CN114226072A - 一种铁精粉电磁淘洗脱硫方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铁精粉电磁淘洗脱硫方法及系统，该方法包括在铁精粉电磁淘洗过程中对所述铁精粉含硫量进行检测；确定所述实际含硫量高于标准含硫量后，以充气发泡方式向所述铁精粉供应复配捕收剂以及起泡剂，以便硫化矿物在所述复配捕收剂作用下附着在上升的空气气泡上。在铁精粉电磁淘洗系统增加喷枪微泡发生器，并添加高效活化复配捕收剂及起泡剂与硫化矿物作用，通过喷枪充气发泡方式，使淘洗机筒体中充分弥散的气泡与矿浆充分接触，与捕收剂作用后的硫化矿物由于具有疏水特性，附着在上升的空气气泡上，在上升水流的作用下和非磁性的杂质等颗粒一起去溢流槽中排出，从而实现降低铁精矿中硫品位。

Description

一种铁精粉电磁淘洗脱硫方法及系统

技术领域

本发明涉及技术矿用设备领域，特别是涉及一种铁精粉电磁淘洗脱硫方法及系统。

背景技术

铁精矿是指天然矿石经过破碎、磨碎、选矿等加工处理成的精矿粉。精矿粉按照选矿方法的不同分为多种精矿粉，如磁选、浮选、重选等精矿粉。良好的铁精矿成球性能是生产优质球团矿的基础和前提。

随着井下开采的原矿性质的改变，部分矿床的含硫品位增高，造成选矿厂生产出的最终产品铁精粉硫品位较高，铁精粉含硫品位高时达到0.6％。因为铁精粉含硫超标，会造成下游炼铁企业脱硫成本增加，一般厂家拒收高硫产品，或者降价收购。

此外，高硫的铁精矿在钢铁高炉冶炼过程中会转化成SO₂和SO₃等有毒有害气体，对环境造成严重污染。因此铁精粉中含硫高，会直接降低公司的铁精粉销售收入，影响公司在行业内提供高质量铁精粉的声誉。

现有技术中的电磁聚机(淘洗机)的主要作用是用于处理某些矿区的磁铁矿石，从磁选—细筛工艺流程的筛下产品中除去细粒贫连生体，以提高精矿品位。使用淘洗机可使精矿品位提高0.5-2％。淘洗机工作时，自上而下磁场强度逐渐减弱，磁场变为随时可调节的交变磁场，使线圈选别区的磁场时有时无，提高了矿浆多次分散和团聚，并脉动下移。同时在选分区下部上升水流作用下，使磁团聚夹杂的单体脉石以及连生体一起，随上升水流由溢流口排出，其精矿由下部沉砂口排出。可见，现有技术中的淘洗机并不能改变铁精粉中硫的含量。

发明内容

本发明提供了一种铁精粉电磁淘洗脱硫方法及系统。

本发明提供了如下方案：

一种铁精粉电磁淘洗脱硫方法，包括：

在铁精粉电磁淘洗过程中对所述铁精粉含硫量进行检测；

确定所述实际含硫量高于标准含硫量后，以充气发泡方式向所述铁精粉供应复配捕收剂以及起泡剂，以便硫化矿物在所述复配捕收剂作用下附着在上升的空气气泡上，在上升水流的作用下和非磁性杂质颗粒一并由溢流槽中排出。

优选地：所述复配捕收剂包括复配黄药类捕收剂，所述起泡剂包括二号油。

优选地：每吨铁精粉供应150克所述复配黄药类捕收剂以及15克所述二号油。

一种铁精粉电磁淘洗脱硫系统，包括：

电磁淘洗机，所述电磁淘洗机包括磁浮选筒体；

若干套喷枪微泡发生器，若干套所述喷枪微泡发生器分别与所述磁浮选筒体相连且与所述磁浮选筒体的内部导通；

药剂供应组件，所述药剂供应组件与若干套所述喷枪微泡发生器相连，所述药剂供应组件用于向若干套所述喷枪微泡发生器供应复配捕收剂以及起泡剂。

优选地：还包括含硫量传感器，所述含硫量传感器与所述电磁淘洗机相连，所述含硫量传感器用于获取所述电磁淘洗机内部铁精粉的实际含硫量，以便根据所述实际含硫量控制若干套所述喷枪微泡发生器以及所述药剂供应组件的工作状态。

