CN110465404A - 处理含碳酸盐选铁尾矿的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了处理含碳酸盐选铁尾矿的方法，包括：(1)将含碳酸盐选铁尾矿进行一段磁选，以便得到一段磁选尾矿和一段磁选精矿；(2)将一段磁选精矿进行磨矿和分级后进行二段磁选，以便得到二段磁选精矿和二段磁选尾矿；(3)将二段磁选精矿与分散剂、抑制剂、捕收剂混合进行一段反浮选，以便得到一段反浮选精矿矿浆和一段反浮选尾矿；(4)将一段反浮选精矿矿浆与pH调整剂、所述抑制剂、活化剂和所述捕收剂混合进行二段反浮选和扫选，以便得到二段反浮选精矿矿浆和扫选尾矿；(5)将二段反浮选精矿矿浆进行浓密和过滤处理，以便得到铁精矿。采用该方法可得到铁品位大于57％的铁精矿，提高企业的经济效益，减轻含碳酸盐选铁尾矿对环境的影响。

Description

处理含碳酸盐选铁尾矿的方法

技术领域

本发明属于资源综合回收利用技术领域，具体而言，本发明涉及处理含碳酸盐选铁尾矿的方法。

背景技术

目前，国内外各铁矿山选矿厂均采用磁选或浮选方法选铁，产生了大量的低品位难处理尾矿，大部分尾矿被直接输送至尾矿库堆存，直接废弃，使得尾矿资源未得到充分利用，矿产资源遭到浪费，而且尾矿库大量占用土地资源，对环境造成破坏，对人民生命财产构成威胁；有的尾矿则被用于充填井下采空区；有的尾矿则被用于制作建筑材料，生产墙体材料、水泥、烧结砖、玻璃制品、建筑陶瓷和尾矿微晶玻璃等；有的尾矿则被用于生产复合材料和耐火材料；有的尾矿则被用作混凝土粗细骨料和建筑用砂，作为路面沥青掺混料；有的尾矿则被用于制作土壤改良剂和土壤肥料等。选铁尾矿中的铁金属资源未能得到有效利用。

因此现有处理选铁尾矿的技术有待进一步改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种处理含碳酸盐选铁尾矿的方法。采用该方法可得到铁品位大于57％的铁精矿，提高企业的经济效益，同时减轻含碳酸盐选铁尾矿对环境的影响。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种处理含碳酸盐选铁尾矿的方法，根据本发明的实施例，该方法包括：

(1)将含碳酸盐选铁尾矿进行一段磁选，以便得到一段磁选尾矿和一段磁选精矿；

(2)将所述一段磁选精矿进行磨矿和分级后进行二段磁选，以便得到二段磁选精矿和二段磁选尾矿；

(3)将所述二段磁选精矿与分散剂、抑制剂、捕收剂混合进行一段反浮选，以便得到一段反浮选精矿矿浆和一段反浮选尾矿；

(4)将所述一段反浮选精矿矿浆与pH调整剂、所述抑制剂、活化剂和所述捕收剂混合进行二段反浮选和扫选，以便得到二段反浮选精矿矿浆和扫选尾矿；

(5)将所述二段反浮选精矿矿浆进行浓密和过滤处理，以便得到浓密后水和铁精矿。

根据本发明实施例的处理含碳酸盐选铁尾矿的方法，因含碳酸盐选铁尾矿的粒度可不经进一步磨矿处理即满足一段磁选对粒度的要求，由此，可节约一段磁选之前磨矿处理的能耗，进而降低整个方法的能耗；含碳酸盐选铁尾矿经一段磁选、二段磁选、一段反浮选、二段反浮选、扫选、浓密和过滤处理后，即可得到铁品位大于57％的铁精矿，整个工艺流程结构简单，易于实现工业化，回收的铁精矿提高了企业的经济效益，并且将含碳酸盐选铁尾矿进行上述处理后，可减轻其对环境的影响。

另外，根据本发明上述实施例的处理含碳酸盐选铁尾矿的方法还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，在步骤(1)中，所述含碳酸盐选铁尾矿的铁品位为10-18％。

