CN101264465A - 一种单一菱铁矿全浮选选矿方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种单一菱铁矿全浮选选矿方法,属于矿物加工工程铁矿石的选矿技术领域。针对单一的菱铁矿矿石同时伴生有少量的赤褐铁矿、磁黄铁矿及黄铁矿等矿石采用全浮选工艺流程,先将原料破碎至-3mm以下并混匀,按液固重量比为1∶2的比例磨矿至粒度为-0.074mm占75%~95%,经一次粗选三次精选作业可以获得品位TFe≥38%,铁回收率75~86%的菱铁矿精矿。本发明所提供的全浮选工艺流程是利用菱铁矿捕收剂进行捕收,可以使菱铁矿和捕收剂的表面发生强烈的物理化学吸附,实现菱铁矿与其它矿石的有效分离。
Description
一、技术领域:
本发明涉及一种单一菱铁矿全浮选选矿方法,属于矿物加工工程铁矿石的选矿技术领域,特别适应以菱铁矿为主,伴生有赤褐铁矿、磁黄铁矿、黄铁矿等的选矿方法。
二、背景技术:
在已经探明的铁矿储量中,菱铁矿(包括单一菱铁矿、赤铁矿、褐铁矿、菱褐铁矿等共生)虽然占世界储量不到10%,但是,有预测表明,在世界铁矿潜在资源中,菱铁矿占40%以上,。我国菱铁矿资源较为丰富,其储量居世界前列,总量达18.34亿吨左右。由于菱铁矿堪布粒度相当细、成分复杂、品位低,铁主要以碳酸盐的形式赋存,部分菱铁矿因Mg2+和Mn2+替代Fe2+形成类质同象而为镁、锰菱铁矿,且赋存于赤褐铁矿和磁铁矿中。褐铁矿品位低,复杂难选,铁品位和回收率较难提高,同时在磨矿过程中容易产生泥化现象,影响选矿指标。目前,菱铁矿、褐铁矿及伴生复杂低品位铁矿是公认的选矿难题。为充分开发以菱铁矿为主的低品位菱铁矿资源,在国外,对菱铁矿类型的选矿常采用常规的物理选矿工艺,如重选、强磁选、浮选、焙烧等单一的或部分组合的选别流程。在上世纪五、六十年代东欧的几个国家建有半工业规模的菱铁矿选矿厂,但都存在技术经济指标普遍偏低,如有焙烧工艺的乌克兰巴卡尔选矿厂,精矿品位最高只能达到53%;又如捷克德那尼选矿厂通过磁选一浮选的联合工艺流程,铁精矿品位仅35%左右。如德国西格尔兰德处理含锰菱铁矿,铁精矿品位50%,回收率62.8%(见含氧化镁的碳酸盐铁矿石的选矿工艺[J].国外金属矿选矿,1975,7:4652)。国内外至今尚无单一的菱铁矿工业利用的实践,即便是大冶铁矿、酒钢铁矿能在铁矿石的选别流程中综合回收一部分伴生的菱铁矿,也只能得到含铁35%左右的菱铁矿精矿。
菱铁矿属于碳酸盐类型矿物,经过焙烧后其铁品位提高比较大,菱铁矿的焙烧工艺虽然可以得到铁品位较高的铁精矿,但会带来两次焙烧(一次磁化焙烧,一次烧结)成本很高,如果用常规的物理选矿方法将铁品位富集至39%左右,再将该产品经过球团烧结后可以将铁品位提高到55%左右,这样可减少一次焙烧所带来的焙烧成本,相应的经济效益提高;同样强磁选工艺所带来的电耗、水耗都很大,成本也比较高,也很难实现实际的产业化。目前,菱铁矿的全浮选工艺还没有实际的成功经验,主要是受到菱铁矿浮选捕收剂较难选择的影响。
三、发明内容:
本发明是提供一种一种单一菱铁矿全浮选选矿方法,针对单一的菱铁矿矿石同时伴生有少量的赤褐铁矿、磁黄铁矿及黄铁矿等矿石采用全浮选工艺流程,可以获得品位TFe≥38%,铁回收率75~86%的菱铁矿精矿指标。本发明所提供的全浮选工艺流程是利用菱铁矿捕收剂进行捕收,可以使菱铁矿和捕收剂的表面发生强烈的物理化学吸附,可以实现菱铁矿与其它矿石的有效分离。