优选地：还包括控制器，所述控制器分别与所述含硫量传感器、所述喷枪微泡发生器以及所述药剂供应组件相连；所述控制器用于确定所述实际含硫量高于标准含硫量后控制所述喷枪微泡发生器以及所述药剂供应组件以充气发泡方式向所述磁浮选筒体的内部的铁精粉供应复配捕收剂以及起泡剂；并在确定所述含硫量低于所述标准含硫量后控制所述喷枪微泡发生器以及所述药剂供应组件停止工作。

优选地：所述喷枪微泡发生器以及所述药剂供应组件分别连接有电磁阀，所述控制器与所述电磁阀电连接。

优选地：所述磁浮选筒体包括位于底部的锥形部；若干套所述喷枪微泡发生器分别与所述锥形部相连。

优选地：其中一部分所述喷枪微泡发生器的喷嘴朝向沿水平方向延伸；另外一部分所述喷枪微泡发生器的喷嘴沿斜向上的方向延伸。

优选地：所述喷枪微泡发生器的数量为根据所述电磁淘洗机的泡沫载荷量所确定。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

通过本发明，可以实现一种铁精粉电磁淘洗脱硫方法及系统，在一种实现方式下，该方法可以包括在铁精粉电磁淘洗过程中对所述铁精粉含硫量进行检测；确定所述实际含硫量高于标准含硫量后，以充气发泡方式向所述铁精粉供应复配捕收剂以及起泡剂，以便硫化矿物在所述复配捕收剂作用下附着在上升的空气气泡上，在上升水流的作用下和非磁性杂质颗粒一并由溢流槽中排出。在精粉电磁淘洗系统增加浮选喷枪供气系统，并添加高效活化复配捕收剂及起泡剂与硫化矿物作用，通过喷枪充气发泡方式，使淘洗机筒体中充分弥散的空气与矿浆充分接触，与捕收剂作用后的硫化矿物由于具有疏水特性，附着在上升的空气气泡上，在上升水流的作用下和非磁性的杂质等颗粒一起去溢流槽中排出，从而实现降低铁精矿中硫品位。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种铁精粉电磁淘洗脱硫系统的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的方案1药剂制度浮选脱硫工艺流程图；

图3是本发明实施例提供的方案2药剂制度浮选脱硫工艺流程图；

图4是本发明实施例提供的方案3药剂制度浮选脱硫工艺流程图。

图中：电磁淘洗机1、磁浮选筒体2、喷枪微泡发生器3。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

本发明实施例提供了一种铁精粉电磁淘洗脱硫方法，该方法可以包括：

在铁精粉电磁淘洗过程中对所述铁精粉含硫量进行检测；

确定所述实际含硫量高于标准含硫量后，以充气发泡方式向所述铁精粉供应复配捕收剂以及起泡剂，以便硫化矿物在所述复配捕收剂作用下附着在上升的空气气泡上，在上升水流的作用下和非磁性杂质颗粒一并由溢流槽中排出。从而达到降低铁精粉中硫品位的目的。

本申请实施例提供的方法，在精粉电磁淘洗系统增加浮选喷枪供气系统，并添加高效活化复配捕收剂及起泡剂与硫化矿物作用，通过喷枪充气发泡方式，使淘洗机筒体中充分弥散的空气与矿浆充分接触，与捕收剂作用后的硫化矿物由于具有疏水特性，附着在上升的空气气泡上，在上升水流的作用下和非磁性的杂质等颗粒一起去溢流槽中排出，从而实现降低铁精矿中硫品位。

通过对铁精矿浮选脱硫药剂筛选对比试验，最终确定采用复配捕收剂药剂制度，即不添加任何活化剂，直接添加复配捕收剂后，再添加少量起泡剂后充气浮选脱硫。该方案中药剂种类少，且用量不大，运行成本低；不添加硫酸、硫酸铜等活化剂，实现了铁精矿高效清洁浮选脱硫。具体的，所述复配捕收剂包括复配黄药类捕收剂，所述起泡剂包括二号油。每吨铁精粉供应150克所述复配黄药类捕收剂以及15克所述二号油。

参见图1，本申请实施例还可以提供一种铁精粉电磁淘洗脱硫系统，如图1所示，该系统可以包括：

电磁淘洗机1，所述电磁淘洗机1包括磁浮选筒体2；

若干套喷枪微泡发生器3，若干套所述喷枪微泡发生器3分别与所述磁浮选筒体2相连且与所述磁浮选筒体2的内部导通；

药剂供应组件(图中未示出)，所述药剂供应组件与若干套所述喷枪微泡发生器3相连，所述药剂供应组件用于向若干套所述喷枪微泡发生器3供应复配捕收剂以及起泡剂。

井下开采矿山，由于地质条件限制，井下开采过程中部分矿房含硫量偏高，导致选厂选别后铁精粉含硫量超标，通过配采的方案从源头进行控制原矿硫的含量对采矿的产能会产生较大影响。本申请对工艺流程进行了改造，在不影响正常生产的前提下通过对现有淘洗机的改造，增加了系统的浮选功能，改造后浮选工艺可随时开关，铁精粉含硫量高时可开启充气及加药装置，进行浮选脱硫，含硫指标正常时，浮选系统关闭。该改造工艺简洁、成本低廉、过程简单，为硫含量波动较大的铁精粉选别提供了敏简轻快的选别方案。

还包括含硫量传感器，所述含硫量传感器与所述电磁淘洗机相连，所述含硫量传感器用于获取所述电磁淘洗机内部铁精粉的实际含硫量，以便根据所述实际含硫量控制若干套所述喷枪微泡发生器以及所述药剂供应组件的工作状态。

还包括控制器，所述控制器分别与所述含硫量传感器、所述喷枪微泡发生器以及所述药剂供应组件相连；所述控制器用于确定所述实际含硫量高于标准含硫量后控制所述喷枪微泡发生器以及所述药剂供应组件以充气发泡方式向所述磁浮选筒体的内部的铁精粉供应复配捕收剂以及起泡剂；并在确定所述含硫量低于所述标准含硫量后控制所述喷枪微泡发生器以及所述药剂供应组件停止工作。

所述喷枪微泡发生器以及所述药剂供应组件分别连接有电磁阀，所述控制器与所述电磁阀电连接。

所述磁浮选筒体包括位于底部的锥形部；若干套所述喷枪微泡发生器分别与所述锥形部相连。其中一部分所述喷枪微泡发生器的喷嘴朝向沿水平方向延伸；另外一部分所述喷枪微泡发生器的喷嘴沿斜向上的方向延伸。

所述喷枪微泡发生器的数量为根据所述电磁淘洗机的泡沫载荷量所确定。

通过在不增加厂房面积和大型设备的前提下对现有电磁淘洗机进行生产改造，实现了铁精矿中杂质硫的降低，与其他常规方案相比，不增加厂房和大型设备可有效降低改造投资，且改造过程中不影响现有运行生产。

通过对铁精矿浮选脱硫药剂筛选对比试验，最终确定采用复配捕收剂药剂制度，即不添加任何活化剂，直接添加复配捕收剂后，再添加少量2#油起泡剂后充气浮选脱硫。该方案中药剂种类少，且用量不大，运行成本低；不添加硫酸、硫酸铜等活化剂，实现了铁精矿高效清洁浮选脱硫。

铁精矿浮选脱硫供气系统为喷枪发泡方式，可产生高弥散程度的大量细小微泡，且淘洗机筒体内所具备的低雷诺数(层流或弱紊流)静态分选环境及逆流矿化提高疏水矿物与二相泡沫的碰撞吸附概率，降低了脱落概率，从而具备高富集比和高选择性等优点，一次选别作业即可达到产品要求。

在原磁选淘洗槽设备本体增加浮选喷枪供气系统，系统采用PLC控制方式，采用PID自动控制可调节方式，保证稳定的供气压力和充气量，且不需增加劳动力成本。

下面对本申请实施例提供的药剂制度的确定过程采用实验的方式进行说明。

对试验矿样的TFe、S含量进行了化验分析。按照搅拌、混匀、缩分、取样的工艺流程制备矿样，然后进行化验分析，各试验矿样的多元素化学成分分析结果见表1。

表1试验矿样的多元素化学成分分析结果

从分析结果来看，铁精矿中硫含量超过0.3％，对铁精矿销售带来较大影响，此次优化改造想通过增加磁选脱泥槽的浮选性能来实现提高铁精矿品位降低硫杂质含量(铁精矿中硫含量降至0.3％以下)这一目标。

