高氟、高鉀鈉氧化鐵礦提鐵降氟、降鉀鈉選礦工藝的製作方法

2023-05-20 21:41:41 1

專利名稱：：高氟、高鉀鈉氧化鐵礦提鐵降氟、降鉀鈉選礦工藝的製作方法
技術領域：
：本發明涉及一種鐵礦石提鐵降雜的選礦方法，尤其是涉及一種高氟、高鉀鈉氧化鐵礦提鐵降氟、降鉀鈉選礦工藝，可用於高氟、高鉀鈉氧化氧化鐵礦的選礦，也可用於針鐵礦、菱鐵礦、褐鐵礦等弱磁性鐵礦物的選別。
背景技術：
：我國鐵礦石的主要特點是"貧"、"細"、"雜"，平均鐵品位32%，比世界平均品位低ll個百分點。其中97%的鐵礦石需要選礦處理，並且複雜難選的紅鐵礦佔的比例大，約佔鐵礦石儲量的20.8%。我國鐵礦石雜質含量高，除含有常規的雜質元素鈣(Ca)、鎂(Mg)、矽(Si)、鋁(Al)外，有的還含有(S)、磷(P)、鉀(K)、鈉(Na)等有害雜質，一些鐵礦石中還含有氟(F)，如包鋼白雲鄂博鐵礦。鐵精礦中氟含量高，在高爐冶煉中造成鐵礦粉的液相流動性指數增大，粘結相自身強度下降，從而對高爐冶煉產生不利影響，而且還會造成對大氣的汙染，對土壤、農作物造成危害。鐵礦石中的鉀、鈉易揮發，會在爐內循環累積，降低礦石的軟化溫度，引起球團礦異常膨脹而嚴重粉化，並可促進強化焦炭的氣化反應能力，使焦炭強度急劇降低而粉化，造成高爐料柱透氣性嚴重惡化，危及正常生產。液態或固態鹼金屬粘附於爐襯上能使爐牆嚴重結瘤，又破壞爐襯。入爐鐵礦石鹼金屬鉀、鈉含量太多，超過高爐排鹼能力，就會形成鹼金屬富集，導致高爐中上部爐料鹼金屬含量大大超過入爐料原始水平。鐵礦石含有較多的鹼金屬極易造成軟化溫度降低，軟熔帶上移，不利於發展間接還原，造成焦比升高。球團含有鹼金屬會造成球團異常膨脹引起嚴重粉化，惡化料柱透氣性。鹼金屬對焦炭性能破壞也很嚴重。另外，高爐中上部鹼金屬化合物黏附在爐牆上，促使爐牆結厚、結瘤並破壞磚襯。因此，鐵礦石含鹼金屬越低越好。目前，處理高氟、高鉀鈉氧化氧化鐵礦一般採用"弱磁選_強磁選_反浮選回收鐵"工藝，該選礦工藝具有一定的提鐵降矽效果，氧化礦精礦鐵品位64%以下，Si02含量在4%左右，1(20+化20含量0.5%左右，F含量在0.55%左右，鐵回收率71%，鐵精礦品位偏低，雜質含量偏高。
發明內容本發明的目的就是針對現有技術中存在的上述缺陷，而提供一種鐵精礦品位高、鐵回收率高、鐵精礦中氟(F)、鉀鈉(K20+Na20)含量低的高氟、高鉀鈉氧化鐵礦提鐵降氟、降鉀鈉選礦工藝。為實現本發明之目的，本發明高氟、高鉀鈉氧化鐵礦提鐵降氟、降鉀鈉選礦工藝通過以下技術方案來實現。本發明高氟、高鉀鈉氧化鐵礦提鐵降氟、降鉀鈉選礦工藝包括以下工藝、步驟(1)弱磁選作業氧化鐵礦石經過破碎、磨礦、分級作業，給入弱磁選作業獲得弱磁選精礦、弱磁選尾礦；(2)弱磁選精礦反浮選作業弱磁選精礦經過反浮選提鐵降雜，獲得弱精反浮精礦；在此階段，反浮選的泡沫部分作為尾礦排出。(3)中磁_強磁作業弱磁選尾礦經過中磁選作業、強磁選作業，分別獲得中磁精礦、強磁精礦；在此階段，分別排出強磁中礦、強磁尾礦。(4)反浮選作業中磁精礦、強磁精礦合併後，經過濃縮作業給入反浮選作業，獲得反浮選精礦；在此階段拋出反浮選尾礦。(5)正浮選作業反浮選精礦經過濃縮作業給入正浮粗選、正浮精選作業獲得正浮精礦；在此階段，排出正浮尾礦。正浮精選的底流部分返回前段的濃縮作業。(6)弱精反浮精礦、正浮精礦合併後，獲得最終的氧化礦精礦。上述反浮選作業在弱鹼性礦漿介質中進行，礦漿ra值的範圍為7.5-9，以8.0-8.5為宜，採用水玻璃做鐵礦物抑制劑，捕收劑採用鐵礦石陰離子反浮選捕收劑；上述正浮選作業是在弱酸性礦漿介質中進行，礦漿ra值的範圍為5.0-6.5，以5.5-6.0為宜，以硫酸作為調整劑，通過調整礦槳的ra值，以達到抑制含鐵矽酸鹽礦物上浮的目的，採用鐵礦物陰離子正浮選捕收劑。