Ｓｅｒｉｅｓ Ｎｏ． ３８７ 金 ꢀ ꢀ 属 ꢀ ꢀ 矿 ꢀ ꢀ 山 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ２０总０８第年 ３第８７９期期 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒꢀ ２００８ ＭＥＴＡＬ ＭＩＮＥ 磁铁矿浮选柱反浮选中矿的研究 李 ꢀ 琳 ꢀ 刘 炯 天 ꢀ 由 晓 芳 （ 中 国 矿 业 大 学 ） 摘 ꢀ 要 ꢀ 旋 流 － 静 态 微 泡 浮 选 柱 在 磁 铁 矿 阳 离 子 反 浮 选 中 的 工 业 应 用 ， 是 国 内 首 次 将 浮 选 柱 成 功 应 用 于 铁 矿 反 浮 选 。 为 了 更 好 地 使 用 该 新 型 设 备 ， 指 出 了 在 工 业 应 用 过 程 中 出 现 的 中 矿 问 题 ， 并 在 试 验 研 究 的 基 础 上 ， 提 出 了 不 同 于 传 统 浮 选 机 流 程 的 中 矿 处 理 方 式 。 而 中 矿 等 一 系 列 问 题 的 解 决 ， 也 完 善 了 磁 铁 矿 浮 选 柱 阳 离 子 反 浮 选 工 艺 ， 为 该 工 艺 的 应 用 开 辟 了 更 广 阔 的 前 景 。 关 键 词 ꢀ 磁 铁 矿 ꢀ 浮 选 柱 ꢀ 中 矿 Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｈｅ Ｍｉｄｄｌｉｎｇ ｉｎ Ｒｅｖｅｒｓｅ Ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍａｇｎｅｔｉｔｅ ｂｙ Ｆｌｏｔａｔｉｏｎ Ｃｏｌｕｍｎ Ｌｉ Ｌｉｎꢀ Ｌｉｕ Ｊｉｏｎｇｔｉａｎꢀ Ｙｏｕ Ｘｉａｏｆａｎｇ （ Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｍｉｎｉｎｇ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ） Ａｂｓｔｒａｃｔꢀ Ｔｈｅ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｙｃｌｏｎｉｃ ｓｔａｔｉｃ ｍｉｃｒｏ － ｂｕｂｂｌｅ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｃｏｌｕｍｎ ｉｎ ｔｈｅ ｃａｔｉｏｎｉｃ ｒｅｖｅｒｓｅ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｍａｇｎｅｔｉｔｅ ｏｒｅ ｉｓ ｉｔｓ ｆｉｒｓｔ ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌ ｃａｓｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｒｅｖｅｒｓｅ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｉｒｏｎ ｏｒｅ． Ｔｏ ｂｅｔｔｅｒ ｕｓｅ ｔｈｉｓ ｎｅｗ ｔｙｐｅ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ， ｔｈｅ ｍｉｄｄｌｉｎｇ ｉｓｓｕｅ ｉｎ ｉｔｓ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｓ ｐｏｉｎｔｅｄ ｏｕｔ ａｎｄ ａ ｍｉｄｄｌｉｎｇ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｍｏｄｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｆｒｏｍ ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｅａｒｃｈ． Ｔｈｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｆｏｒ ｓｅｒｉｅｓ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｍｉｄｄｌｉｎｇ ｈａｓ ｐｅｒｆｅｃｔｅｄ ｔｈｅ ｍａｇｎｅｔｉｔｅ ｃａｔｉｏｎｉｃ ｒｅｖｅｒｓｅ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｂｙ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｃｏｌｕｍｎ， ｏｐｅｎｉｎｇ ａ ｗｉｄｅｒ ｐｒｏｓｐｅｃｔ ｆｏｒ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｉｓ ｐｒｏｃｅｓｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓꢀ Ｍａｇｎｅｔｉｔｅ， Ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｃｏｌｕｍｎ， Ｍｉｄｄｌｉｎｇ ꢀ ꢀ 铁 精 矿 是 钢 铁 工 业 的 基 本 原 料 ， 优 质 的 铁 精 矿 选 和 二 次 扫 选 的 精 矿 ， 经 浓 缩 磁 选 机 浓 缩 磁 选 后 再 返 回 粗 选 浮 选 柱 。 但 在 工 业 调 试 初 期 ， 一 直 未 能 达 到 半 工 业 分 流 试 验 的 效 果 ， 精 矿 指 标 难 以 达 到 要 求 。 而 与 分 流 试 验 相 比 ， 最 大 的 不 同 就 是 中 矿 的 处 理 方 式 。 同 时 在 本 工 艺 流 程 中 ， 是 通 过 粗 选 浮 选 柱 的 一 段 分 选 直 接 得 到 精 矿 。 从 某 种 程 度 上 说 ， 中 矿 的 性 质 变 化 ， 直 接 影 响 着 精 矿 的 质 量 。 综 合 考 虑 以 上 两 点 ， 有 必 要 对 中 矿 进 行 细 致 的 研 究 。 不 仅 具 有 广 泛 的 应 用 前 景 和 广 阔 的 市 场 前 景 ， 同 时 对 炼 铁 也 具 有 重 大 的 意 义 。 但 我 国 铁 矿 资 源 普 遍 具 有 “ 贫 、 细 、 杂 ” 的 特 点 ， 因 此 ， 对 其 进 行 分 选 就 变 得 十 分 必 要 ， 而 浮 选 工 艺 是 公 认 的 处 理 细 粒 嵌 布 难 选 铁 矿 最 有 效 的 方 法 之 一 １］ 。 ［ 对 磁 铁 矿 来 说 ， 阳 离 子 反 浮 选 工 艺 是 细 粒 精 矿 更 为 有 效 的 精 选 方 法 。 旋 流 － 静 态 微 泡 浮 选 柱 在 “ 十 五 ” 国 家 科 技 攻 关 期 间 对 矿 物 分 选 呈 现 出 选 择 ２ ꢀ 对 中 矿 的 研 究 性 好 、 富 集 比 高 、 回 收 能 力 强 等 许 多 优 势 。 因 此 ， 在 国 内 某 个 大 型 磁 铁 矿 选 矿 厂 ， 采 用 了 浮 选 柱 阳 离 子 反 浮 选 工 艺 来 制 备 高 品 位 铁 精 矿 。 工 业 应 用 的 实 践 表 明 ， 与 传 统 的 浮 选 机 工 艺 流 程 相 比 ， 流 程 缩 短 ， 指 标 优 异 ， 处 理 量 大 ， 技 术 先 进 。 