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鞍山某磁选铁精矿阳离子反浮选试验
2013-09-24
以六偏磷酸钠、苛性淀粉为调整剂,DEK为新型阳离子反浮选捕收剂,对鞍山某铁矿选矿厂磁选铁精 矿进行了反浮选工艺研究。结果表明,以DEK为核心的阳离子反浮选药剂体系与原阴离子反浮选药剂体系相比, 药剂制度明显简化,可在中性环境下浮选,浮选无需蒸汽加温至30℃左右;采用试验确定的流程和药剂制度处理 该磁选铁精矿,可获得铁品位为6602%、回收率为9016%的最终铁精矿。
SeSpetreimesbeNroꢀ 4240713 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 金 ꢀ ꢀ 属 ꢀ ꢀ 矿 ꢀ ꢀ 山 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 20总13第年 4第479期期 METAL MINE 鞍山某磁选铁精矿阳离子反浮选试验 1 2 1 李 ꢀ 洋 ꢀ 王 娇 皎 ꢀ 陈 广 振 ( 1 辽 宁 科 技 大 学 矿 业 工 程 学 院 ; 2 鞍 钢 集 团 矿 业 公 司 ) 摘 ꢀ 要 ꢀ 以 六 偏 磷 酸 钠 、 苛 性 淀 粉 为 调 整 剂 , DEK 为 新 型 阳 离 子 反 浮 选 捕 收 剂 , 对 鞍 山 某 铁 矿 选 矿 厂 磁 选 铁 精 矿 进 行 了 反 浮 选 工 艺 研 究 。 结 果 表 明 , 以 DEK 为 核 心 的 阳 离 子 反 浮 选 药 剂 体 系 与 原 阴 离 子 反 浮 选 药 剂 体 系 相 比 , 药 剂 制 度 明 显 简 化 , 可 在 中 性 环 境 下 浮 选 , 浮 选 无 需 蒸 汽 加 温 至 30 ℃ 左 右 ; 采 用 试 验 确 定 的 流 程 和 药 剂 制 度 处 理 该 磁 选 铁 精 矿 , 可 获 得 铁 品 位 为 66 02% 、 回 收 率 为 90 16% 的 最 终 铁 精 矿 。 关 键 词 ꢀ 磁 选 铁 精 矿 ꢀ 阳 离 子 反 浮 选 ꢀ DEK Experiment on Cationic Reverse Flotation for Magnetic Separation Ion Concentrates from Anshan 1 2 1 Li Yang ꢀ Wang Jiaojiao ꢀ Chen Guangzhen ( 1. School of Mining Engineering, University of Science and Technology Liaoning; 2. Anshan Mining Co. of AnSteel Group) Abstractꢀ Using sodium hexametaphosphate and caustic starch as regulators, and DEK, a new cationic agent, as col lector for reverse flotation, the reverse flotation of magnetic separation iron concentrate from an iron ore concentrator in Ans han were studied. The results showed that, compared with the original anionic reagent system of reverse flotation, the cation ic reagent system of reverse flotation, which using DEK as the core, was significantly simplified. Flotation could be operated in neutral environment and did not need steam heating to about 30 ℃. Using the determined process and regulation of agent to deal with the ore, iron concentrate with Fe grade of 66. 