同时药剂制度的确定对脱硫影响较大，目前市场上浮选脱硫的活化剂、捕收剂、起泡剂种类较多，参差不齐。通过药剂制度试验确定适合的药剂种类、药剂用量等参数，在达到铁精矿脱硫这一目的同时，经济又环保。

试验部分

通过调研类似铁精矿浮选脱硫选厂以及查阅中外相关文献得知，目前铁精矿脱硫药剂大体可分为三种。

⑴传统药剂制度：先添加硫酸铜活化再添加丁基黄药类捕收剂并添加少量2#油起泡剂后再充气浮选脱硫。该方案中，药剂种类多，且用量大，药剂成本较高，脱硫效果一般。

⑵高效活化药剂制度：先添加高效活化剂再添加黄药类捕收剂并添加少量2#油起泡剂后再充气浮选脱硫。该方案中，药剂种类也较多，脱硫效果较好，一般可以使铁精矿中硫含量降至0.15％左右，但铁精矿损失率较大，一般损失率在5％左右。且药剂成本很高。

⑶复配捕收剂药剂制度：无需添加任何活化剂，直接添加复配捕收剂后添加少量2#油起泡剂后再充气浮选脱硫。该方案中药剂种类少，且用量不大，铁精矿硫含量可降至0.3％以下，药剂成本较低。结合上述三种方案，论证会宝岭铁精矿每一种方案的脱硫效果，均采用一次浮选试验。各选矿药剂价格见表2。

表2脱硫选矿药剂信息一览表

不同药剂制度方案浮选脱硫试验

方案1，传统药剂制度方案浮选工艺流程图如图2所示，试验结果见表3。

表3传统药剂制度浮选脱硫试验结果

从试验数据可以看出，脱硫效果一般，如需使铁精矿中硫降至0.3％以下还需加大活化剂和丁基黄药的使用量，还会增加药剂成本。铁精矿损失率为1.67％。

方案2，高效活化药剂制度方案浮选工艺流程图如图3所示，试验结果见表4。

表4高效活化药剂制度浮选脱硫试验结果

从试验数据可以看出，脱硫效果非常好，铁精矿中硫降至0.17％。但铁精矿损失率较大，达到2.38％，且药剂成本很高。

方案3，高效活化药剂制度方案浮选工艺流程图如图4所示，试验结果见表5。

表5复配高效捕收剂药剂制度浮选脱硫试验结果

从试验数据可以看出，脱硫效果较好，铁精矿中硫降至0.24％。同时铁精矿损失率较小，仅为0.34％，药剂种类少，易于管理，药剂成本偏低。不同药剂制度方案浮选脱硫技术经济分析如表6所示。

表6不同药剂制度试验技术经济参数统计

三种不同药剂制度试验证明，在合适药剂用量下，都可以使得铁精粉中硫杂质降至0.30％以下。但对比发现，采用复配高效捕收剂药剂制度方案较优，药剂种类少，辅助设备少，易于管理，同时脱硫药剂成本最低，脱硫后铁精矿中全铁含量最高，药剂选择性强，铁损失率最低，根据上述试验结果，选择方案3的药剂制度。

充气发泡方式为通过以下分析确定。

某公司目前配置了四台电磁淘洗精选机对磁铁矿进行精选除杂作业，原矿处理量为3500t/d,规格型号分别为φ1.8两台，φ1.6两台，其中一台φ1.8为备用。目前三台电磁淘洗机作业，精矿中硫含量在0.5-0.7％，影响精矿品质，想通过增加浮选作业把硫含量降至0.3％。在不增加浮选设备情况下，只有通过改造电磁淘洗机才能实现这一目标。

现有设备流体分布为固液两相，在单一水流力场作用下难以脱出硫，如果在现有两相流中增加微泡气相复合力场，就能实现在现有基础上通过微泡浮选作业进一步脱出硫杂质。提高铁精矿品质。在没有机械搅拌作用下，简单的增加气管通气是不能实现浮选作业，容易形成柱塞流体，只有通过微泡发生器来实现浮选作业。