本发明的菱铁矿全浮选流程分为以下几个步骤:
(1)原料碎磨:将菱铁矿原料破碎至-3mm以下,并混匀,按液固比R(q∶Q)=1∶2,的比例加入球磨机磨矿,磨矿粒度为-0.074mm占75%~95%,-0.100mm占100%。
(2)浮选阶段:对菱铁矿进行一次粗选三次精选作业。菱铁矿粗选:用六偏磷酸钠作为调整剂调浆,提高矿浆的分散度,其用量为300~600g/t,搅拌3~6min,硫酸调pH=5~6,搅拌3~6min,加入淀粉用量作为抑制剂,其用量为500~800g/t,搅拌3~6min,加入SP型菱铁矿高效捕收剂,其用量400~800g/t,搅拌3~6min,加入2#油作为起泡剂,其用量为10~40g/t,搅拌3~6min,充气并刮泡,得泡沫产品I,进入下一段精选作业;菱铁矿精选I:硫酸调pH=5~6,搅拌3~6min,淀粉用量300~500g/t,同时搅拌3~6min,加入2#油10~30g/t,搅拌3~6min充气刮泡,得泡沫产品II进入下一段精选作业;菱铁矿精选II:硫酸调pH=5~6,搅拌3~6min,淀粉用量200~400g/t,同时搅拌3~6min,加入2#油10~20g/t,搅拌3~6min充气刮泡,得泡沫产品III进入下一段精选作业,菱铁矿精选III:硫酸调pH=5~6,搅拌3~6min,淀粉用量100~300g/t,同时搅拌3~6min,加入2#油5~10g/t,充气刮泡,泡沫产品经过脱水干燥后得菱铁矿精矿产品。
所述SP型捕收剂已在申请号为200810058134.3的专利申请中公开,其配方和制作工艺如下:
原料:十二胺S1,混合胺S2,醚胺S3,环烷酸{CnH2n-1COOH}S4,硫酸P1,盐酸P2,苛性钠P3,
重量配比为:S=十二胺S1∶混合胺S2∶盐酸P2=20~40∶20~40∶80~20P=醚胺S3∶环烷酸S4∶苛性钠P3∶硫酸P1=10~30∶20~50∶10~20∶60~10,SP=S∶P=10~80∶90~20,
所述的十二胺纯度≥96%,混合胺纯度≥95%,盐酸重量百分浓度≥35%;硫酸重量百分浓度≥95%,苛性钠纯度≥96%,醚胺纯度≥98%,环烷酸纯度≥98%。
所述的上述配方制备SP捕收剂,按以下方法完成:
S的配制方法:按照重量配比先将盐酸P2平分成两分,将其中一份与十二胺S1搅拌混匀并陈化20min,另一份与混合胺S2搅拌混匀并陈化20min,再将两者混匀搅拌5min在常温常压下静置陈化20min后即可;P的配制方法:按照重量配比先将醚胺S3和环烷酸S4混匀静置陈化5min,得混合物,再将混合物与苛性钠P3混合后与硫酸P1混匀,同时搅拌混匀静置陈化10min;SP的配制方法:按照重量配比将S和P相加搅拌混匀,静置20min后待温度降低至室温即得捕收剂产品。
与公知技术相比本发明具有的优点及积极效果:针对单一的菱铁矿矿石同时伴生有少量的赤褐铁矿、磁黄铁矿及黄铁矿等矿石采用全浮选工艺流程,可以获得品位TFe≥38%,铁回收率75~86%的菱铁矿精矿指标。本发明所提供的全浮选工艺流程是利用了菱铁矿捕收剂进行捕收,可以使菱铁矿和捕收剂的表面发生强烈的物理化学吸附,可以实现菱铁矿与其它矿石的有效分离。
四、附图说明:
图1是本发明的工艺流程
五、具体实施方式
