GE-609捕收剂对齐大山赤铁矿反浮选的初探.pdf

2 0 0 6年第 4期 有 色金属 选矿部 分 4 l G E 一 6 0 9 捕收剂对齐大山赤铁矿反浮选的初探 王春梅， 葛英勇， 王凯金， 曾小波 武汉理工大学资源与环境 工程 学院，武汉 4 3 0 0 7 0 摘要 针对齐大山赤铁矿含硅高的特点， 采用 G E 一 6 0 9 作捕收剂， 淀粉作抑制剂， 反浮选硅酸盐矿， 获得了铁精矿 品位 6 7 ． 1 2 ％、 回收率 8 3 ．5 5 ％的良好指标， 并可实现常温浮选 ， 与阴离子反浮选工艺比较 ， 阳离子反浮选可以降低选矿 成本 。 关键词 赤铁矿； 阳离子捕收剂GE - 6 0 9 ； 反浮选 中图分类号 T D 9 5 6 文献标识码 A 文章编号 1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 0 6 0 4 0 0 4 1 0 3 随着国内钢铁行业迅速发展和炼铁技术 的不断 进步， 对钢铁原料铁精矿质量要求也不断提高。S iO 含量过高则高炉利用系数降低， 铁产量下降， 炼铁成 本增加。 为适应新形势 ， 各矿山掀起 了提铁降硅的热 潮。因此 ， 对 S i O 含量较高的铁矿 ， 反浮选降硅尤为 重要 。 目前 ，国内外反浮选降硅 的工艺有阴离子反浮 选工艺和阳离子反浮选工艺。阴离子反浮选 因捕 收 剂种类多、 原料来源广等特点， 被国内选矿厂广泛采 用， 而西方发达国家多使用阳离子反浮选 ， 其原因是 由阳离子反浮选本身的优点决定的【l1 。第一， 阳离子 反浮选药剂制度简单 ，仅使用阳离子捕收剂就可以 实现脱硅的目的；而阴离子反浮选工艺除使用捕收 剂以外， 还需要抑制剂、 活化剂及 p H值调整剂 ， 药 剂品种多 、 耗量大、 费用高 。 第二 ， 阳离子捕收剂具有 良好的耐低温性能 ， 可在 1 O ℃左右实现工业生产； 而 阴离子捕收剂， 由于其溶解性能受温度影响大， 一般 都需要保持矿浆温度 3 O ℃左右。显然， 采用阳离子 反浮选工艺可以节省大笔加温费用 ， 降低生产成本。 所以， 对于追求利润最大化的国外企业来说 ， 大多采 用阳离子反浮选工艺。 在我国阳离子反浮选工艺没有得到普遍推广的 原因主要是阳离子捕收剂的研发严重滞后 。而可供 选择的现有几种伯胺型阳离子捕收剂产品如十二胺 等 ， 在实践中发现存在严重的缺点， 如起泡量大 ， 泡 沫发黏、 难消泡、 流动性差 、 泡沫产品难处理 ， 选择性 差， 矿泥多时易跑槽， 导致操作不稳， 指标变差。 G E 一 6 0 9是武汉理工大学经三年不断研究优化 研制成功的新型高效 阳离子反浮选捕 收剂 ，具有选 收稿 日期 2 0 0 6 - 0 3 2 7 作者简介 王春梅 1 9 7 2 一 ， 女， 湖北枣阳人， 矿物加工专业在读博士。 择性高、 耐低温、 浮选泡沫易消等优点 。捕收剂 G E 一 6 0 9反浮选齐大山铁矿用量为 2 6 0 g ／ t ， 经过一次 粗选 、一 次精选 、两 次扫选 ，可获得铁精 矿 品位 6 7 ． 1 2 ％、 铁 回收率 8 3 ． 5 5 ％， 尾矿铁 品位 1 4 ． 2 6 ％ 、 铁 回收率 1 6 ． 4 5 ％的良好指标。 1 试 验 方 法 1 ． 1 样品 试验样品由鞍山某矿业公 司科技处提供 ，经分 析样品 r i t e 4 1 ． 5 6 ％。 1 ． 2 试验设备 粗选使用 1 L搅拌式浮选机 ， 精选 、 扫选 I 使用 0 ．7 5 L 搅拌式浮选机，扫选 Ⅱ使用 O ．5 L搅拌式浮选 机 。 1 ． 3 药剂 由武汉理工大学 自主研制 的 G E 一 6 0 9阳离子捕 收剂， 普通食用玉米淀粉为抑制剂。 1 ． 4 试验流程 开路试验流程如图 1 所示 ， 采用一次粗选 、 一次 精选流程；闭路试验流程如图 2所示 ，采用一次粗 选 、 一次精选 、 两次扫选流程。 2试验 内容 2 ． 