在本发明的一些实施例中，在步骤(1)中，所述含碳酸盐选铁尾矿中粒径小于200目的占比大于60％。

在本发明的一些实施例中，在步骤(1)中，所述一段磁选的磁场强度为0.8-1.2T。由此，有利于提高一段磁选精矿的品位。

在本发明的一些实施例中，在步骤(2)中，进行所述二段磁选的所述一段磁选精矿中粒径小于325目的占比大于85％。由此，有利于提高二段磁选精矿的品位。

在本发明的一些实施例中，在步骤(2)中，所述二段磁选的磁场强度为0.3-0.7T。由此，可进一步提高二段磁选精矿的品位。

在本发明的一些实施例中，在步骤(3)中，所述分散剂为选自碳酸钠、水玻璃、六偏磷酸钠中的至少之一。由此，有利于提高一段反浮选精矿矿浆的品位。

在本发明的一些实施例中，在步骤(3)中，所述抑制剂为选自预糊化淀粉、玉米淀粉、苛化淀粉中的至少之一。由此，可进一步提高一段反浮选精矿矿浆的品位。

在本发明的一些实施例中，在步骤(3)中，所述捕收剂为选自油酸钠、硬脂酸钠、9-羟基硬脂酸钠中的至少之一。由此，可进一步提高一段反浮选精矿矿浆的品位。

在本发明的一些实施例中，在步骤(3)中，基于1吨所述含碳酸盐选铁尾矿，所述分散剂的加入量为1400-1600g，所述抑制剂的加入量150-250g，所述捕收剂的加入量为60-100g。由此，可进一步提高一段反浮选精矿矿浆的品位。

在本发明的一些实施例中，在步骤(4)中，所述pH调整剂为选自氢氧化钠、碳酸钠中的至少之一。由此，有利于提高二段反浮选精矿矿浆的品位。

在本发明的一些实施例中，在步骤(4)中，所述活化剂为选自氧化钙、氯化钙中的至少之一。由此，可进一步提高二段反浮选精矿矿浆的品位。

在本发明的一些实施例中，在步骤(4)中，基于1吨所述含碳酸盐选铁尾矿，所述pH调整剂的加入量为500-700g，所述抑制剂的加入量为420-580g，所述活化剂的加入量为800-1200g，所述捕收剂的加入量为165-275g。由此，可进一步提高二段反浮选精矿矿浆的品位。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的处理含碳酸盐选铁尾矿的方法流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种处理含碳酸盐选铁尾矿的方法，根据本发明的实施例，参考图1，该方法包括：

S100：将含碳酸盐选铁尾矿进行一段磁选

该步骤中，将含碳酸盐选铁尾矿进行一段磁选，以便得到一段磁选尾矿和一段磁选精矿。具体的，根据本发明的一个实施例，现有含碳酸盐选铁尾矿中粒径可以为小于200目的占比大于60％，满足一段磁选对含碳酸盐选铁尾矿的粒径要求，由此，可节约一段磁选之前磨矿处理的能耗，进而降低整个方法的能耗。根据本发明的再一个实施例，含碳酸盐选铁尾矿中铁品位为10-18％。含碳酸盐选铁尾矿经搅拌3min后进行一段磁选，可得到铁品位为30-32％的一段磁选精矿。

根据本发明的又一个实施例，一段磁选的磁场强度可以为0.8-1.2T。发明人发现，若一段磁选的磁场强度过低，则所获得的一段磁选精矿铁品位较高，但产率非常低；而若一段磁选的磁场强度过高，则所获得的一段磁选精矿产率较高，但品位较低。发明人经过大量实验意外发现，当一段磁选的磁场强度为0.8-1.2T时，可得到高品位和高产率的一段磁选精矿。

S200：将一段磁选精矿进行磨矿和分级后进行二段磁选

该步骤中，将一段磁选精矿进行磨矿和分级后进行二段磁选，以便得到二段磁选精矿和二段磁选尾矿。具体的，先将一段磁选精矿进行分级，使得原料粒径满足二段磁选的要求，将分级后粒径不符合要求的一段磁选精矿进行磨矿，再将磨矿后的物料进行分级，由此，直至所有一段磁选精矿的粒径都满足二段磁选的要求，经二段磁选后，可得到铁品位为45-47％的二段磁选精矿和二段磁选尾矿。

根据本发明的一个实施例，进行二段磁选的一段磁选精矿中粒径可以为小于325目的占比大于85％。发明人发现，若进行二段磁选的一段磁选精矿的粒径过大或者占比过小，则所得的二段磁选精矿品位降低，若进行二段磁选的一段磁选精矿的粒径过小或者占比过大，则所需磨矿的能耗增加，且发明人经过大量实验发现，在本申请的上述粒径及占比的基础上，再进一步继续减少粒径和增大占比对提高二段磁选精矿的品位的作用较低。由此，采用本申请所述的进行二段磁选的一段磁选精矿的粒径及占比相比于其他可在提高二段磁选精矿的基础上降低工艺的能耗。