但 由 于 浮 选 柱 在 铁 矿 中 的 工 业 应 用 在 国 内 还 属 首 次 ， 因 此 也 遇 到 一 些 新 问 题 ， 而 这 些 问 题 的 处 理 方 式 与 传 统 浮 选 机 流 程 是 不 太 相 同 的 ， 随 着 问 题 的 逐 步 解 决 ， 该 工 艺 也 得 到 进 一 步 完 善 。 其 中 ， 中 矿 问 题 是 最 核 心 的 问 题 之 一 。 ２ ． １ꢀ 中 矿 性 质 的 研 究 中 矿 作 为 选 矿 的 中 间 产 品 ， 一 般 来 说 ， 可 选 性 都 比 较 差 ， 不 易 处 理 。 通 过 下 面 的 试 验 ， 可 以 对 这 种 磁 铁 矿 在 浮 选 过 程 中 产 生 的 中 矿 的 可 选 性 有 一 个 比 较 直 观 的 了 解 。  “ 十 一 五 ” 国 家 科 技 支 撑 计 划 项 目 （ 编 号 ： ２００６ＢＡＢ０２Ａ０４） 。 １ ꢀ 中 矿 问 题 的 由 来 李 ꢀ 琳 （ １９８３— ） ， 男 ， 中 国 矿 业 大 学 化 工 学 院 矿 物 加 工 工 程 专 业 ， 博 士 研 究 生 ， ２２１００８ 江 苏 省 徐 州 市 中 国 矿 业 大 学 化 工 学 院 选 矿 楼 浮 选 柱 工 艺 采 用 的 是 一 次 粗 选 、 二 次 扫 选 、 中 矿 磁 选 的 工 艺 流 程 ， 工 艺 流 程 见 图 １。 中 矿 是 一 次 扫 ２ ０５ 室 。 · ４６· ꢀ ꢀ ꢀ 李 ꢀ 琳 等 ： 磁 铁 矿 浮 选 柱 反 浮 选 中 矿 的 研 究 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ２００８ 年 第 ９ 期 步 判 断 工 业 调 试 的 指 标 不 理 想 很 可 能 是 与 中 矿 的 处 理 方 式 有 关 。 ２ ． ２ꢀ 中 矿 返 回 方 式 的 研 究 在 半 工 业 分 流 试 验 时 ， 中 矿 经 过 浓 缩 磁 选 后 直 接 返 回 搅 拌 桶 ， 与 原 矿 一 起 调 浆 ， 然 后 再 给 入 粗 选 浮 选 柱 。 而 在 工 业 系 统 中 ， 是 将 浓 缩 磁 选 的 中 矿 不 经 过 调 浆 ， 直 接 返 回 粗 选 浮 选 柱 ， 与 分 流 试 验 相 比 ， 中 矿 就 缺 少 了 调 浆 环 节 。 为 了 进 一 步 研 究 返 回 方 式 对 分 选 效 果 的 影 响 ， 因 此 在 实 验 室 中 对 中 矿 返 回 方 式 进 行 了 比 较 试 验 。 图 １ꢀ 浮 选 柱 工 艺 流 程 在 实 验 室 利 用 单 槽 浮 选 机 对 浮 选 给 矿 进 行 一 次 粗 选 、 四 次 扫 选 开 路 试 验 ， 试 验 流 程 见 图 ２。 浮 选 中 矿 的 单 体 解 离 度 见 表 １， 品 位 与 单 体 解 离 度 的 关 系 见 图 ３。 取 现 场 浮 选 柱 工 艺 流 程 的 浮 选 原 矿 和 浓 缩 磁 选 后 的 中 矿 进 行 试 验 ， 利 用 单 槽 浮 选 机 采 用 一 次 粗 选 流 程 分 别 对 浮 选 给 矿 、 给 矿 （ 单 独 调 浆 ） ＋ 中 矿 、 以 及 浮 选 给 矿 ＋ 中 矿 （ 混 合 调 浆 ） ３ 种 状 态 进 行 分 选 ， 对 ２ 种 中 矿 返 回 方 式 进 行 了 模 拟 。 表 ２ꢀ 中 矿 不 同 返 回 方 式 的 试 验 结 果 ꢀ ꢀ ꢀ ％ 试 ꢀ ꢀ 浮 选 给 矿 样 精 矿 品 位 尾 矿 品 位 ６６． ４７ ６４． ７３ ６５． ３２ ４０． ２６ ３８． １５ ３８． ４２ 浮 选 给 矿 （ 单 独 调 浆 ） ＋ 中 矿 浮 选 给 矿 ＋ 中 矿 （ 混 合 调 浆 ） ꢀ ꢀ 从 表 ２ 可 见 ， 中 矿 经 过 调 浆 的 效 果 要 优 于 对 中 矿 直 接 进 行 分 选 。 