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新型抑制剂DLW-4 用于鞍千公司混磁精反浮选
2015-06-24
为检验东北大学自主合成的新型抑制剂DLW-4 的性能及效果,对鞍钢集团鞍千矿业公司磁 选混合精 矿(MMC)进行了反浮选条件试验及1 粗1 精3 扫、中矿顺序返回的反浮选闭路试验。结果表明,在 浮选温度为40 ℃、粗选NaOH 用量为800 g/ t、抑制剂DLW-4 为342 g/ t、活化剂CaCl2 为600 g/ t、捕收剂 RA-715 为480 g/ t 时选别 指标最佳。对铁品位为47. 74% 的磁选混合精矿经1 粗1 精3 扫闭路试验,获得了铁品位为68. 08%、回收率为 88. 20%的铁精矿。与常规淀粉抑制剂相比,DLW-4 可以以更少...
Series No. 468 ꢀ Juneꢀ 2015 金ꢀ ꢀ 属ꢀ ꢀ 矿ꢀ ꢀ 山 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 总第 468期 METAL MINE 2015 年第 6 期 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 新型抑制剂 DLWꢁ4 用于鞍千公司混磁精反浮选 1 2 1 2 2 2 潘鹏飞 ꢀ 朱一民 ꢀ 徐冬林 ꢀ 李ꢀ 伟 ꢀ 李艳军 ꢀ 韩跃新 ( 1. 鞍钢集团鞍千矿业责任有限公司,辽宁 鞍山 114043;2. 东北大学资源与土木工程学院,辽宁 沈阳 110819) 摘ꢀ 要ꢀ 为检验东北大学自主合成的新型抑制剂 DLWꢁ4 的性能及效果,对鞍钢集团鞍千矿业公司磁选混合精 矿(MMC)进行了反浮选条件试验及 1 粗 1 精 3 扫、中矿顺序返回的反浮选闭路试验。 结果表明,在浮选温度为 40 ℃ 、粗选 NaOH 用量为 800 g/ t、抑制剂 DLWꢁ4 为 342 g/ t、活化剂 CaCl2 为 600 g/ t、捕收剂 RAꢁ715 为 480 g/ t 时选别 指标最佳。 对铁品位为 47. 74% 的磁选混合精矿经 1 粗 1 精 3 扫闭路试验,获得了铁品位为 68. 08% 、回收率为 8 8. 20% 的铁精矿。 与常规淀粉抑制剂相比,DLWꢁ4 可以以更少的药剂用量获得更好的反浮选指标,具有推广价值。 关键词ꢀ 新型抑制剂 DLWꢁ4ꢀ 磁选混合精矿ꢀ 反浮选 + ꢀ 中图分类号ꢀ TD923 . 14ꢀ ꢀ 文献标志码ꢀ Aꢀ ꢀ ꢀ 文章编号ꢀ 1001-1250(2015)-06-074-04 ꢀ Application of a New Depressor DLW-4 to Reverse Flotation of the Magnetic Mixed Concentrate from Anqian 1 2 1 2 2 2 Pan Pengfei ꢀ Zhu Yimin ꢀ Xu Donglin ꢀ Li Wei ꢀ Li Yanjun ꢀ Han Yuexin ( 1. Anqian Mining Co. ,Ltd. ,Anshan Iron and Steel Group,Anshan 114043,China; 2 . College of Resource and Civil Engineering,Northeastern University,Shenyang 110819,China) Abstractꢀ In order to test the properties and floating behavior of a new depressor DLW-4 synthesized by Northeastern U- niversity,one roughing-one cleaning-three scavenging flotation process was conducted on the Magnetic Mixed Concentrate MMC)of Anqian Mining Company in Anshan Iron and Steel Group. The results indicated that,at the slurry temperature of 40 ,optimum separation index could obtained with NaOH dosage of 800 g/ t,depressor DLW-4 of 342 g/ t,activator CaCl2 dos- ( ℃ age of 600 g/ t,collector RA-715 of 480 g/ t. Iron concentrate with iron grade of 68. 