根据本发明的再一个实施例，二段磁选的磁场强度可以为0.3-0.7T。发明人发现，因二段磁选的物料的粒径小于一段磁选的，故采用比一段磁选磁选强度较低的场强。当二段磁选的磁场强度较低时，二段磁选尾矿中铁精矿的含量增加，二段磁选精矿的品位降低；当二段磁选的磁场强度较高时，二段磁选精矿中杂质的含量将增加，同样会降低二段磁选精矿的品位。

S300：将二段磁选精矿与分散剂、抑制剂、捕收剂混合进行一段反浮选

该步骤中，将二段磁选精矿与分散剂、抑制剂、捕收剂混合进行一段反浮选，以便得到一段反浮选精矿矿浆和一段反浮选尾矿。具体的，先将二段磁选精矿搅拌5分钟，然后与分散剂、抑制剂和捕收剂混合，在分散剂、抑制剂和捕收剂的作用下，可将二段磁选精矿中的脉石等杂质浮选出来，得到一段反浮选精矿矿浆和一段反浮选尾矿。发明人发现，分散剂可有效地吸附于矿浆的表面，使凝聚的固体颗粒表面易于分散；抑制剂化学吸附于铁矿物表面，在其表面产成亲水薄膜，使其表面强烈亲水，达到抑制的目的；捕收剂可有效地吸附于碳酸盐矿物表面，经过充气浮选随气泡上浮。

根据本发明的一个实施例，分散剂可以为选自碳酸钠、水玻璃、六偏磷酸钠中的至少之一。发明人发现，本申请采用的分散剂，尤其是碳酸钠，可使整个矿浆体系均匀，悬浮性能增加，不易沉淀，保证整个矿浆体系物化性质一样，并且其本身容易制备、价格低廉。

根据本发明的再一个实施例，抑制剂可以为选自预糊化淀粉、玉米淀粉、苛化淀粉中的至少之一。发明人发现，在一段反浮选中，抑制剂可化学吸附于铁矿物表面，在其表面产成亲水薄膜，使铁矿物表面强烈亲水，达到抑制的目的。尤其是本申请所采用的预糊化淀粉，易溶解，溶液更稳定，不易沉淀。

根据本发明的又一个实施例，捕收剂可以为选自油酸钠、硬脂酸钠、9-羟基硬脂酸钠中的至少之一。发明人发现，本申请采用的捕收剂，尤其是油酸钠，作为常规的一种阴离子捕收剂，价格低廉且容易获得，其可有效地吸附于碳酸盐矿物表面，经过充气浮选随气泡上浮。

根据本发明的又一个实施例，基于1吨含碳酸盐选铁尾矿，分散剂的加入量可以为1400-1600g，抑制剂的加入量可以为150-250g，捕收剂的加入量可以为60-100g。发明人发现，当分散剂添加量过多时，虽然对浮选影响不大，但工艺指标没有得到更好的提高，当分散剂添加量过少时，矿浆得不到有效的分散，浮选指标影响较大，达不到分选的目的；当抑制剂添加量过多时，其同样吸附于碳酸盐矿物上，导致上浮矿物产率低，起不到分离的效果，另外当抑制剂添加量过少时，铁矿物得不到有效的抑制，导致铁矿物随碳酸盐矿物一起上浮，影响铁矿物的回收率；当捕收剂添加量过多时，上浮物过多，会导致铁矿物被夹杂一起上浮，从而影响铁矿物的回收率，当捕收剂添加量过少时，碳酸盐矿物上浮量少，同样影响铁矿物的回收率。

S400：将一段反浮选精矿矿浆与pH调整剂、抑制剂、活化剂和捕收剂混合进行二段反浮选和扫选

该步骤中，将一段反浮选精矿矿浆与pH调整剂、抑制剂、活化剂和捕收剂混合进行二段反浮选和扫选，以便得到二段反浮选精矿矿浆和扫选尾矿。具体的，先采用pH调整剂调节矿浆的pH值至11-12，然后加入抑制剂、活化剂和捕收剂进行二段反浮选，得到二段反浮选精矿矿浆和二段反浮选尾矿，并将二段反浮选尾矿与捕收剂混合，进行扫选，得到扫选精矿矿浆和扫选尾矿，所得的扫选精矿矿浆可返回重新进行二段反浮选，由此，有利于提高铁精矿的回收率，并得到品位不小于57％的二段反浮选精矿矿浆。发明人发现，pH调整剂可以造成有利于浮选药剂的作用条件、改善矿物表面状况和矿浆离子组成；抑制剂化学吸附于铁矿物表面，在其表面产成亲水薄膜，使其表面强烈亲水，达到抑制的目的；在强碱性条件下活化剂可电离出Ca²⁺,Ca²⁺吸附于石英表面，促进石英和捕收剂的作用；捕收剂有效地吸附于石英表面，经过充气浮选随气泡上浮。