02% and recovery of 90. 16% was obtained. WWW.KY114.CN Keywordsꢀ Magnetic separation iron concentrate, Cationic reverse flotation, DEK 表 1ꢀ 试 样 主 要 化 学 成 分 分 析 结 果 % P ꢀ ꢀ 鞍 山 某 铁 矿 选 矿 厂 采 用 弱 磁 选 — 强 磁 选 — 阴 离 Al2 O3 CaO MgO 1 14 S 子 反 浮 选 流 程 , 可 获 得 铁 品 位 为 66 80% 、 回 收 率 为 成 ꢀ 分 TFe SiO2 含 ꢀ 量 49 17 30 28 0 49 0 52 0 15 0 086 8 4 28% 的 铁 精 矿 。 生 产 实 践 表 明 , 该 选 矿 厂 的 阴 离 表 2ꢀ 试 样 粒 度 筛 析 及 铁 矿 物 单 体 解 离 度 测 定 结 果 子 反 浮 选 工 艺 存 在 以 下 问 题 : ①浮 选 矿 浆 需 蒸 汽 加 温 到 30 ℃左 右 ; ②反 浮 选 药 剂 制 度 较 复 杂 , 既 需 要 铁 矿 物 抑 制 剂 淀 粉 、 石 英 等 脉 石 矿 物 捕 收 剂 LKY, 还 需 要 矿 浆 pH 调 整 剂 NaOH、 石 英 等 脉 石 矿 物 活 化 剂 CaO; ③较 强 的 碱 性 环 境 对 浮 选 及 其 后 续 作 业 设 备 有 腐 蚀 作 用 。 因 此 , 研 制 该 磁 选 铁 精 矿 的 新 型 、 高 效 反 浮 选 药 剂 对 改 善 分 选 工 艺 、 提 高 经 济 技 术 指 标 具 有 重 要 意 义 。 产 ꢀ 率 % 解 离 度 / % 粒 级 / μm / 铁 矿 物 82 97 86 52 95 76 95 19 94 73 98 17 99 38 99 47 脉 ꢀ 石 + 100 3 21 9 81 5 57 8 20 100 ~ 74 7 4 ~ 56 6 ~ 43 7 44 18 31 51 58 36 40 77 38 98 36 98 36 5 15 54 20 18 21 01 6 35 43 ~ 31 3 1 ~ 21 1 ~ 10 2 - 10 16 46 本 试 验 采 用 自 制 的 DEK 为 阳 离 子 捕 收 剂 , 在 常 温 并 省 去 pH 调 整 剂 和 石 英 等 脉 石 矿 物 活 化 剂 的 情 况 下 进 行 了 阳 离 子 反 浮 选 研 究 。 ꢀ ꢀ 从 表 1 可 以 看 出 , 该 磁 选 铁 精 矿 中 S、 P 含 量 较 低 , 主 要 成 分 为 铁 和 SiO , 有 效 浮 出 SiO 可 显 著 提 2 2 高 精 矿 铁 品 位 。 1 ꢀ 试 样 性 质 试 验 矿 样 取 自 鞍 山 某 铁 矿 选 矿 厂 浮 选 作 业 给 从 表 2 可 以 看 出 , 矿 样 中 - 74 μm 含 量 为 8 6 98% , 铁 矿 物 单 体 解 离 度 在 95% 以 上 ; + 74 μm 矿 , 即 弱 磁 选 、 强 磁 选 混 合 精 矿 , 试 样 主 要 化 学 成 分 分 析 结 果 见 表 1, 粒 度 筛 析 及 单 体 解 离 度 测 定 结 果 见 表 2。 李 ꢀ 洋 ( 1982— ) , 女 , 讲 师 , 硕 士 研 究 生 , 114051 辽 宁 省 鞍 山 市 高 新 区 千 山 中 路 185 号 。 · 67· 总 第 447 期 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 金 ꢀ ꢀ 属 ꢀ ꢀ 矿 ꢀ ꢀ 山 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 2013 年 第 9 期 5 5 5 5 5 5 9 8 7 6 5 4 97 96 95 94 粒 级 含 量 仅 占 13 02% , 铁 矿 物 单 体 解 离 度 仍 在 5% 左 右 。 因 此 , 合 适 的 反 浮 选 工 艺 技 术 条 件 可 以 获 得 较 高 质 量 的 铁 精 矿 。 8 2 ꢀ 试 验 设 备 和 药 剂 试 验 采 用 XFDⅢ型 单 槽 浮 选 机 , 容 积 为 0 5 L, 转 速 为 1 800 r/ min, 浮 选 质 量 浓 度 约 为 30% ( 用 自 来 水 调 节 , pH = 7 左 右 ) , 浮 选 温 度 为 自 来 水 温 , 矿 浆 调 整 剂 六 偏 磷 酸 钠 、 铁 矿 物 抑 制 剂 苛 性 淀 粉 、 捕 收 剂 DEK 分 别 配 制 成 质 量 浓 度 为 1% 、 2% 和 1% 的 溶 液 。 53 5 0 100 150 200 250 * +,-./0/(g/t) 图 2ꢀ 六 偏 磷 酸 钠 用 量 试 验 结 果 □ ● — 品 位 ; — 回 收 率 3  1 2ꢀ 苛 性 淀 粉 用 量 试 验 3 ꢀ 试 验 结 果 与 讨 论 赤 铁 矿 与 石 英 的 天 然 可 浮 性 差 异 不 十 分 显 著 , 3 3  1ꢀ 反 浮 粗 选 药 剂 用 量 试 验 浮 选 过 程 中 容 易 产 生 相 互 混 杂 , 分 选 效 果 往 往 不 理 想 。 而 苛 性 淀 粉 是 铁 矿 反 浮 选 常 用 的 有 机 抑 制 剂 , 其 在 铁 矿 分 选 中 的 作 用 机 理 与 六 偏 磷 酸 钠 基 本 相 同 , 即 选 择 性 地 吸 附 在 目 的 矿 物 表 面 , 使 其 表 面 亲 水 , 达 到 抑 制 矿 物 上 浮 的 目 的 。 试 验 固 定 六 偏 磷 酸 钠 用 量 为 150 g / t, DEK 用 量 为 150 g / t, 试 验 结 果 见 图 3。  1 1ꢀ 六 偏 磷 酸 钠 用 量 试 验 六 偏 磷 酸 钠 作 为 调 整 剂 常 用 于 各 种 氧 化 矿 的 浮 选 , 它 与 许 多 金 属 矿 物 和 非 金 属 矿 物 表 面 都 存 在 着 强 烈 的 作 用 , 可 以 多 种 形 式 吸 附 在 矿 物 表 面 。 六 偏 磷 酸 钠 电 离 出 的 Na P O - 离 子 活 性 强 , 与 矿 浆 中 的 2 4 6 18 2 + 3 + 2 + Ca 、 Fe 、 Mg 等 反 应 可 生 成 亲 水 而 稳 定 的 络 合 物 , 对 晶 格 表 面 有 这 些 金 属 阳 离 子 的 矿 物 产 生 抑 制 作 用 。 5 5 5 9 8 7 96 95 94 93 大 量 的 研 究 与 实 践 表 明 , 虽 然 六 偏 磷 酸 钠 对 石 英 、 赤 铁 矿 及 磁 铁 矿 都 存 在 一 定 的 抑 制 作 用 , 但 这 种 WWW.KY114.CN 抑 制 作 用 是 有 选 择 性 的 : 对 磁 铁 矿 的 抑 制 作 用 最 强 , 对 石 英 的 抑 制 作 用 不 显 著 , 对 赤 铁 矿 的 抑 制 作 用 变 化 较 大 。 因 此 , 六 偏 磷 酸 钠 用 量 试 验 就 是 为 了 寻 找 石 英 与 赤 铁 矿 可 浮 性 差 异 最 大 时 六 偏 磷 酸 钠 的 用 量 , 实 现 试 样 的 高 效 脱 硅 。 试 验 固 定 苛 性 淀 粉 用 量 为 400 g / t, DEK 用 量 为 150 g / t, 试 验 流 程 见 图 1, 试 验 结 果 见 图 2。 5 6 2 00 300 400 500 600 700 * +,-.