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某高磷鲕状赤铁矿浮选试验研究

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摘要鄂西某高磷鲕状赤铁矿重-磁联用铁精矿Fe品位49.26%,SiO2品位15.70%,P品位0.62%,为进一步提铁降磷,对该铁精矿进行絮凝-反浮选工艺技术条件探究。结果表明脱泥后产品采用1粗3精2扫中矿顺序返回的反浮选闭路流程流程,最终得到Fe品位55.32%,回收率86.33%,含P量0.29%,提铁降磷效果较明显。

关键词铁精矿絮凝反浮选提铁降磷

中图分类号:TF521文献标识码: A

鄂西高磷鲕状赤铁矿在中国储量巨大,是重要的可利用的铁矿石资源,但是高磷鲕状铁矿中赤铁矿粒度细,与磷灰石、石英等脉石矿物嵌布关系复杂,是国内外公认的最难选的铁矿石类型之一。经济不断发展,铁需求量不断增加,而富铁矿逐渐减少,随着选矿技术不断提高,这种难选矿的利用逐渐提上了日程。现对鄂西某高磷鲕状赤铁矿进行选矿试验探究。采用重选-磁选联用得到磁选铁精矿全铁品位49.53%,回收率80.78%,P含量0.62%。为进一步提铁降磷,现对选矿新流程进行研究,增加反浮选。

1 矿石性质

试验矿样为某高磷鲕状赤铁矿重选-强磁铁精矿,细度为-0.043mm占80%,粒度细常规浮选效果不好,经研制高效抑制剂PQE和捕收剂PL,对试样先絮凝后浮选试验探索表明浮选效果良好。矿样多元素分析结果见表1,矿样的铁物相分析结果见表2。

表1矿样的多元素分析结果

表2矿样的铁物相分析结果

由表1知,铁品位还有待提高,且磷含量较高,而脉石主要为石英,由表2知,铁矿物以赤褐铁矿为主,基本没有磁性矿,因此考虑反浮选进行提铁降磷。

2 试验设备与方法

2.1 试验设备

IKARW20搅拌器

偏反两用显微镜 OlympusBX51 日本奥林巴斯显微镜厂

单槽浮选机 RK/FD-1.5武汉洛克粉末设备制造有限公司

酸度计 pH-10 赛多利斯科学仪器有限公司

2.2 试验方法

直接对磁精矿进行浮选,用光学显微镜观察浮选尾矿以及精矿,试样粒度太细,含泥量多,大矿物颗粒表面细粒矿物包裹,细粒磁铁矿会影响脉石的浮选,因此降低铁矿品位,而细泥脉石包裹铁矿石又会影响铁的回收率。因此浮选前添加分散剂,再进行选择性絮凝,脱泥是必要的,从而降低细泥对浮选的不利影响。

加入5%的NaOH调整适当的pH,以600r/min搅拌转速搅拌3分钟,加入分散剂水玻璃分散,搅拌3分钟,加入新型抑制剂PQE,搅拌2分钟,降低转速300r/min,搅拌1分钟,沉降,当矿浆液面降到500mL处虹吸掉上面的浑浊液。重复两次,完成脱泥过程。

反浮选试验选取1.5L的单槽浮选机,选取NaOH和HCl作为pH调整剂,选取改性苛化淀粉作为抑制剂,选取CaO作为活化剂,选取新型捕收剂PL作为捕收剂,进行单因素条件试验探究。

3试验结果与讨论

3.1 反浮选试验

反浮选试验样品选取在pH=9,水玻璃用量为1.5kg/t,絮凝剂PQE用量分别为0.4kg/t条件下进行分散脱泥之后的矿样。对其进行一步探索反浮选条件,同样采取单因素条件试验对pH、改性淀粉用量、CaO用量、捕收剂PL用量进行探索。

3.1.1反浮选pH条件试验

反浮选pH条件试验分别在pH=9、10、11、12条件下,改性淀粉用量为1kg/t,CaO用量为0.1kg/t,PL用量为1.2kg/t。试验结果如图5

由图5可以看出,随pH增大Fe回收率不断下降,品位不断上升,知道最好趋于水平,综合考虑,选取pH=11,作为最优条件。

3.1.2反浮选改性淀粉用量试验

反浮选改性淀粉用量试验选取在pH=11的条件下,改性淀粉用量分别为1kg/t、1.5kg/t、2kg/t、2.5kg/t,CaO用量为0.1kg/t,PL用量为1.2kg/t。试验结果如图6、图7

由图6,可知随着改性淀粉用量增加,Fe品位选增加后降低,而P先降低后又升高。这主要是由于改性淀粉的双重作用决定的,既能起到絮凝剂的作用,同时又有抑制赤铁矿的作用。由图7可以看出随着改性淀粉用量增加回收率不断上升,这主要是由于改性淀粉起到抑制作用,但综合考虑品位,选取1.5kg/t作为改性淀粉的最佳用量。

3.1.3反浮选CaO用量试验

反浮选CaO用量试验选取在pH=11的条件下,改性淀粉用量分别为1.5kg/t,CaO用量分别为0.05kg/t、0.1kg/t、0.15kg/t、0.2kg/t,PL用量为1.2kg/t。试验结果如图8

由图8可知随着CaO用量不断增加,Fe回收率不断降低,而Fe品位不断升高,后下降,这是由于CaO有起到活化石英的作用,增加用量有利于捕收剂对石英的捕收,因此Fe的回收率下降,而品位增加。但当CaO过多时,Fe品位又会下降,这是因为捕收剂将赤铁矿也一起捕收了。综合考虑CaO用量选取0.1kg/t。

3.1.4反浮选捕收剂用量试验

反浮选捕收剂用量试验选取在pH=11的条件下,改性淀粉用量分别为1.5kg/t,CaO用量为0.1kg/t,PL用量分为1.2kg/t、1.5kg/t、1.8kg/t、2.0kg/t,试验结果如图9、图10。

由图9可知随着捕收剂用量增加,Fe品位增加,之后又下降,而P品位先下降后增加,是由于随着捕收剂用量增大PL对石英捕收能力也增加,因此Fe品位会增加,P品位下降,选择性较好。捕收剂多量时,捕收剂PL对石英的浮选已趋于饱和,多余捕收剂会带出赤铁矿,选择性降低,故Fe品位之后又下降,因此捕收剂要适量。由图10可以看出Fe回收率随捕收剂用量增加不断下降。综合考虑选取1.5kg/t的用量。

4结论

(1)鄂西某高磷鲕状赤铁矿含磷量高,嵌布粒度极细,采用重-磁联用得到铁精矿Fe品位49.26%,P品位0.62%,效果不好,很难达到合格精矿。

(2)该铁精矿细度为-0.043mm占80%,粒度细,直接对磁精矿进行浮选,用光学显微镜观察浮选尾矿以及精矿,含泥量多,大矿物颗粒表面细粒矿物包裹。因此浮选前添加分散剂,再进行选择性絮凝,脱泥,从而降低了细泥对浮选的不利影响。

(3)经分散-选择絮凝-脱泥-反浮选流程,最终得到铁品位55.32%,回收率86.33,P品位降至0.29,含SiO2 3.73%,提铁降磷效果明显,而且降低了Si含量。

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