一種單一菱鐵礦全浮選選礦方法
2023-12-01 17:19:36 2
專利名稱：一種單一菱鐵礦全浮選選礦方法
技術領域：
本發明涉及一種單一菱鐵礦全浮選選礦方法，屬於礦物加工工程鐵礦石的選礦技術領域，特別適應以菱鐵礦為主，伴生有赤褐鐵礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦等的選礦方法。
背景技術：
在已經探明的鐵礦儲量中，菱鐵礦(包括單一菱鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦、菱褐鐵礦等共生)雖然佔世界儲量不到10％，但是，有預測表明，在世界鐵礦潛在資源中，菱鐵礦佔40％以上，。我國菱鐵礦資源較為豐富，其儲量居世界前列，總量達18.34億噸左右。由於菱鐵礦堪布粒度相當細、成分複雜、品位低，鐵主要以碳酸鹽的形式賦存，部分菱鐵礦因Mg2+和Mn2+替代Fe2+形成類質同象而為鎂、錳菱鐵礦，且賦存於赤褐鐵礦和磁鐵礦中。褐鐵礦品位低，複雜難選，鐵品位和回收率較難提高，同時在磨礦過程中容易產生泥化現象，影響選礦指標。目前，菱鐵礦、褐鐵礦及伴生複雜低品位鐵礦是公認的選礦難題。為充分開發以菱鐵礦為主的低品位菱鐵礦資源，在國外，對菱鐵礦類型的選礦常採用常規的物理選礦工藝，如重選、強磁選、浮選、焙燒等單一的或部分組合的選別流程。在上世紀五、六十年代東歐的幾個國家建有半工業規模的菱鐵礦選礦廠，但都存在技術經濟指標普遍偏低，如有焙燒工藝的烏克蘭巴卡爾選礦廠，精礦品位最高只能達到53％；又如捷克德那尼選礦廠通過磁選一浮選的聯合工藝流程，鐵精礦品位僅35％左右。如德國西格爾蘭德處理含錳菱鐵礦，鐵精礦品位50％，回收率62.8％(見含氧化鎂的碳酸鹽鐵礦石的選礦工藝[J].國外金屬礦選礦，1975，74652)。國內外至今尚無單一的菱鐵礦工業利用的實踐，即便是大冶鐵礦、酒鋼鐵礦能在鐵礦石的選別流程中綜合回收一部分伴生的菱鐵礦，也只能得到含鐵35％左右的菱鐵礦精礦。
菱鐵礦屬於碳酸鹽類型礦物，經過焙燒後其鐵品位提高比較大，菱鐵礦的焙燒工藝雖然可以得到鐵品位較高的鐵精礦，但會帶來兩次焙燒(一次磁化焙燒，一次燒結)成本很高，如果用常規的物理選礦方法將鐵品位富集至39％左右，再將該產品經過球團燒結後可以將鐵品位提高到55％左右，這樣可減少一次焙燒所帶來的焙燒成本，相應的經濟效益提高；同樣強磁選工藝所帶來的電耗、水耗都很大，成本也比較高，也很難實現實際的產業化。目前，菱鐵礦的全浮選工藝還沒有實際的成功經驗，主要是受到菱鐵礦浮選捕收劑較難選擇的影響。
發明內容
本發明是提供一種一種單一菱鐵礦全浮選選礦方法，針對單一的菱鐵礦礦石同時伴生有少量的赤褐鐵礦、磁黃鐵礦及黃鐵礦等礦石採用全浮選工藝流程，可以獲得品位TFe≥38％，鐵回收率75～86％的菱鐵礦精礦指標。本發明所提供的全浮選工藝流程是利用菱鐵礦捕收劑進行捕收，可以使菱鐵礦和捕收劑的表面發生強烈的物理化學吸附，可以實現菱鐵礦與其它礦石的有效分離。
本發明的菱鐵礦全浮選流程分為以下幾個步驟 (1)原料碎磨將菱鐵礦原料破碎至-3mm以下，並混勻，按液固比R(q∶Q)＝1∶2，的比例加入球磨機磨礦，磨礦粒度為-0.074mm佔75％～95％，-0.100mm佔100％。
(2)浮選階段對菱鐵礦進行一次粗選三次精選作業。菱鐵礦粗選用六偏磷酸鈉作為調整劑調漿，提高礦漿的分散度，其用量為300～600g/t，攪拌3～6min，硫酸調pH＝5～6，攪拌3～6min，加入澱粉用量作為抑制劑，其用量為500～800g/t，攪拌3～6min，加入SP型菱鐵礦高效捕收劑，其用量400～800g/t，攪拌3～6min，加入2#油作為起泡劑，其用量為10～40g/t，攪拌3～6min，充氣並刮泡，得泡沫產品I，進入下一段精選作業；菱鐵礦精選I硫酸調pH＝5～6，攪拌3～6min，澱粉用量300～500g/t，同時攪拌3～6min，加入2#油10～30g/t，攪拌3～6min充氣刮泡，得泡沫產品II進入下一段精選作業；菱鐵礦精選II硫酸調pH＝5～6，攪拌3～6min，澱粉用量200～400g/t，同時攪拌3～6min，加入2#油10～20g/t，攪拌3～6min充氣刮泡，得泡沫產品III進入下一段精選作業，菱鐵礦精選III硫酸調pH＝5～6，攪拌3～6min，澱粉用量100～300g/t，同時攪拌3～6min，加入2#油5～10g/t，充氣刮泡，泡沫產品經過脫水乾燥後得菱鐵礦精礦產品。