电磁淘洗机增加微泡发生器后流体模拟。从模拟结果可以看出微泡分布均匀，且未形成柱塞流，此三相流体环境中，添加黄药类捕收剂能很好的实现硫杂质类矿物的上浮脱除。

根据模拟结果对两种电磁淘洗机进行了泡沫载荷量计算，配置发泡器数量及安装方式。

本申请实施例提供的系统，在电磁淘洗机脱泥过程中增加一套浮选供气脱硫系统来降低铁精矿中的硫杂质。某选矿厂配置有电磁淘洗机用来脱泥，将该电磁淘洗机进行了改造优化，在原电磁淘洗机设备本体增加浮选喷枪供气系统(若干套喷枪微泡发生器)，并添加复配捕收剂与硫化矿物作用，通过喷枪充气发泡方式，使筒体中充分弥散的空气与矿浆充分接触，与捕收剂作用后的硫化矿物由于具有疏水特性，附着在上升的空气气泡上，在上升水流的作用下和非磁性的杂质等颗粒一起去溢流槽中排出，从而实现降低铁精矿中硫品位，磁性颗粒则在磁场作用下形成磁链，靠重力向下运动得到铁精矿从底部阀门排出。

通过淘洗机浮选脱硫后，高硫铁精粉中的硫降低到了0.3％以下，有效降低了铁精粉杂质的含量，每吨铁精粉售价与改造前相比提高了20元/吨。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种铁精粉电磁淘洗脱硫方法，其特征在于，包括：

在铁精粉电磁淘洗过程中对所述铁精粉含硫量进行检测；

确定所述实际含硫量高于标准含硫量后，以充气发泡方式向所述铁精粉供应复配捕收剂以及起泡剂，以便硫化矿物在所述复配捕收剂作用下附着在上升的空气气泡上，在上升水流的作用下和非磁性杂质颗粒一并由溢流槽中排出。

2.根据权利要求1所述的铁精粉电磁淘洗脱硫方法，其特征在于，所述复配捕收剂包括复配黄药类捕收剂，所述起泡剂包括二号油。

3.根据权利要求2所述的铁精粉电磁淘洗脱硫方法，其特征在于，每吨铁精粉供应150克所述复配黄药类捕收剂以及15克所述二号油。

4.一种铁精粉电磁淘洗脱硫系统，其特征在于，包括：

电磁淘洗机，所述电磁淘洗机包括磁浮选筒体；

若干套喷枪微泡发生器，若干套所述喷枪微泡发生器分别与所述磁浮选筒体相连且与所述磁浮选筒体的内部导通；

药剂供应组件，所述药剂供应组件与若干套所述喷枪微泡发生器相连，所述药剂供应组件用于向若干套所述喷枪微泡发生器供应复配捕收剂以及起泡剂。

5.根据权利要求4所述的铁精粉电磁淘洗脱硫系统，其特征在于，还包括含硫量传感器，所述含硫量传感器与所述电磁淘洗机相连，所述含硫量传感器用于获取所述电磁淘洗机内部铁精粉的实际含硫量，以便根据所述实际含硫量控制若干套所述喷枪微泡发生器以及所述药剂供应组件的工作状态。

6.根据权利要求5所述的铁精粉电磁淘洗脱硫系统，其特征在于，还包括控制器，所述控制器分别与所述含硫量传感器、所述喷枪微泡发生器以及所述药剂供应组件相连；所述控制器用于确定所述实际含硫量高于标准含硫量后控制所述喷枪微泡发生器以及所述药剂供应组件以充气发泡方式向所述磁浮选筒体的内部的铁精粉供应复配捕收剂以及起泡剂；并在确定所述含硫量低于所述标准含硫量后控制所述喷枪微泡发生器以及所述药剂供应组件停止工作。

7.根据权利要求6所述的铁精粉电磁淘洗脱硫系统，其特征在于，所述喷枪微泡发生器以及所述药剂供应组件分别连接有电磁阀，所述控制器与所述电磁阀电连接。

8.根据权利要求4所述的铁精粉电磁淘洗脱硫系统，其特征在于，所述磁浮选筒体包括位于底部的锥形部；若干套所述喷枪微泡发生器分别与所述锥形部相连。

9.根据权利要求7所述的铁精粉电磁淘洗脱硫系统，其特征在于，其中一部分所述喷枪微泡发生器的喷嘴朝向沿水平方向延伸；另外一部分所述喷枪微泡发生器的喷嘴沿斜向上的方向延伸。

10.根据权利要求4所述的铁精粉电磁淘洗脱硫系统，其特征在于，所述喷枪微泡发生器的数量为根据所述电磁淘洗机的泡沫载荷量所确定。

Images