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赤铁矿浮选工艺方法

12/10/15 浏览次数:

        赤铁矿选矿设备浮选工艺流程方法主要包括赤铁矿阴离子捕收剂正浮选、阴离子捕收剂反浮选、阳离子捕收剂反浮选和选择性絮凝浮选工艺。今天本章节我们主要讲述赤铁矿浮选阴离子捕收剂正浮选工艺方法,在介绍之前首先让我们来了解下浮选工艺方法的发展史。
        随着钢铁工业的发展,对铁精矿的质量要求越来越高,铁矿石的细磨及精选工艺受到普遍的重视,其中浮选工艺具有分离粒度下限低、分离速度快、易于控制等优点,从而得到了普遍的重视。世界上最早应用铁矿石浮选的厂家是美国的护目波特、瑞普利克以及我国的鞍山钢铁公司东鞍山烧结厂浮选车间,适于用浮选的铁矿石主要为:磁铁石英岩、赤铁石英岩、铁燧岩等。铁矿石的浮选方法包括:阴离子捕收剂正浮选、阳离子捕收剂反浮选、阴离子捕收剂反浮选三种工艺,均已获得工业应用。此外,国外部分矿山采用选择性絮凝浮选工艺来处理赤铁矿矿石。
        介绍了浮选工艺方法的发展史,我们着重介绍阴离子捕收剂正浮选。
        阴离子捕收剂正浮选适用于氧化铁矿物组成单一以及原生矿泥含量较低的矿石。浮选在由碳酸钠造成的弱碱性环境中进行,其作用是软化水质,防止脉石矿物如石英等被钙、铁等离子活化。同时由于碳酸钠用量在较宽范围内变化时,氧化铁矿物可浮性不敏感,因而多被应用。
        阴离子捕收剂正浮选采用的捕收剂主要包括:脂肪酸皂类和石油磺酸盐等。按浮选介质pH不同,有的碱性介质正浮选(如东鞍山选矿厂)和弱酸性介质正浮选(如齐大山选矿厂一选)两种。
        东鞍山选矿厂是中国最早最大的浮选厂,东鞍山浮选厂于1958年建成,当时使用大豆油脂防酸或其硫酸化皂并在碳酸钠调整的弱碱性矿浆中进行浮选,后因大豆油器供应不足,1962年研制成功氧化石蜡皂取代大豆油脂肪酸,解决了药剂来源问题。但氧化石蜡皂捕收能力较弱,受矿浆温度影响很大,选别回收率较低。随后经多方研究找到了混合用药的途径,即采用氧化石蜡皂与粗塔尔油混合使用,一直是东鞍山浮选厂的生产药剂。目前,东鞍山浮选厂处理原矿石550万吨,采用两段连续磨矿,一次粗矿、三次精选、中矿依次返回前一作业的单一浮选流程。磨矿粒度-0.074mm80%~85%,用碳酸钠(加入球磨机)作调整剂,用氧化石蜡皂与塔尔油(3:1或4:1)混合捕收剂,在pH为9~9.5条件下浮选赤铁矿。至2000年底,其平均选矿技术指标:原矿品位32.74%,精矿品位59.98%,尾矿品位14.72%,金属回收率72.94%。该工艺流程结构紧凑、对矿石适应性较强、便于生产控制。但是,该工艺流程存在的主要问题表现为:对生产过程中矿石的类型及矿物组成变化适应性不强,导致选矿技术指标不高且变化较为频繁;连续磨矿工艺造成-10微米微细粒含量的增多,恶化了浮选作业的条件,造成选别作业指标不高;对粗粒铁矿物单体或富连生体的回收效果较差,而且精矿中细粒级单位脉石的含量高,从而造成精矿品位低、回收率低。
        齐大山选矿厂一选车间采用重选-磁选-浮选联合流程。浮选给矿为强磁精矿,再进行弱酸性介质正浮选,采用硫酸做调整剂,pH为6~6.5,用合成石油磺酸钠作捕收剂,可获得精矿品位63%~65%、回收率73%的铁精矿。该工艺优点是精矿品位高,浮选精矿易浓缩过滤,滤饼水分低,缺点是浮选前必须脱泥。
        铁坑选矿厂采用强磁选-浮选联合流程选别褐铁矿。原矿磨至-0.074mm75%,用强磁选机选出部分合格精矿(主要是+30微米粗粒铁矿物)。强磁选尾矿经过浓缩,用氢氧化钠作调整剂,粗硫酸盐皂作捕收剂,在pH为10~10.5的条件下浮选铁矿物。当浮选给矿铁品位为24%时,铁精矿品位48%~50%,回收率65%。该流程的缺点是浮选泡沫黏,精矿脱水困难,精矿水分高。
        以脂肪酸皂为捕收剂时,矿浆温度的高低十分关键。美国瑞布莉克选矿厂用蒸汽处理镜铁矿粗精矿矿浆(含61.7%Fe),矿浆浓度为70%固体,加热至沸腾后,经再磨及加水稀释,在60~70摄氏度条件下进行不加药浮选,原来吸附在矿粒表面的捕收剂在高温矿浆中解析重新分配,并且选择性地吸附在纯净铁矿表面,所得的铁精矿品位达66%Fe,作业回收率为97%。在钛铁矿及磁铁矿精选时,人们也采用了这一技术,如在由有铜离子及酸(硫酸或氢氟酸)存在的条件下,将矿浆加温至80~100摄氏度,以脂肪酸或塔尔油为捕收剂时,均得到较好的选矿效果。
        对于含碳酸钠的氧化铁矿石,以石油磺酸盐或地松香含量脂肪酸为捕收剂,在pH为10~11的条件下浮选碳酸盐,接着用硫酸调浆,使pH转为弱酸性(pH为6~7)浮选氧化铁矿物。

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