自然界中褐鐵礦絕大部分以2Fe2O3.3H2O形態(tài)存在盅粪,呈非晶質(zhì)、隱晶質(zhì)或膠狀體悄蕾,外表顏色呈黃褐色票顾、暗褐至褐黑色础浮,弱至中磁性。褐鐵礦的富礦很少奠骄,含鐵量低于磁鐵礦和赤鐵礦豆同,并且多數(shù)含有大師礦泥,不經(jīng)過選礦不能直接用于冶煉含鳞,屬于難選礦石影锈。但是,隨著市場對鋼鐵需求量增加和價(jià)格上漲蝉绷,對褐鐵礦進(jìn)行選別研究顯得日益重要鸭廷。目前褐鐵礦選礦工藝主要有:①單一重選工藝,因褐鐵礦礦物密度變化大熔吗,導(dǎo)致鐵回收率低辆床,資源浪費(fèi)嚴(yán)重。②單一濕式強(qiáng)磁選工藝桅狠,對細(xì)粒級礦泥選別效果較差讼载。③單一浮選工藝,包括正浮選和反浮選中跌,重點(diǎn)需解決的問題是細(xì)粒級礦泥的影響咨堤。④選擇性絮凝浮選,借助淀粉漩符、腐殖酸鹽等對褐鐵礦選擇性絮凝一喘,再通過脫泥或反浮選除硅酸鹽礦物。隨著褐鐵礦選礦工藝研究的發(fā)展陨仅,出現(xiàn)了眾多類型的聯(lián)合流程津滞,包括強(qiáng)磁選-正浮選-強(qiáng)磁選流程,強(qiáng)磁選-胺反浮選流程灼伤,還原焙燒-磁選-浸出流程等触徐。針對某地褐鐵礦礦石特性,采用強(qiáng)化分散-強(qiáng)磁選工藝獲得了品位的54.12%狐赡、回收率為62.16%的鐵精礦撞鹉。
1、礦石性質(zhì)
礦樣工藝礦物學(xué)分析表明颖侄,原礦中含鐵礦物主要為褐鐵礦和赤鐵礦鸟雏;脈石礦物主要為高嶺石、伊利云母览祖,以及少量的方解石和鈣鎂礦物孝鹊。該礦石多元素分析分析和鐵物相分析結(jié)果分別見表1和表2。
2展蒂、選別方案試驗(yàn)
2.1又活、重選流程試驗(yàn)
原礦中硅酸鹽類礦物和含鐵礦物密度苔咪、硬度差異較大,應(yīng)具備較好的重力分選條件柳骄,因此進(jìn)行了重選試驗(yàn)团赏。將原礦磨至75%-0.074mm,采用刻槽搖床進(jìn)行分選耐薯,調(diào)節(jié)好沖程舔清、沖次、床面傾角曲初、水量和給礦量等條件体谒,得到的試驗(yàn)結(jié)果見表3。
從表3可見复斥,重選工藝得到的鐵精礦品位和回收率都較低营密,表明礦石經(jīng)重選難以達(dá)到較好的分選指標(biāo)。其原因是原礦經(jīng)磨礦后目锭,鐵礦物的粒度兩極分化嚴(yán)重,部分細(xì)粒鐵礦物損失在尾礦中纷捞。
2.2痢虹、單一浮選試驗(yàn)
原礦中的含硅礦物主要是難浮的高嶺石和伊利云母,易泥化而對后續(xù)浮選影響較大主儡,因此需經(jīng)預(yù)先篩分脫除奖唯。本次試驗(yàn)擬訂了預(yù)先篩分-磨礦-陽離子反浮選和預(yù)先篩分-磨礦-陰離子正浮選工藝。試驗(yàn)結(jié)果表明糜值,預(yù)先篩分-磨礦-陰離子正浮選工藝得到了較高品位的鐵精礦丰捷。試驗(yàn)結(jié)果見表4,流程見圖1和圖2寂汇。
從表4可知病往,兩種流程中陰、陽離子捕收劑的消耗量都很大骄瓣,充分說明礦石容易泥化停巷。經(jīng)預(yù)先篩分脫泥后,仍有部分礦泥進(jìn)入浮選作業(yè)榕栏,增加了藥劑的消耗畔勤。比較而言,預(yù)先篩分-磨礦-陰離子正浮選試驗(yàn)達(dá)到了比較理想的指標(biāo)扒磁,但其流程復(fù)雜庆揪,藥劑消耗量過大,鐵回收率較低妨托,細(xì)粒鐵礦石經(jīng)預(yù)先篩分隨礦泥損失較嚴(yán)重缸榛。而陽離子藥劑十二胺的捕收能力和分選性均較差检访,不能有效分離硅酸鹽礦物,可能是受到了礦泥的影響仔掸〈喙螅總而言之,試驗(yàn)結(jié)果表明起暮,單一浮選方案難以得到理想綜合指標(biāo)卖氨。
2.3、選擇性絮凝試驗(yàn)
為了減少硅酸鹽礦泥對后續(xù)試驗(yàn)的影響负懦,同時(shí)考查絮凝脫泥工藝的可行性筒捺,進(jìn)行了選擇性絮凝試驗(yàn)。通過初步確定的磨礦細(xì)度和碳酸鈉用量纸厉,逐個(gè)改變水玻璃系吭、PD用量,*終確定了脫泥試驗(yàn)的*佳條件颗品。*佳試驗(yàn)結(jié)果見表5肯尺,*佳工藝條件見流程圖3。
