福建某超貧磁鐵礦弱磁精反浮選提鐵降硅試驗(yàn)

廖 祥 劉艷杰 許 蕊 楊 崇 秦 磊 李寶安

(1.武漢理工大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院;2.武漢紡織大學(xué)環(huán)境工程學(xué)院;3.華南理工大學(xué)環(huán)境與能源學(xué)院)

有資料表明，進(jìn)一步提高鐵精礦品位雖然會(huì)在一定程度上增加選礦成本，但卻可大大提高煉鐵效益。入爐鐵精礦品位每提高1個(gè)百分點(diǎn)，生鐵產(chǎn)量可以提高2.5個(gè)百分點(diǎn)，同時(shí)焦比下降1.5個(gè)百分點(diǎn)。因此，進(jìn)一步提高精礦鐵品位具有顯著的節(jié)能減排、降本增效效果。

我國(guó)福建某微細(xì)粒嵌布的超貧磁鐵礦石鐵品位在13%左右，70%左右的磁鐵礦物嵌布粒度在0.04～0.01 mm，屬難解離、難分選磁鐵礦石，單一磁選工藝難以獲得高品位的鐵精礦。針對(duì)弱磁選精礦中石英等脈石礦物含量高的問(wèn)題，本試驗(yàn)進(jìn)行了陰離子反浮選提鐵降硅研究。

1 試驗(yàn)礦樣

試驗(yàn)礦樣為福建某超貧磁鐵礦弱磁選精礦，－0.043 mm占80.80%，探索試驗(yàn)表明，該粒度下浮選效果較理想。礦樣主要化學(xué)成分分析結(jié)果見(jiàn)表1，鐵物相分析結(jié)果見(jiàn)表2。

表1 試樣主要化學(xué)成分分析結(jié)果 %

從表1可以看出，試樣鐵品位為65.30%，S、P含量均較低，SiO2含量高達(dá)8.52%，是影響精礦品質(zhì)的主要因素，因此，石英是要去除的主要成分。

表2 試樣鐵物相分析結(jié)果 %

從表2可以看出，試樣中的主要鐵礦物為磁性鐵，占總鐵的91.69%，其次是碳酸鐵、赤褐鐵、硅酸鐵，分別占3.14%、3.03%、1.92%，硫化鐵含量很少。

2 試驗(yàn)設(shè)備及試驗(yàn)藥劑

2.1 試驗(yàn)設(shè)備

粗、精選選用XFD－76型1.5 L掛槽浮選機(jī)，掃選選用XFD－76型1 L掛槽浮選機(jī);采用PHS－3C型pH計(jì)測(cè)定礦漿pH值。

2.2 試驗(yàn)藥劑

試驗(yàn)主要藥劑見(jiàn)表3。

表3 試驗(yàn)主要藥劑

3 試驗(yàn)結(jié)果與討論

3.1 單因子條件試驗(yàn)

按圖1所示的流程進(jìn)行單因子條件試驗(yàn)。

圖1 單因子條件試驗(yàn)流程

3.1.1 NaOH用量試驗(yàn)

礦漿pH調(diào)整劑NaOH用量試驗(yàn)的抑制劑DF用量為600 g/t、活化劑CaO為200 g/t、捕收劑SMO為500 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖2。

從圖2可以看出，隨著NaOH用量的增加，反浮選粗精礦鐵品位呈先快后慢的上升趨勢(shì)、鐵回收率呈下降趨勢(shì)。綜合考慮，確定后續(xù)試驗(yàn)的NaOH用量為800 g/t(pH=11)。

圖2 氫氧化鈉用量試驗(yàn)結(jié)果

3.1.2 反浮粗選DF用量試驗(yàn)

反浮粗選DF用量試驗(yàn)的NaOH用量為800 g/t、CaO為200 g/t、SMO為500 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖3。

圖3 DF用量試驗(yàn)結(jié)果

從圖3可以看出，隨著DF用量的增加，反浮選粗精礦鐵品位下降、鐵回收率上升。綜合考慮，確定后續(xù)反浮粗選試驗(yàn)的DF用量為500 g/t。

3.1.3 反浮粗選CaO用量試驗(yàn)

反浮粗選CaO用量試驗(yàn)的NaOH用量為800 g/t、DF為500 g/t，SMO為500 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖4。

圖4 CaO用量試驗(yàn)結(jié)果

從圖4可以看出，隨著CaO用量的增加，反浮選粗精礦鐵品位呈先快后慢的上升趨勢(shì)、鐵回收率呈下降趨勢(shì)。綜合考慮，確定后續(xù)反浮粗選試驗(yàn)的CaO用量為200 g/t。

3.1.4 反浮粗選SMO用量試驗(yàn)

反浮粗選SMO用量試驗(yàn)的NaOH用量為800 g/t、DF為500 g/t，CaO為200 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖5。

圖5 SMO用量試驗(yàn)結(jié)果

從圖5可以看出，隨著SMO用量的增加，反浮選粗精礦鐵品位呈先快后慢的上升趨勢(shì)、鐵回收率呈下降趨勢(shì)。綜合考慮，確定后續(xù)反浮粗選試驗(yàn)的SMO用量為400 g/t。

3.2 閉路試驗(yàn)

在條件試驗(yàn)和開路試驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行了閉路試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見(jiàn)圖6，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

圖6 閉路試驗(yàn)流程

表4 閉路試驗(yàn)結(jié)果 %

從表4可以看出，采用圖6所示的反浮選閉路流程處理鐵品位為65.30%的弱磁選鐵精礦，最終可獲得鐵品位為68.97%、回收率為98.25%、SiO2含量為3.35%的鐵精礦，尾礦鐵品位僅有16.39%、回收率僅有1.75%，因此，反浮選效果顯著。

4 結(jié)論

(1)福建某超貧磁鐵礦弱磁選精礦鐵品位為65.30%，磁性鐵占總鐵量的91.69%，－0.043 mm占80.80%，采用弱磁選工藝難以顯著提高精礦鐵品位。

(2)采用1粗1精3掃、中礦順序返回的反浮選閉路流程處理該試樣，最終獲得了鐵品位為68.97%、回收率為98.25%、SiO2含量為3.35%的鐵精礦，尾礦鐵品位僅有16.39%、回收率僅有1.75%。試驗(yàn)取得了顯著的提鐵降雜效果。

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