所述SP型捕收劑已在申請號為200810058134.3的專利申請中公開，其配方和製作工藝如下 原料十二胺S1，混合胺S2，醚胺S3，環烷酸{CnH2n-1COOH}S4，硫酸P1，鹽酸P2，苛性鈉P3， 重量配比為S＝十二胺S1∶混合胺S2∶鹽酸P2＝20～40∶20～40∶80～20P＝醚胺S3∶環烷酸S4∶苛性鈉P3∶硫酸P1＝10～30∶20～50∶10～20∶60～10，SP＝S∶P＝10～80∶90～20， 所述的十二胺純度≥96％，混合胺純度≥95％，鹽酸重量百分濃度≥35％；硫酸重量百分濃度≥95％，苛性鈉純度≥96％，醚胺純度≥98％，環烷酸純度≥98％。
所述的上述配方製備SP捕收劑，按以下方法完成 S的配製方法按照重量配比先將鹽酸P2平分成兩分，將其中一份與十二胺S1攪拌混勻並陳化20min，另一份與混合胺S2攪拌混勻並陳化20min，再將兩者混勻攪拌5min在常溫常壓下靜置陳化20min後即可；P的配製方法按照重量配比先將醚胺S3和環烷酸S4混勻靜置陳化5min，得混合物，再將混合物與苛性鈉P3混合後與硫酸P1混勻，同時攪拌混勻靜置陳化10min；SP的配製方法按照重量配比將S和P相加攪拌混勻，靜置20min後待溫度降低至室溫即得捕收劑產品。
與公知技術相比本發明具有的優點及積極效果針對單一的菱鐵礦礦石同時伴生有少量的赤褐鐵礦、磁黃鐵礦及黃鐵礦等礦石採用全浮選工藝流程，可以獲得品位TFe≥38％，鐵回收率75～86％的菱鐵礦精礦指標。本發明所提供的全浮選工藝流程是利用了菱鐵礦捕收劑進行捕收，可以使菱鐵礦和捕收劑的表面發生強烈的物理化學吸附，可以實現菱鐵礦與其它礦石的有效分離。
四
圖1是本發明的工藝流程 五具體實施例方式 實施例一菱鐵礦試樣來自雲南某地區，該菱鐵礦原礦中硫、磷、砷均不超標，礦石中主要回收的元素是鐵，其它元素沒有達到綜合回收的價值。原礦礦物含量見表1，原礦化學成分分析見表2。採用圖1的全浮選工藝流程，菱鐵礦破碎至-3mm以下，並混勻，按液固比＝1∶2，的比例加入球磨機磨礦，磨礦粒度為-0.074mm佔85.38％，浮選藥劑制度(1)菱鐵礦粗選六偏磷酸鈉300g/t，攪拌4min，硫酸調pH＝5～6，攪拌4min，SP捕收劑600g/t，攪拌3min，澱粉600g/t，攪拌3min，2#油40g/t攪拌3min，充氣並刮泡(2)菱鐵礦精選I澱粉300g/t，攪拌3min，2#油20g/t攪拌3min，充氣並刮泡(3)菱鐵礦精選II硫酸調pH＝5～6，澱粉200g/t，攪拌3min，2#油15g/t，攪拌3min，充氣並刮泡(4)菱鐵精選III硫酸調pH＝5～6，攪拌3min，澱粉100g/t，攪拌3min，2#油6g/t，攪拌3min，充氣並刮泡。泡沫產品經過脫水乾燥至水分重量百分含量為5％以下，得菱鐵礦精礦產品。所達到的指標見表4。
所用選礦設備為球磨機Φ900×1800mm、顎式破碎機Φ10×50mm和Φ3×30mm、自吸式浮選機(單槽容積為3m3)-昆明茨壩礦山機械廠製造、螺旋分級機Φ2000mm、旋流器Φ150mm。