上述弱磁選作業採用永磁筒式磁選機，磁感應強度範圍為0.1-0.25特斯拉；上述中磁選作業、強磁選作業皆採用電磁脈動高梯度磁選機，中磁選作業的磁感應強度為0.3-0.5特斯拉，強磁選作業的磁感應強度為0.8-1.5特斯拉。所述的強磁選作業採用強磁粗選、強磁精選兩段串聯作業為宜。與現有工藝相比，該工藝特點有(1)將弱磁選精礦與強磁選精礦由混合反浮選改為單獨反浮選；(2)對強磁選精礦採用反浮選——正浮選的工藝，首先在鹼性礦漿中利用反浮選，將強磁精礦中重晶石、螢石、稀土、碳酸鹽等易浮礦物拋出，再在酸性介質中利用正浮選抑制含鐵矽酸鹽礦物而浮出弱磁性鐵礦物，達到"矽鐵"分離的目的，從而獲得優質正浮精礦。正浮選精礦與弱精反浮選精礦合併作為氧化礦混合精礦輸出。(3)本發明針對鐵礦氧化礦系列精礦品位低、含鉀鈉高的缺點，根據強磁作業精礦中鐵礦物及脈石礦物浮遊性和浮遊速度差異，採用反浮選降氟，除氟率高；在弱酸性介質中正浮選降鉀鈉的分步浮選組合新工藝，獲得了滿意的結果。圖1為現有技術採用的氧化鐵礦選礦工藝流程圖；圖2為本發明高氟、高鉀鈉氧化鐵礦提鐵降氟、降鉀鈉選礦工藝流程圖。具體實施例方式為進一步描述本發明，下面以包鋼白雲鄂博氧化鐵礦選礦為例，結合附圖和實施例，對本發明高氟、高鉀鈉氧化鐵礦提鐵降氟、降鉀鈉選礦工藝作更詳細的描述。礦樣為中貧氧化礦，原礦多元素分析結果見表1，礦物組成分析見表2，鐵物相分析見表3。表l原礦多元素分析結果(％)tableseeoriginaldocumentpage5表3鐵物相分析結果(％)tableseeoriginaldocumentpage5從上表看出，試驗期間氧化礦原礦含TFe31.8%、K20+Na201.15%、Si027.29%、F9.3%，原礦F含量較高。而且原礦中磁性鐵含量較高24.7%，所佔比例高達80.19%。原礦中鐵礦物主要有磁鐵礦、赤鐵礦，佔原礦總礦物量的44.32%;脈石礦物主要有螢石、角閃石、輝石、白雲石、方解石、石英、長石等。從圖1所示的現有技術採用的氧化鐵礦選礦工藝流程圖看出，現有技術採用的氧化鐵礦選礦流程為弱磁——中磁、強磁——反浮選工藝，反浮選作業採用水玻璃做鐵礦物抑制劑，採用張家口金科化工有限公司生產的GE-28藥劑為螢石、稀土等易浮礦物的捕收劑。選礦指標為氧化礦精礦鐵品位64%以下，Si02含量在4%左右，K20+Na20含量0.5%左右，F含量在0.55%左右，鐵回收率71%，鐵精礦品位偏低，雜質含量偏高。從圖2所示的本發明高氟、高鉀鈉氧化鐵礦提鐵降氟、降鉀鈉選礦工藝流程圖看出，本發明採用弱磁_中磁、強磁_反浮選_正浮選工藝。反浮選作業仍採用水玻璃做鐵礦物抑制劑，GE-28藥劑為螢石、稀土等易浮礦物的捕收劑；浮選採用濃硫酸作為調整劑，通過調整礦漿的ra值，以達到抑制含鐵矽酸鹽礦物上浮的目的，捕收劑採用張家口金科化工有限公司研製的GK-68，該藥劑總有機物的含量50%，試驗時配製成20%濃度。其中GE-28藥劑為鐵礦石陰離子反浮選捕收劑，GK-68為鐵礦石陰離子正浮選捕收劑，也可以用其他市場上銷售的類似性質的鐵礦石捕收劑。藥劑配製方法(1)捕收劑的配製方法將一定量的捕收劑吊裝至配藥槽中，加清水至刻度，通蒸汽加熱70°C8(TC溶化配製成濃度為20%(0.2千克/升)的溶液，從過藥車間用泵送到選礦車間九系列正浮作業藥箱中，藥劑輸送溫度須保證7(TC以上。(2)H2S04的運輸及添加112504的濃度為92.5%，採用汽車運輸至主廠房儲酸罐，泵送至藥箱。