//(g/t) 图 3ꢀ 苛 性 淀 粉 用 量 试 验 结 果 □ ● — 品 位 ; — 回 收 率 从 图 3 可 以 看 出 , 当 苛 性 淀 粉 用 量 为 200 ~ 500 g / t 时 , 随 着 淀 粉 用 量 的 增 加 , 粗 精 矿 铁 品 位 逐 渐 上 升 , 铁 回 收 率 逐 渐 下 降 ; 当 淀 粉 用 量 大 于 500 g / t 时 , 粗 精 矿 铁 品 位 开 始 降 低 , 铁 回 收 率 逐 渐 上 升 。 综 合 考 虑 , 确 定 苛 性 淀 粉 粗 选 用 量 为 500 g / t。 ! " ' ()*+ -./ DEK , # $%& 3  1 3ꢀ DEK 用 量 试 验 % 01 21 DEK 为 自 制 的 阳 离 子 反 浮 选 捕 收 剂 , 与 目 前 普 图 1ꢀ 条 件 试 验 流 程 遍 采 用 的 阳 离 子 反 浮 选 捕 收 剂 十 二 胺 相 比 , 具 有 选 择 性 好 、 耐 低 温 、 泡 沫 均 匀 稳 定 且 易 消 泡 等 特 点 , 此 外 , 该 捕 收 剂 对 浮 选 给 矿 适 应 能 力 也 很 强 , 在 给 矿 含 硅 量 较 高 或 矿 泥 较 多 时 仍 然 有 很 好 的 浮 选 效 果 。 试 验 固 定 六 偏 磷 酸 钠 用 量 为 150 g / t, 苛 性 淀 粉 用 量 为 500 g / t, 试 验 结 果 见 图 4。 从 图 2 可 以 看 出 , 当 六 偏 磷 酸 钠 用 量 为 50 ~ 1 50 g / t 时 , 随 着 六 偏 磷 酸 钠 用 量 的 增 加 , 粗 精 矿 铁 品 位 逐 渐 上 升 , 铁 回 收 率 逐 渐 下 降 , 六 偏 磷 酸 钠 有 选 择 地 抑 制 了 铁 矿 物 ; 当 六 偏 磷 酸 钠 用 量 大 于 150 g / t 以 后 , 由 于 矿 浆 中 六 偏 磷 酸 钠 浓 度 偏 大 , 抑 制 剂 的 选 择 性 开 始 下 降 , 各 种 矿 物 受 抑 制 程 度 均 加 强 , 因 而 粗 精 矿 铁 品 位 开 始 下 降 , 铁 回 收 率 逐 渐 上 升 。 综 合 考 虑 , 确 定 六 偏 磷 酸 钠 粗 选 用 量 为 150 g / t。 从 图 4 可 以 看 出 , 随 着 DEK 用 量 的 增 加 , 粗 精 矿 铁 品 位 逐 渐 上 升 , 铁 回 收 率 逐 渐 下 降 。 综 合 考 虑 , 确 定 DEK 粗 选 用 量 为 200 g / t。 · 68· ꢀ ꢀ ꢀ 李 ꢀ 洋 等 : 鞍 山 某 磁 选 铁 精 矿 阳 离 子 反 浮 选 试 验 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 2013 年 第 9 期 6 6 6 6 5 5 5 3 2 1 0 9 8 96 93 90 87 84 81 78 !" ( )*+,-:g/t / 0123 150 567 500 DEK 200 4 #$%& DEK 50 '&1 7 1 00 150 200 250 300 ' &2 DEK*+/(g/t) 图 4ꢀ DEK 用 量 试 验 结 果 8&1 □ ● — 品 位 ; — 回 收 率 8 &2 3  2ꢀ 精 扫 选 次 数 试 验 8 &3 精 扫 选 次 数 试 验 流 程 见 图 5, 试 验 结 果 见 表 3、 表 4。 ' 9 :9 ! " ) *+,-.:g/t 图 6ꢀ 闭 路 试 验 流 程 表 5ꢀ 闭 路 试 验 结 果 0 1234 150 678 500 DEK 200 5 % 产 ꢀ 精 ꢀ 尾 ꢀ 试 ꢀ 品 矿 矿 样 产 ꢀ 率 铁 品 位 66 02 14 73 49 17 铁 回 收 率 90 16 # $%& DEK 50 &1 67 15 32 85 9 84 ' :&1 100 00 100 00 的 铁 精 矿 。 该 试 验 指 标 与 现 场 生 产 指 标 相 比 , 在 精 矿 铁 品 位 下 降 0 78 个 百 分 点 的 情 况 下 , 回 收 率 提 高 了 5 88 个 百 分 点 。 ' (1 :(1 :&2 ' &2 : (2 :&3 ' 92 '(2 4 ꢀ 结 ꢀ 论 : (3 :;3 ( 1) 用 阳 离 子 反 浮 选 捕 收 剂 DEK 与 六 偏 磷 酸 WWW.K% Y114.CN 图 5ꢀ 精 扫 选 次 数 试 验 流 程 钠 和 苛 性 淀 粉 组 成 反 浮 选 药 剂 体 系 处 理 鞍 山 某 磁 选 铁 精 矿 , 与 原 阴 离 子 反 浮 选 体 系 相 比 , 省 去 了 脉 石 活 化 、 氢 氧 化 钠 调 浆 、 蒸 汽 加 温 ( 矿 浆 温 度 30 ℃ 左 右 ) 等 环 节 。 表 3ꢀ 精 选 次 数 试 验 结 果 产 ꢀ 试 ꢀ 品 样 铁 品 位 49 17 60 58 65 08 66 08 铁 回 收 率 100 00 91 24 粗 精 矿 精 矿 1 精 矿 2 75 82 ( 2) 采 用 1 粗 2 精 3 扫 流 程 处 理 该 试 样 , 可 以 获 69 96 得 铁 品 位 为 66 02% 、 回 收 率 为 90 16% 的 铁 精 矿 , 与 生 产 指 标 相 比 , 在 精 矿 铁 品 位 下 降 0 78 个 百 分 点 的 情 况 下 , 回 收 率 提 高 了 5 88 个 百 分 点 , 试 验 指 标 良 好 , 可 作 为 工 艺 技 术 改 造 的 依 据 。 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 表 4ꢀ 扫 选 次 数 试 验 结 果 % 产 ꢀ 铁 品 位 品 反 浮 粗 选 尾 矿 扫 尾 1 26 54 扫 尾 2 18 14 扫 尾 3 14 02 35 33 ꢀ 从 表 3 可 以 看 出 , 随 着 粗 、 精 选 的 进 行 , 精 矿 铁 参 ꢀ 考 ꢀ 文 ꢀ 献 品 位 提 高 的 幅 度 显 著 下 降 , 至 第 2 次 精 选 时 , 仅 能 提 高 精 矿 铁 品 位 1 个 百 分 点 。 因 此 , 将 精 选 次 数 确 定 为 2 次 , 对 应 的 精 矿 铁 品 位 为 66 08% 。 [ 1] ꢀ 梅 建 庭 , 王 ꢀ 磊 , 赫 荣 安 , 等 . 新 型 捕 收 剂 在 浮 选 中 的 试 验 研 究 [ J]  矿 业 工 程 , 2013( 1) : 1517. 从 表 4 可 以 看 出 , 随 着 扫 选 次 数 的 增 加 , 扫 选 尾 矿 铁 品 位 先 显 著 下 降 后 降 速 趋 缓 。 因 此 , 确 定 扫 选 次 数 为 3 次 , 对 应 的 尾 矿 铁 品 位 为 14 02% 。 [ 2] ꢀ 伍 喜 庆 , 曹 玉 川 , 段 云 峰 . 新 型 阳 离 子 捕 收 剂 DHPA 的 浮 选 及 泡 沫 性 能 研 究 [ J]  矿 冶 工 程 , 2012( 6) : 3336. [ 3] ꢀ 邱 廷 省 , 张 卫 星 , 方 夕 辉 , 等 . 铁 矿 石 阳 离 子 反 浮 选 技 术 研 究 进 展 及 应 用 现 状 [ J]  金 属 矿 山 , 2012( 2) : 8993. 3  3ꢀ 闭 路 试 验 [ 4] ꢀ 朱 一 民 , 任 ꢀ 佳 , 刘 宗 丰 , 等 . DKZ - 1 捕 收 剂 对 调 军 台 选 厂 混 磁 精 矿 的 反 浮 选 性 能 [ J]  金 属 矿 山 , 2011( 5) : 7074. 在 条 件 试 验 和 开 路 试 验 基 础 上 进 行 了 闭 路 试 验 , 试 验 流 程 见 图 6, 试 验 结 果 见 表 5。 [ 5] ꢀ 朱 玉 霜 , 朱 建 光 . 浮 选 药 剂 的 化 学 原 理 [ M]  长 沙 : 中 南 工 业 大 学 出 版 社 , 1987. 从 表 5 可 以 看 出 , 采 用 图 6 所 示 的 闭 路 流 程 处 理 该 样 , 可 获 得 铁 品 位 为 66 02% 、 回 收 率 为 90 16% ( 收 稿 日 期 ꢀ 20130604) · 69·
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