表1原礦礦物含量 表2原礦化學成分分析 表3流程選礦指標 實施例二菱鐵礦試樣來自雲南某地區，該菱鐵礦原礦中硫、磷、砷均不超標，礦石中主要回收的元素是鐵，其它元素沒有達到綜合回收的價值。原礦礦物含量見表4，原礦化學成分分析見表5。採用圖1的全浮選工藝流程，磨礦粒度為-0.074mm佔88.78％，浮選藥劑制度(1)菱鐵礦粗選六偏磷酸鈉400g/t，硫酸調pH＝5～6，SP捕收劑700g/t，澱粉600g/t，2#油40g/t充氣並刮泡(2)菱鐵礦精選I澱粉400g/t，2#油20g/t充氣並刮泡(3)菱鐵礦精選II硫酸調pH＝5～6，澱粉200g/t，2#油15g/t，充氣並刮泡(4)菱鐵精選III硫酸調pH＝5～6，澱粉200g/t，，2#油6g/t，充氣並刮泡。指標見表6。
表4原礦礦物含量 表5原礦化學成分分析 表6流程選礦指標 實施例三菱鐵礦試樣來自甘肅某地區，該菱鐵礦原礦中硫、磷、砷均不超標，礦石中主要回收的元素是鐵，其它元素沒有達到綜合回收的價值。原礦礦物含量見表7，原礦化學成分分析見表8。採用圖1的全浮選工藝流程，磨礦粒度-0.074mm佔81.68％，浮選藥劑制度(1)菱鐵礦粗選六偏磷酸鈉400g/t，硫酸調pH＝5～6，SP捕收劑700g/t，澱粉600g/t，2#油40g/t充氣並刮泡(2)菱鐵礦精選I澱粉400g/t，2#油20g/t充氣並刮泡(3)菱鐵礦精選II硫酸調pH＝5～6，澱粉200g/t，2#油15g/t，充氣並刮泡(4)菱鐵精選III硫酸調pH＝5～6，澱粉200g/t，2#油6g/t，充氣並刮泡。選礦指標見表9。
表7原礦礦物含量 表8原礦化學成分分析 表9流程選礦指標
權利要求
1、一種單一菱鐵礦全浮選選礦方法，其特徵在於按以下步驟完成將菱鐵礦原料破磨後進行一次粗選三次精選作業，粗選用六偏磷酸鈉作為調整劑調漿，提高礦漿的分散度，其用量為300～600g/t，攪拌3～6min，硫酸調pH＝5～6，攪拌3～6min，加入澱粉作為抑制劑，其用量為500～800g/t，攪拌3～6min，加入SP型菱鐵礦捕收劑，其用量400～800g/t，攪拌3～6min，加入2#油作為起泡劑，其用量為10～40g/t，攪拌3～6min，充氣並刮泡，得泡沫產品I，進入下一段精選作業；精選泡沫產品I硫酸調pH＝5～6，攪拌3～6min，澱粉用量300～500g/t，同時攪拌3～6min，加入2#油10～30g/t，攪拌3～6min充氣刮泡，得泡沫產品II進入下一段精選作業；精選II硫酸調pH＝5～6，攪拌3～6min，澱粉用量200～400g/t，同時攪拌3～6min，加入2#油10～20g/t，攪拌3～6min充氣刮泡，得泡沫產品III進入下一段精選作業；菱鐵礦精選III硫酸調pH＝5～6，攪拌3～6min，澱粉用量100～300g/t，同時攪拌3～6min，加入2#油5～10g/t，充氣刮泡，泡沫產品經過脫水乾燥後得菱鐵礦精礦產品。
2、根據權利要求1所述的單一菱鐵礦全浮選選礦方法，其特徵在於所述的破磨是將菱鐵礦原料破碎至-3mm以下並混勻，按液固重量比為1∶2的比例加入球磨機磨礦，磨礦至粒度為-0.074mm的佔75％～95％，-0.100mm佔100％。
3、根據權利要求1所述的單一菱鐵礦全浮選選礦方法，其特徵在於所述的脫水乾燥是將泡沫產品乾燥至水分重量百分含量為5％以下。
全文摘要
本發明涉及一種單一菱鐵礦全浮選選礦方法，屬於礦物加工工程鐵礦石的選礦技術領域。針對單一的菱鐵礦礦石同時伴生有少量的赤褐鐵礦、磁黃鐵礦及黃鐵礦等礦石採用全浮選工藝流程，先將原料破碎至-3mm以下並混勻，按液固重量比為1∶2的比例磨礦至粒度為-0.074mm佔75％～95％，經一次粗選三次精選作業可以獲得品位TFe≥38％，鐵回收率75～86％的菱鐵礦精礦。本發明所提供的全浮選工藝流程是利用菱鐵礦捕收劑進行捕收，可以使菱鐵礦和捕收劑的表面發生強烈的物理化學吸附，實現菱鐵礦與其它礦石的有效分離。
文檔編號B03D1/08GK101264465SQ20081005837
公開日2008年9月17日 申請日期2008年5月12日 優先權日2008年5月12日
發明者陳曉鳴, 邱崇棟, 肖軍輝, 雲 雷, 肖榮華, 昱 張, 張宗華 申請人:昆明理工大學, 昆明鋼鐵集團有限責任公司