根据本发明的一个实施例，pH调整剂可以为选自氢氧化钠、水玻璃、六偏磷酸钠中的至少之一。发明人发现，本申请所采用的pH调整剂，尤其是氢氧化钠，作为最常见的pH调整剂，可有效提高矿浆的pH值，形成有利于其他浮选药剂作用的条件、改善矿物的表面状况和矿浆离子组成。

根据本发明的再一个实施例，抑制剂可以为选自预糊化淀粉、玉米淀粉、苛化淀粉中的至少之一。发明人发现，在二段反浮选中，抑制剂可化学吸附于铁矿物表面，在其表面产成亲水薄膜，使铁矿物表面强烈亲水，达到抑制的目的。尤其是本申请所采用的预糊化淀粉易溶解，溶液更稳定，不易沉淀。

根据本发明的又一个实施例，活化剂可以为选自氧化钙、氯化钙中的至少之一。发明人发现，在二段反浮选中，在强碱性条件下活化剂可电离出Ca²⁺，Ca²⁺吸附于石英表面，促进石英和捕收剂的作用；捕收剂可有效地吸附于石英表面，经过充气浮选随气泡上浮。尤其是本申请所采用的氧化钙，作为常用的工业用品，极易制备和获得。

根据本发明的又一个实施例，捕收剂可以为选自油酸钠、硬脂酸钠、9-羟基硬脂酸钠中的至少之一。发明人发现，本申请所采用的捕收剂，尤其是油酸钠，作为常规的一种阴离子捕收剂，价格低廉且容易获得，其可有效地吸附于碳酸盐矿物表面，经过充气浮选随气泡上浮。

根据本发明的又一个实施例，基于1吨含碳酸盐选铁尾矿，pH调整剂的加入量可以为500-700g，抑制剂的加入量可以为420-580g，活化剂的加入量可以为800-1200g，捕收剂的加入量可以为165-275g。其中，根据本发明的一个具体实施例，在二段反浮选的过程中，基于1吨含碳酸盐选铁尾矿，捕收剂的加入量可以为150-250g，在扫选的过程中，基于1吨含碳酸盐选铁尾矿，捕收剂的加入量可以为15-25g。发明人发现，当pH调整剂添加量过多时，虽然对浮选影响不大，但工艺指标没有得到显著的提高，当pH调整剂添加量过少时，矿浆pH值过低，活化剂和捕收剂不能有效的吸附于石英表面，石英上浮量少，影响铁矿物的回收率；当抑制剂添加量过多时，其同样吸附于石英上，导致上浮矿物产率低，起不到分离的效果，另外当抑制剂添加量过少时，铁矿物得不到有效的抑制，导致铁矿物随石英一起上浮，影响铁矿物的回收率；当活化剂添加量过多时，虽然对浮选影响不大，但工艺指标没有得到显著的提高，当活化剂添加量过少时，矿浆Ca²⁺浓度过低，不能有效的吸附于石英表面，石英上浮量少，影响铁矿物的回收率；当捕收剂添加量过多时，上浮物过多，会导致铁矿物被夹杂一起上浮，从而影响铁矿物的回收率，当捕收剂添加量过少时，石英上浮量少，同样影响铁矿物的回收率。

S500：将二段反浮选精矿矿浆进行浓密和过滤处理

该步骤中，将二段反浮选精矿矿浆进行浓密和过滤处理，以便得到浓密后水和铁精矿。具体的，二段反浮选精矿矿浆经浓密和过滤处理后，所得铁精矿的含水率为10-12％。

根据本发明实施例的处理含碳酸盐选铁尾矿的方法，因含碳酸盐选铁尾矿的粒度可不经进一步磨矿处理即满足一段磁选对粒度的要求，由此，可节约一段磁选之前磨矿处理的能耗，进而降低整个方法的能耗；含碳酸盐选铁尾矿经一段磁选、二段磁选、一段反浮选、二段反浮选、扫选、浓密和过滤处理后，即可得到铁品位大于57％的铁精矿，整个工艺流程结构简单，易于实现工业化，回收的铁精矿提高了企业的经济效益，并且将含碳酸盐选铁尾矿进行上述处理后，可减轻其对环境的影响。