照 此 推 理 ， 对 该 浮 选 柱 分 选 系 统 来 说 ， 经 过 浓 缩 磁 选 后 的 中 矿 返 回 搅 拌 桶 应 该 比 中 矿 直 接 返 回 粗 选 浮 选 柱 要 合 理 。 依 据 此 试 验 结 论 并 结 合 现 场 情 况 ， 对 浮 选 柱 阳 离 子 反 浮 选 系 统 进 行 了 改 造 ， 将 浓 缩 磁 选 的 中 矿 返 回 搅 拌 桶 ， 与 浮 选 给 矿 一 起 调 浆 ， 然 后 再 给 入 粗 选 浮 选 柱 。 改 造 后 的 运 行 结 果 表 明 ， 精 矿 品 位 得 到 了 提 高 ， 达 到 了 预 期 的 效 果 。 图 ２ꢀ 浮 选 机 开 路 试 验 流 程 表 １ꢀ 中 矿 产 品 的 单 体 解 离 结 果 ꢀ ꢀ ꢀ 连 生 体 ％ 产 品 名 称 产 率 品 位 分 布 率 单 体 ＞ ３ ／ ４ ＞ １ ／ ２ ＞ １ ／ ４ ＜ １ ／ ４ 中 矿 １ ９． ７０ ６４． ９３ ９． ２７ ９０． ９０ １． ９０ ２． ３０ ２． ７０ ２． ２０ 中 矿 ２ ３． ４３ ６０． ３８ ３． ２６ ８７． ７０ １． ８０ ３． ５０ ４． ３０ ２． ７０ 中 矿 ３ １． ８２ ５８． ７４ １． ６８ ８２． ８０ ３． ２０ ４． ３０ ５． ２０ ４． ５０ 中 矿 ４ １． ５１ ５２． ５６ １． ２５ ６３． ９０ ３． ００ ８． ４０ １１． ５０ １３． ２０ 中 矿 ５ ８． ９９ ２３． ０３ ３． ２７ ２４． ００ ５． １０ １１． ６０ ２２． １０ ３７． ２０ ３ ꢀ 讨 论 分 析 在 传 统 的 浮 选 机 流 程 里 ， 中 矿 都 是 直 接 返 回 粗 选 浮 选 机 ， 不 返 回 搅 拌 桶 与 浮 选 给 矿 一 起 调 浆 。 实 践 证 明 ， 效 果 也 不 会 打 很 大 的 折 扣 。 因 此 ， 浮 选 柱 系 统 开 始 时 也 采 用 了 这 种 方 式 ， 将 浓 缩 磁 选 后 的 中 矿 直 接 给 入 粗 选 浮 选 柱 。 但 要 注 意 的 是 ， 浮 选 机 系 统 采 用 的 是 多 点 加 药 ， 尤 其 是 扫 选 段 加 入 的 药 剂 ， 使 得 中 矿 又 吸 附 了 部 分 药 剂 ， 有 利 于 中 矿 返 回 粗 选 后 的 分 选 过 程 的 进 行 ； 而 浮 选 柱 是 集 中 在 搅 拌 桶 的 单 点 加 药 ， 所 以 中 矿 在 返 回 粗 选 浮 选 柱 的 时 候 ， 没 有 额 外 的 药 剂 与 其 作 用 ， 再 加 上 中 矿 本 身 矿 石 性 质 就 比 较 差 ， 不 易 分 选 ， 这 样 进 入 粗 选 ， 必 然 要 恶 化 粗 选 的 分 选 状 态 ， 精 矿 指 标 也 就 很 难 得 到 保 证 。 即 便 加 大 粗 选 的 药 剂 用 量 ， 药 剂 更 多 的 是 在 搅 拌 桶 中 与 浮 选 给 图 ３ꢀ 浮 选 中 矿 品 位 与 单 体 解 离 度 的 关 系 从 表 １ 和 图 ３ 可 看 出 ， 随 着 分 选 次 数 的 增 加 ， 中 矿 品 位 逐 渐 降 低 ， 其 铁 矿 物 的 单 体 解 离 度 也 随 之 降 低 ， 可 选 性 也 就 越 来 越 差 。 若 不 对 其 进 行 适 当 的 处 理 ， 对 分 选 效 果 产 生 非 常 大 的 影 响 ， 同 时 考 虑 到 工 业 分 流 试 验 与 工 业 调 试 阶 段 中 矿 处 理 方 式 的 不 同 ， 初 （ 下 转 第 １５１ 页 ） · ４７·