磨礦細(xì)度為75%-0.074mm躯枢,在磨礦過程中添加3000g/t碳酸鈉和2000g/t水玻璃時(shí)则吟,礦漿可以良好分散。據(jù)已有研究文獻(xiàn)報(bào)道锄蹂,褐鐵礦的零電點(diǎn)基本在6左右氓仲,而硅酸鹽礦物的零電點(diǎn)則在2~4,當(dāng)pH值在4~6之間時(shí)得糜,褐鐵礦和脈石礦物之間將產(chǎn)生異象凝聚現(xiàn)象敬扛。當(dāng)3000g/t的碳酸鈉加入后,可以調(diào)整礦漿的pH值到8.5~10之間朝抖,導(dǎo)致不同礦物表面均帶負(fù)電啥箭,從而使其良好分散。PD是一種陰離子型淀粉槽棍,在礦漿中會優(yōu)先吸附在表面負(fù)電性相對更低的鐵礦物表面形成選擇性絮團(tuán)捉蚤,從而達(dá)到分離鐵礦物的目的。但從表5可看出炼七,采用選擇性絮凝仍難以顯著提高精礦鐵的品位缆巧,僅提高約3個(gè)百分點(diǎn)。
2.4豌拙、選擇性絮凝-強(qiáng)磁選流程試驗(yàn)
在磨礦細(xì)度75%-0.074mm陕悬、碳酸鈉3000g/t、水玻璃2000g/t按傅、PD絮凝劑200g/t的條件下捉超,擬定了選擇性絮凝-強(qiáng)磁選粗選-強(qiáng)磁選精選和選擇性絮凝-強(qiáng)磁選-反浮選試驗(yàn)方案胧卤,試驗(yàn)結(jié)果見表6,試驗(yàn)流程見圖4拼岳、圖5和圖6枝誊。
從表4看見,單一強(qiáng)磁選工藝明顯好于強(qiáng)磁選-浮選聯(lián)合工藝惜纸,原礦經(jīng)絮凝脫泥后經(jīng)過一次強(qiáng)磁選粗選(1.5T)一次強(qiáng)磁選精選(0.9T)叶撒,可得到品位53.43%,回收率66.99%的鐵精礦耐版。強(qiáng)磁選的富集效率和回收率遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于浮選祠够,說明鐵礦石中有用礦物和脈石礦物存在較大的磁性差異,強(qiáng)磁選是分離兩者的有效方法粪牲。選擇性絮凝-強(qiáng)磁選-反浮選試驗(yàn)中古瓤,1231比十二胺表現(xiàn)出較好的分選性,仍但不能得到理想分選指標(biāo)腺阳,說明這種礦石即便在脫泥后落君,進(jìn)行陽離子反浮選,有用礦物(鐵礦物)也難以得到富集分離舌狗。鐵礦物嵌布粒度細(xì)叽奥、難解離,選擇性絮凝過程中加入的水玻璃水解后形成的HSiO3-痛侍、H2SiO3吸附在礦泥表面使其親水而受到抑制,這些原因可能導(dǎo)致了陽離子反浮選工藝的分選變差魔市。因此主届,對于這種類型的褐鐵礦,采用單一強(qiáng)磁選應(yīng)該是*有效的方法待德。
2.5君丁、強(qiáng)化分散-磁選流程試驗(yàn)
上述試驗(yàn)結(jié)果表明,單一磁選方案具有較大的優(yōu)勢将宪。為了進(jìn)一步考察脫泥因素對單一強(qiáng)磁選的影響绘闷,進(jìn)行了不脫泥,強(qiáng)化分散和強(qiáng)磁選流程試驗(yàn)较坛。
試驗(yàn)結(jié)果證明印蔗,通過強(qiáng)化礦漿分散、不脫泥丑勤,強(qiáng)磁選仍能得到理想的指標(biāo)华嘹。為此,對強(qiáng)化礦漿分散-強(qiáng)磁選方案進(jìn)行了進(jìn)一步優(yōu)化法竞,試驗(yàn)結(jié)果見表7耙厚,試驗(yàn)流程分別見圖7和圖8强挫。
通過優(yōu)化試驗(yàn),確定*佳的磨礦細(xì)度為85%-0.074mm薛躬,磁選給料濃度為20%俯渤,流程結(jié)構(gòu)為一次粗選、一次掃選型宝、兩次精選八匠。試驗(yàn)獲得了精礦品位54.12%、鐵回收率62.16%的良好指標(biāo)诡曙。綜合以上試驗(yàn)結(jié)果臀叙,對于試驗(yàn)處理的褐鐵礦,*佳工藝為強(qiáng)化分散-強(qiáng)磁選工藝价卤。
3劝萤、結(jié)論
(1)該鐵礦石有用礦物為褐鐵礦和赤鐵礦,脈石礦物為高嶺石等硅酸鹽類礦物慎璧,屬于難選礦石床嫌。礦石中有用礦物和脈石礦物間存在較大磁性差異,通過強(qiáng)磁選方法可以得到較理想的分選指標(biāo)胸私。
(2)原礦磨礦細(xì)度為85%-0.074mm時(shí)厌处,采用碳酸鈉和水玻璃分散礦漿,采用一次粗選(H=1.25T)岁疼、一次掃選(H=1.25T)阔涉、兩次粗選(H=1.0T)的強(qiáng)磁選工藝流程,*終可獲得鐵品位54.12%捷绒、回收率62.16%的鐵精礦瑰排,分選指標(biāo)良好。
(3)原礦磨礦過程中暖侨,添加碳酸鈉和水玻璃分散劑強(qiáng)化礦漿分散椭住,是提高強(qiáng)磁選分離效率的關(guān)鍵技術(shù)。
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