下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。

实施例

将铁品位为10-18％、粒径小于200目的占比大于60％的含碳酸盐选铁尾矿经搅拌3min后进行一段磁选，磁场强度为1.00T，获得含铁品位为30～32％的一段磁选精矿；然后将上述一段磁选精矿进行分级，使得原料粒径满足二段磁选的要求，即粒径小于325目的占比大于85％，并将分级后粒径不符合要求的一段磁选精矿进行磨矿，再将磨矿后的物料进行分级，由此，直至所有一段磁选精矿的粒径都满足二段磁选的要求，二段磁选的磁场强度为0.50T，经二段磁选后，可得到铁品位为45-47％的二段磁选精矿和二段磁选尾矿；接着将二段磁选精矿搅拌5分钟，与分散剂碳酸钠、抑制剂预糊化淀粉、捕收剂油酸钠混合，且基于1吨含碳酸盐选铁尾矿，碳酸钠的加入量为1500g，预糊化淀粉的加入量为200g，油酸钠的加入量为80g，进行一段反浮选，得到一段反浮选精矿矿浆和一段反浮选尾矿；然后经搅拌5min后，采用氢氧化钠对一段反浮选精矿矿浆进行调浆，使得矿浆的pH值至11-12，然后加入预糊化淀粉、氧化钙和油酸钠进行二段反浮选，且基于1吨含碳酸盐选铁尾矿，氢氧化钠的加入量为600g，预糊化淀粉的加入量为500g，氧化钙的加入量为1000g，油酸钠的加入量为200g，得到二段反浮选精矿矿浆和二段反浮选尾矿，并将二段反浮选尾矿与油酸钠混合进行扫选，其中基于1吨含碳酸盐选铁尾矿，油酸钠的加入量为20g，扫选得到扫选精矿矿浆和扫选尾矿，所得的扫选精矿矿浆返回进行二段反浮选，由此可得到铁品位大于57％的二段反浮选精矿矿浆；最后将上述二段反浮选精矿矿浆进行浓密和过滤处理，得到含水率为10-12％的铁精矿，两段磁选尾矿、一段反浮选尾矿和扫选尾矿合并为最终尾矿。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种处理含碳酸盐选铁尾矿的方法，其特征在于，包括：

(1)将含碳酸盐选铁尾矿进行一段磁选，以便得到一段磁选尾矿和一段磁选精矿；

(2)将所述一段磁选精矿进行磨矿和分级后进行二段磁选，以便得到二段磁选精矿和二段磁选尾矿；

(3)将所述二段磁选精矿与分散剂、抑制剂、捕收剂混合进行一段反浮选，以便得到一段反浮选精矿矿浆和一段反浮选尾矿；

(4)将所述一段反浮选精矿矿浆与pH调整剂、所述抑制剂、活化剂和所述捕收剂混合进行二段反浮选和扫选，以便得到二段反浮选精矿矿浆和扫选尾矿；

(5)将所述二段反浮选精矿矿浆进行浓密和过滤处理，以便得到浓密后水和铁精矿。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述含碳酸盐选铁尾矿的铁品位为10-18％。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述含碳酸盐选铁尾矿中粒径小于200目的占比大于60％。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述一段磁选的磁场强度为0.8-1.2T。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，进行所述二段磁选的所述一段磁选精矿中粒径小于325目的占比大于85％。

6.根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述二段磁选的磁场强度为0.3-0.7T。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述分散剂为选自碳酸钠、水玻璃、六偏磷酸钠中的至少之一；

任选的，所述抑制剂为选自预糊化淀粉、玉米淀粉、苛化淀粉中的至少之一；

任选的，所述捕收剂为选自油酸钠、硬脂酸钠、9-羟基硬脂酸钠中的至少之一。

8.根据权利要求1或7所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，基于1吨所述含碳酸盐选铁尾矿，所述分散剂的加入量为1400-1600g，所述抑制剂的加入量150-250g，所述捕收剂的加入量为60-100g。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(4)中，所述pH调整剂为选自氢氧化钠、碳酸钠中的至少之一；

任选的，所述活化剂为选自氧化钙、氯化钙中的至少之一。

10.根据权利要求1或9所述的方法，其特征在于，在步骤(4)中，基于1吨所述含碳酸盐选铁尾矿，所述pH调整剂的加入量为500-700g，所述抑制剂的加入量为420-580g，所述活化剂的加入量为800-1200g，所述捕收剂的加入量为165-275g。