛和氯化钠，且戊二醛和氯化钠的用量为干基淀粉质量的5％-10％，调节淀粉溶液pH值为8.0-10.0，控制反应温度为40-60℃进行反应3-5h，得到改性木薯淀粉-海藻酸钠聚合物；
(c)将改性木薯淀粉-海藻酸钠聚合物进行中和、过滤、烘干，再加入10％-20％的氢氧化钠进行苛化处理，控制苛化反应温度为80-90℃进行反应0.5-1h，加入去离子水配制成浓度为3％-5％的苛化改性木薯淀粉-海藻酸钠聚合物水溶液。
2.根据权利要求1所述多级桥联分级调控强化细粒铁矿物回收的分选方法，其特征在于，步骤(2)中，控制搅拌转速为500-800r/min，搅拌3-5min。
3.根据权利要求1所述多级桥联分级调控强化细粒铁矿物回收的分选方法，其特征在于，步骤(3)中，所述苛化改性木薯淀粉-海藻酸钠聚合物水溶液的用量为所述强磁给矿样品质量的50-100g/t。
4.根据权利要求1所述多级桥联分级调控强化细粒铁矿物回收的分选方法，其特征在于，步骤(3)中，调节矿浆pH值为9.0-11.0，搅拌转速为700-1000r/min，搅拌时间为3-5min。
5.根据权利要求1所述多级桥联分级调控强化细粒铁矿物回收的分选方法，其特征在于，步骤(4)中，所述苛化改性木薯淀粉-海藻酸钠聚合物水溶液的用量为所述强磁给矿样品质量的30-60g/t。
6.根据权利要求1所述多级桥联分级调控强化细粒铁矿物回收的分选方法，其特征在于，步骤(4)中，搅拌转速为700-1000r/min，搅拌时间为3-5min。
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| 某微细粒铁矿石选矿新工艺研究;高春庆;;金属矿山;20161215(第12期);全文 * |
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