08% and recovery of 88. 20% is obtained via one roughing-one cleaning-three scavenging closed circuit flotation operation to dealing with MMC,Fe grade of which is 47. 74% . Compared with regular depressor starch,DLW-4 could gain better reverse flotation indexes with relative fewer reagent dosage,and thus have promotional value. Keywordsꢀ Novel depressor DLW-4,Magnetic mixed concentrate,Reverse flotation ꢀ ꢀ 玉米淀粉是目前工业上常用的铁矿物抑制剂,对 合精矿。 现场磁选混合精矿矿浆经沉淀、脱水、自然 提铁降硅可以起到一定的作用,但是尾矿品位偏高, 造成了铁资源的浪费;同时玉米淀粉用量大,造成粮 食的过度消耗。 因此,对玉米淀粉进行改性或构建类 淀粉结构的药剂作为新型的铁矿抑制剂,对改善铁选 厂生产指标,提高我国铁矿资源对钢铁工业的保证 度,减少淀粉用量,降低粮食消耗具有重要意义。 东 北大学自主合成了一种性能良好的新型抑制剂 DLW 风干 得 试 验 用 样。 试 样 粒 度 为 ꢁ 0. 074 mm 占 95. 34% ,其化学多元素分析结果见表 1,XRD 分析结 果见图 1,铁物相分析结果见表 2。 表 1ꢀ 鞍千磁选混合精矿化学多元素分析结果 Table 1ꢀ Multi-elements analysis of Anqian MMC % 成ꢀ 分 含ꢀ 量 TFe FeO SiO 2 Al 2 O 3 CaO MgO 0. 74 48. 22 13. 55 30. 82 0. 16 0. 15 ꢁ 4,预以取代淀粉,并以鞍钢鞍千铁矿磁选混合精矿 ꢀ ꢀ 由表 1、图 1、表 2 可知:试验矿样主要有价元素 为铁,铁主要以磁铁矿形式存在,分布率为 83. 66% , 其次为赤(褐)铁矿中铁,碳酸铁、硫化铁和硅酸铁少 量;脉石矿物主要为石英,并含有少量的绿泥石、镁角 闪石。 为对象进行了反浮选试验,检验其抑制效果。 1 ꢀ 试验矿样 试验用矿样为鞍钢鞍千选矿厂浮选前的磁选混 收稿日期ꢀ 2015-03-09 作者简介ꢀ 潘鹏飞(1969—),男,副经理,高级工程师。 通讯作者ꢀ 朱一民(1964—),女,教授。 · 74· ꢀ ꢀ ꢀ 潘鹏飞等:新型抑制剂 DLWꢁ4 用于鞍千公司混磁精反浮选ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 2015 年第 6 期 从图 3 可知,随着 pH 值升高,粗精矿铁品位逐 渐升高后小幅下降。 当矿浆 pH 为 11. 50 时,可获得 铁品位为 66. 14% 、回收率为 82. 93% 的粗精矿。 综 合考虑,确定粗选矿浆 pH = 11. 5,对应 NaOH 用量为 800 g / t。 2 . 1. 2ꢀ 抑制剂 DLWꢁ4 用量试验 抑制剂 DLWꢁ4 用量试验的 NaOH 用量为 800 g / t、CaCl2 为 600 g / t、RA715 为 480 g / t、浮选温度为 40 。 试验结果如图 4 所示。 图 1ꢀ 鞍千磁选混合精矿 XRD 分析结果 Fig. 1ꢀ XRD analysis of Anqian Mixed Magnetic Concentrate(MMC) ℃ ▼ ● ◆ ▲ ■ —石英; —赤铁矿; —磁铁矿; —绿泥石; —镁角闪石 表 2ꢀ 鞍千磁选混合精矿铁物相分析结果 Table 2ꢀ Iron phase analysis of minerals in Anqian MMC % 铁物相 含ꢀ 量 分布率 铁物相 碳酸铁中铁 硫化铁中铁 总ꢀ 铁 含ꢀ 量 分布率 磁性铁中铁 40. 10 83. 66 13. 56 1. 08 0. 78 0. 18 1. 63 0. 37 赤(褐)铁中铁 6. 05 硅酸铁中铁 0. 52 47. 93 100. 