实施例一:菱铁矿试样来自云南某地区,该菱铁矿原矿中硫、磷、砷均不超标,矿石中主要回收的元素是铁,其它元素没有达到综合回收的价值。原矿矿物含量见表1,原矿化学成分分析见表2。采用图1的全浮选工艺流程,菱铁矿破碎至-3mm以下,并混匀,按液固比=1∶2,的比例加入球磨机磨矿,磨矿粒度为-0.074mm占85.38%,浮选药剂制度:(1)菱铁矿粗选:六偏磷酸钠300g/t,搅拌4min,硫酸调pH=5~6,搅拌4min,SP捕收剂600g/t,搅拌3min,淀粉600g/t,搅拌3min,2#油40g/t搅拌3min,充气并刮泡(2)菱铁矿精选I:淀粉300g/t,搅拌3min,2#油20g/t搅拌3min,充气并刮泡(3)菱铁矿精选II:硫酸调pH=5~6,淀粉200g/t,搅拌3min,2#油15g/t,搅拌3min,充气并刮泡(4)菱铁精选III:硫酸调pH=5~6,搅拌3min,淀粉100g/t,搅拌3min,2#油6g/t,搅拌3min,充气并刮泡。泡沫产品经过脱水干燥至水分重量百分含量为5%以下,得菱铁矿精矿产品。所达到的指标见表4。
所用选矿设备为:球磨机Φ900×1800mm、颚式破碎机Φ10×50mm和Φ3×30mm、自吸式浮选机(单槽容积为3m3)-昆明茨坝矿山机械厂制造、螺旋分级机Φ2000mm、旋流器Φ150mm。
表1原矿矿物含量
矿物 | 菱铁矿 | 赤褐铁矿 | 磁铁矿 | 硅酸铁 | 脉石及其它 |
含量(%) | 52.17 | 2.64 | 0.42 | 1.98 | 42.99 |
表2原矿化学成分分析
项目 | Fe | S | P | As | SiO2 |
含量(%) | 26.89 | 0.02 | 0.031 | 0.002 | 18.12 |
表3流程选矿指标
产物名称 | 产率(%) | 铁品位(%) | 铁回收率(%) |
菱铁精矿 | 57.23 | 39.01 | 83.00 |
尾矿 | 42.77 | 10.69 | 17.00 |
给矿 | 100.00 | 26.90 | 100.00 |
实施例二:菱铁矿试样来自云南某地区,该菱铁矿原矿中硫、磷、砷均不超标,矿石中主要回收的元素是铁,其它元素没有达到综合回收的价值。原矿矿物含量见表4,原矿化学成分分析见表5。采用图1的全浮选工艺流程,磨矿粒度为-0.074mm占88.78%,浮选药剂制度:(1)菱铁矿粗选:六偏磷酸钠400g/t,硫酸调pH=5~6,SP捕收剂700g/t,淀粉600g/t,2#油40g/t充气并刮泡(2)菱铁矿精选I:淀粉400g/t,2#油20g/t充气并刮泡(3)菱铁矿精选II:硫酸调pH=5~6,淀粉200g/t,2#油15g/t,充气并刮泡(4)菱铁精选III:硫酸调pH=5~6,淀粉200g/t,,2#油6g/t,充气并刮泡。指标见表6。
表4原矿矿物含量
矿物 | 菱铁矿 | 赤褐铁矿 | 磁铁矿 | 硅酸铁 | 脉石及其它 |
含量(%) | 55.22 | 1.88 | 0.21 | 3.99 | 38.70 |
表5原矿化学成分分析
项目 | Fe | S | P | As | SiO2 |
含量(%) | 28.96 | 0.032 | 0.028 | 0.006 | 23.99 |
表6流程选矿指标
产物名称 | 产率(%) | 铁品位(%) | 铁回收率(%) |
菱铁精矿 | 60.17 | 40.02 | 83.15 |
尾矿 | 39.83 | 12.35 | 16.85 |