添加時直接自流加入藥點，加藥量採用無源恆定流量計計量。浮選作業條件(1)反浮選作業①濃縮作業底流濃度4550%②浮選作業的溫度為28°C±③浮選作業礦漿TO值8.59(2)正浮選作業①濃縮作業底流濃度3040%②浮選作業的溫度為30°C±③浮選作業礦槳ra值5.5浮選作業的藥劑制度見表4。表4浮選作業藥劑制度tableseeoriginaldocumentpage6本發明根據強磁精礦中鐵礦物及脈石礦物浮遊性和浮遊速度差異，採用GE-28反浮選降氟-GK-68在弱酸性介質中正浮選降鉀鈉的分步浮選組合新工藝。應用於包鋼選礦廠工業生產實踐表明，本發明高氟、高鉀鈉氧化鐵提鐵降氟、降鉀鈉選礦工藝應用後使鐵精礦品位由62.27%提高至65.07%，氟(F)含量由0.76%降至0.35%，並使強磁精礦的反浮選鐵精礦中鉀鈉(K20+Na20)含量由1.23%降至0.99%。為降低冶煉成本，提高高爐利用係數，獲取更大經濟效益提供了原料保證。權利要求一種高氟、高鉀鈉氧化鐵礦提鐵降氟、降鉀鈉選礦工藝，其特徵在於包括以下工藝、步驟(1)弱磁選作業氧化鐵礦石經過破碎、磨礦、分級作業，給入弱磁選作業獲得弱磁選精礦、弱磁選尾礦；(2)弱磁選精礦反浮選作業弱磁選精礦經過反浮選提鐵降雜，獲得弱精反浮精礦；(3)中磁-強磁作業弱磁選尾礦經過中磁選作業、強磁選作業，分別獲得中磁精礦、強磁精礦；(4)反浮選作業中磁精礦、強磁精礦合併後，經過濃縮作業給入反浮選作業，獲得反浮選精礦；(5)正浮選作業反浮選精礦經過濃縮作業給入正浮粗選、正浮精選作業獲得正浮精礦；(6)弱精反浮精礦、正浮精礦合併後，獲得最終的氧化礦精礦。2.如權利要求1所述的一種高氟、高鉀鈉氧化鐵礦提鐵降氟、降鉀鈉選礦工藝，其特徵在於所述反浮選作業在弱鹼性礦漿介質中進行，礦漿ra值的範圍為7.5-9，採用鐵礦石陰離子反浮選捕收劑；所述正浮選作業是在弱酸性礦漿介質中進行，礦漿ra值的範圍為5.0-6.5，採用鐵礦物陰離子正浮選捕收劑。3.如權利要求2所述的一種高氟、高鉀鈉氧化鐵礦提鐵降氟、降鉀鈉選礦工藝，其特徵在於所述反浮選作業的礦漿ra值範圍為8.0-8.5，採用水玻璃做鐵礦物抑制劑；所述正浮選作業礦漿ra值的範圍為5.5-6.0，以硫酸作為調整劑。4.如權利要求1、2或3所述的一種高氟、高鉀鈉氧化鐵礦提鐵降氟、降鉀鈉選礦工藝，其特徵在於所述弱磁選作業採用永磁筒式磁選機，磁感應強度範圍為0.1-0.25特斯拉；所述中磁選作業、強磁選作業皆採用電磁脈動高梯度磁選機，中磁選作業的磁感應強度為0.3-0.5特斯拉，強磁選作業的磁感應強度為0.8-1.5特斯拉；所述的強磁選作業採用強磁粗選、強磁精選兩段串聯作業。全文摘要本發明公開了一種高氟、高鉀鈉氧化鐵礦提鐵降氟、降鉀鈉選礦工藝，包括以下工藝、步驟氧化鐵礦石經過破碎、磨礦、分級作業，給入弱磁選作業獲得弱磁選精礦；弱磁選精礦經過反浮選提鐵降雜，獲得弱精反浮精礦；弱磁選尾礦經過中磁選作業、強磁選作業，獲得中磁精礦、強磁精礦；中磁精礦、強磁精礦合併後，給入反浮選作業，獲得反浮選精礦；反浮選精礦經過正浮粗選、正浮精選作業獲得正浮精礦；弱精反浮精礦、正浮精礦合併後，獲得最終的氧化礦精礦。本發明根據鐵礦物及脈石礦物浮遊性和浮遊速度差異，採用弱鹼性介質中反浮選降氟、在弱酸性介質中正浮選降鉀鈉的分步浮選組合新工藝，鐵精礦品位高、鐵回收率高、鐵精礦中氟(F)、鉀鈉(K2O+Na2O)含量低。文檔編號B03D1/00GK101791587SQ20101013607公開日2010年8月4日申請日期2010年3月29日優先權日2010年3月29日發明者劉軍,張永,皇甫明柱,胡義明申請人:中鋼集團馬鞍山礦山研究院有限公司