00 图 4ꢀ DLW 用量试验结果 Fig. 4ꢀ Test results on dosage of DLWꢁ4 2 ꢀ 试验结果与讨论 2 . 1ꢀ 反浮选粗选条件试验 ■ ▲ —品位; —回收率 采用新型抑制剂 DLWꢁ4 及鞍千矿业有限责任 从图 4 可知,随着抑制剂 DLWꢁ4 用量的增加, 公司浮选车间现场使用的捕收剂 RA715 进行反浮选 粗选的条件试验。 反浮选粗选条件试验流程如图 2 所示。 粗精矿铁品位先缓慢下降后急剧下降,回收率不断升 高。 综合考虑,确定 DLWꢁ4 用量为 342 g / t,此时获 得的粗精矿铁品位为 66. 14% 、回收率为 82. 93% 。 2 . 1. 3ꢀ 活化剂 CaCl2 用量试验 活化剂 CaCl2 用量试验的 NaOH 用量为 800 g / t、 DLWꢁ4 为 600 g / t、RA715 为 480 g / t、浮选温度为 40 。 试验结果如图 5 所示。 ℃ 图 2ꢀ 磁选混合精矿反浮粗选试验流程 Fig. 2ꢀ Flowsheet of reverse flotation experiment of MMC 2 . 1. 1ꢀ 矿浆 pH 值试验 矿浆 pH 值试验的抑制剂 DLWꢁ4 用量为 342 g / t、活化剂 CaCl2 用量为 600 g / t、捕收剂 RA715 用量为 4 80 g / t、浮选温度为 40 ℃。 试验结果如图 3 所示。 图 5ꢀ CaCl2 用量试验结果 Fig. 5ꢀ Test results on dosage of CaCl2 ■ ▲ —品位; —回收率 从图 5 可知,随着活化剂 CaCl2 用量的增加,粗 精矿铁品位不断上升,铁回收率不断下降。 综合考 虑,确定 CaCl2 用量为 600 g / t。 2 . 1. 4ꢀ RA715 用量试验 RA715 用量试验的 NaOH 用量为 800 g / t、DLWꢁ 为 342 g / t、CaCl2 为 600 g / t、浮选温度为 40 ℃。 试 图 3ꢀ pH 值试验结果 4 Fig. 3ꢀ Test results at different pH value 验结果如图 6 所示。 ■ ▲ —品位; —回收率 · 75· 总第 468 期ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 金ꢀ ꢀ 属ꢀ ꢀ 矿ꢀ ꢀ 山ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 2015 年第 6 期 图 6ꢀ RA715 用量试验结果 Fig. 6ꢀ Test results on dosage of RA715 ■ ▲ —品位; —回收率 从图 6 可知,随着捕收剂 RA715 用量的增加,粗 精矿铁品位先急剧升高又急剧下降之后趋于平缓,粗 精矿铁回收率先急剧下降又急剧升高之后趋于平缓。 综合考虑,确定 RA715 用量为 480 g / t。 2 . 1. 5ꢀ 浮选温度试验 浮选温度试验的 NaOH 用量为 800 g / t、DLWꢁ4 为 342 g / t、CaCl2 为 600 g / t、RA715 为 480 g / t。 试验 结果见图 7。 图 8ꢀ 反浮选闭路试验数质量流程 Fig. 8ꢀ Data and quality flowsheet on closed-circuit flotation 表 3ꢀ DLWꢁ4 与淀粉反浮选闭路试验结果 Table 3ꢀ Results of DLW-4 and starch in closed-circuit flotation tests 药剂用量/ (g/ t) 选别指标 / % 抑制剂 氢氧 化钠 精矿 精矿铁 尾矿 铁品位 回收率 铁品位 抑制剂 CaCl RA715 2 DLWꢁ4 800 342 600 600 665 800 68. 08 88. 20 14. 77 68. 01 87. 11 15. 98 图 7ꢀ 浮选温度试验结果 玉米淀粉 800 1200 Fig. 7ꢀ Test results of flotation temperature ꢀ ꢀ 由表 3 可知,与常规玉米淀粉抑制剂相比,选用 DLWꢁ4 为抑制剂时,在捕收剂 RA715 总用量降低 35 g / t 的条件下,所得精矿铁品位接近,铁回收率提 ■ ▲ —品位; —回收率 由图 7 可知,随着浮选温度的升高,粗精矿铁品 位先上升后维持在高位,铁回收率呈先下降趋势。 综 合考虑,确定浮选温度为 40 ℃。 