给矿 | 100.00 | 28.96 | 100.00 |
实施例三:菱铁矿试样来自甘肃某地区,该菱铁矿原矿中硫、磷、砷均不超标,矿石中主要回收的元素是铁,其它元素没有达到综合回收的价值。原矿矿物含量见表7,原矿化学成分分析见表8。采用图1的全浮选工艺流程,磨矿粒度-0.074mm占81.68%,浮选药剂制度:(1)菱铁矿粗选:六偏磷酸钠400g/t,硫酸调pH=5~6,SP捕收剂700g/t,淀粉600g/t,2#油40g/t充气并刮泡(2)菱铁矿精选I:淀粉400g/t,2#油20g/t充气并刮泡(3)菱铁矿精选II:硫酸调pH=5~6,淀粉200g/t,2#油15g/t,充气并刮泡(4)菱铁精选III:硫酸调pH=5~6,淀粉200g/t,2#油6g/t,充气并刮泡。选矿指标见表9。
表7原矿矿物含量
矿物 | 菱铁矿 | 赤褐铁矿 | 磁铁矿 | 硅酸铁 | 脉石及其它 |
含量(%) | 56.18 | 2.13 | 0.98 | 3.67 | 37.04 |
表8原矿化学成分分析
项目 | Fe | S | P | As | SiO2 |
含量(%) | 29.98 | 0.012 | 0.038 | 0.0052 | 21.88 |
表9流程选矿指标
产物名称 | 产率(%) | 铁品位(%) | 铁回收率(%) |
菱铁精矿 | 60.66 | 41.06 | 82.99 |
尾矿 | 39.34 | 12.97 | 17.01 |
给矿 | 100.00 | 30.01 | 100.00 |
Claims (3)
1、一种单一菱铁矿全浮选选矿方法,其特征在于按以下步骤完成:将菱铁矿原料破磨后进行一次粗选三次精选作业,粗选:用六偏磷酸钠作为调整剂调浆,提高矿浆的分散度,其用量为300~600g/t,搅拌3~6min,硫酸调pH=5~6,搅拌3~6min,加入淀粉作为抑制剂,其用量为500~800g/t,搅拌3~6min,加入SP型菱铁矿捕收剂,其用量400~800g/t,搅拌3~6min,加入2#油作为起泡剂,其用量为10~40g/t,搅拌3~6min,充气并刮泡,得泡沫产品I,进入下一段精选作业;精选泡沫产品I:硫酸调pH=5~6,搅拌3~6min,淀粉用量300~500g/t,同时搅拌3~6min,加入2#油10~30g/t,搅拌3~6min充气刮泡,得泡沫产品II进入下一段精选作业;精选II:硫酸调pH=5~6,搅拌3~6min,淀粉用量200~400g/t,同时搅拌3~6min,加入2#油10~20g/t,搅拌3~6min充气刮泡,得泡沫产品III进入下一段精选作业;菱铁矿精选III:硫酸调pH=5~6,搅拌3~6min,淀粉用量100~300g/t,同时搅拌3~6min,加入2#油5~10g/t,充气刮泡,泡沫产品经过脱水干燥后得菱铁矿精矿产品。
2、根据权利要求1所述的单一菱铁矿全浮选选矿方法,其特征在于:所述的破磨是将菱铁矿原料破碎至-3mm以下并混匀,按液固重量比为1∶2的比例加入球磨机磨矿,磨矿至粒度为-0.074mm的占75%~95%,-0.100mm占100%。
3、根据权利要求1所述的单一菱铁矿全浮选选矿方法,其特征在于:所述的脱水干燥是将泡沫产品干燥至水分重量百分含量为5%以下。
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