1 高了 1. 09 个百分点,尾矿铁品位降低了 1. 21 个百分 点。 综合对比浮选闭路试验结果,与玉米淀粉相比, DLWꢁ4 可以以更少的药剂用量获得更好的浮选指 标。 2 . 2ꢀ 反浮选闭路试验 在反浮选粗选条件试验及反浮选开路试验的基 础上,进行了反浮选闭路试验。 反浮选闭路试验数质 量流程图如图 8 所示。 3 ꢀ 结ꢀ 论 ( 1)鞍钢鞍千选矿厂浮选前的磁选混合精矿样 由图 8 可知,以 DLWꢁ4 作为铁矿物抑制剂,采 用 1 粗 1 精 3 扫、中矿顺序返回的闭路流程处理铁品 位为 48. 22% 的混磁精矿,最终获得的反浮选精矿铁 品位为 68. 08% 、回收率为 88. 20% ,尾矿铁品位为 主要有价元素为铁,铁主要以磁铁矿形式存在,分布 率为 83. 66% ,其次为赤(褐)铁矿中铁,碳酸铁、硫化 铁和硅酸铁少量;脉石矿物主要为石英,并含有少量 的绿泥石、镁角闪石。 1 4. 77% 。 ( 2)在矿浆温度为 40 ℃、pH 调整剂 NaOH 用量 2 . 3ꢀ DLWꢁ4 与淀粉浮选指标对比 DLWꢁ4 与淀粉反浮选闭路试验均在矿浆温度 0 ℃条件下进行,试验选别流程同图 8。 试验药剂用 为 800 g / t、抑制剂 DLWꢁ4 用量为 342 g / t、CaCl2 用 量为 600 g / t、RA715 用量为 480 g / t 条件下,采用 1 粗 1 精 3 扫、中矿返回的闭路流程处理该试样,可得 到精矿铁品位为 68. 08% 、铁回收率为 88. 20% 、尾矿 4 量及选别指标如表 3 所示。 · 76· ꢀ ꢀ ꢀ 潘鹏飞等:新型抑制剂 DLWꢁ4 用于鞍千公司混磁精反浮选ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 2015 年第 6 期 [ 5]ꢀ 朱建光,朱玉霜. 浮选药剂的化学原理[M]. 长沙:中南工业大学 出版社,1996:281-284. 铁品位为 14. 77% 的反浮选指标。 ( 3)与玉米淀粉相比,DLWꢁ4 可以以更少的药 Zhu Jianguang,Zhu Yushuang. Chemical principle of flotation rea- gents[M]. Changsha:Central South University of Technology Press, 剂用量获得更好的浮选指标,具有推广价值。 1 996:281-284. 参ꢀ 考ꢀ 文ꢀ 献 [ 6]ꢀ 董怡斌,强ꢀ 敏,段正义,等. CMS 抑制剂对鄂西高磷鲕状赤铁 矿反浮选效果的研究[J]. 矿冶工程,2011(3):44-47. Dong Yibin,Qiang Min,Duan Zhengyi,et al. Effect of inhibitor CMS on reverse flotation of high phosphorous oolitic hematite from West- ern Hubei[J]. Mining and Metallurgical Engineering,2011(3):44- 47. [ [ 1]ꢀ Turrer H D G,Peres A E C. Investigation on alternative depressants for iron ore flotation[ J]. Minerals Engineering,2010,23 (11 / 12 / 1 3):1066-1069. 2]ꢀ 桑托 I D. 在铁矿石反浮选中应用腐植酸作为赤铁矿的抑制剂 J]. 国外金属矿选矿,2008(1):13-16. [ Santo I D. Application of humic acid as inhibitors of hematite in the reverse flotation of iron ore[J]. Metallic Ore Dressing Abroad,2008 [7]ꢀ 邱景平,邢ꢀ 军,渠爱巧,等. 鞍千矿业矿岩特性研究[J]. 有色 金属,2009(2):24-27. ( 1):13-16. Qiu Jingping,Xing Jun,Qu Aiqiao,et al. Study on rock characteris- tics of Anqian Iron Mine[J]. Non-ferrous Metals,2009(2):24-27. 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