1 探索性试验 探索性试验的目的是反应条件对浮选指标的影 响， 确定合适的选别流程。选用图 1 试验流程， 固定 其他因素， 探求另一因素变化对浮选指标的影响。 试 验结果见表 1 、 图 3和图 4 。 2 ． 1 l 温度变化对浮选的影响 维普资讯 4 2 有 色金属 选矿部 分 2 0 0 6年第 4期 原矿 尾 矿 精 矿 图 1 开路试验流程 Fi g 1 Fl o ws h e e t o f o p e n c i r c u i t e x p e fime n fio n 原矿 尾矿 图 2 闭路试验流程 Fi g 2 Fl o ws h e e t o f c l o s e c i r c ui t e x p e r i me nt i o n 在淀粉 、 G E 一 6 0 9用量一定的情况下 ，验证温度 变化对浮选指标的影响。用 自来水和冰块控制反应 温度 ， 在 1 0 ℃、 1 8 ℃、 2 5 ℃温度下进行对 比试验 ， 试验 结果如表 1 所示。 表 1 温度对浮选指标的影响 T a b 1 E ff e c t o f t e m p e r a t u r e o n s e p a r a t i o n i n d e x 0 f c o n c e n t r a t e 由试验结果看出， 在 1 0 ～ 2 5 ℃温度范围内， 浮选 指标受温度变化的影响极小 ，从而可知在该温度范 围内，可认为 G E 一 6 0 9捕收能力几乎不受温度的影 响。 可实现不加温或少加温的工业生产， 节省加温费 用， 降低加工成本。 2 ． 1 ． 2 淀粉用量选择及分析 由图 3可知 ， 在 G E 一 6 0 9用量 2 6 0 g ／ t 一定情况 下 ， 当淀粉用量较小时 ， 铁与硅 的分选性较差 、 铁精 矿品位低、 回收率也不高； 当增加淀粉用量到 1 5 0 0 g ／ t 时， 铁精矿品位较高， 回收率也较理想； 再增加淀粉 用量 ， 由于用量过多 ， 过度抑制铁与硅 的分选 ， 回收 淀粉用t i t ／ g ‘ t 图 3 淀粉用量对浮选指标的影响 Fi g 3 Ef f e c t o f s t a r c h o n s e p a r a t i o n i n d e x o f c onc ent r at e 率有所增加但铁精矿品位反而下降。兼顾回收率和 品位间的关 系， 确定淀粉用量为 1 5 0 0 g ／ t 。 2 ． 1 ． 3 捕收剂用量的选择及分析 a Ⅱ 暑 GE 一 6 0 9用量／ g ’ t 图 4 G E 一 6 0 9用量对浮选指标的影响 F i g 4 E ff e c t o f G E - 6 0 9 o n s e p a r a t i o n i n d e x o f c o n c e n t r a t e 在淀粉最佳用量 1 5 0 0 g ／ t 一定情况下 ，考察 G E 一 6 0 9用量对 浮选指标 的影响试验结果见图 4 。由 图 4看 出，捕收剂 G E 一 6 0 9用量对浮选指标影响显 著， 当用量较低时， 回收率较高 ， 但铁精矿品位偏低； 当其用量大于 2 6 0 t 时 ， 既有较高品位 ， 铁精矿品位 大于6 7 ．0 ％， 又有合理的回收率。 在满足市场需求的 情况下 ， 再增加捕收剂用量 ， 品位提高带来的效益弥 补不了回收率降低造成的损失 ，所以确定 G E 一 6 0 9 用量为 2 6 0 g ／ t 。 2 ． 2 闭路流程试验 为确保铁精矿品位、 尽可能提高精矿 回收率 ， 在 开路试验的基础上进行了闭路流程试验 。试验流程 如图 2 。 2 ． 3 闭路试验结果与讨论 闭路试验结果如表 2所示 ， 经过 四循环闭路后 ， 其试验指标为，精矿产率 5 1 ．9 2 ％，铁精矿品位 6 7 ． 1 2 ％， 铁回收率 8 3 ． 5 5 ％。该试验指标与齐大山阴 离子流程的指标相当。 而阳离子反浮选药剂简单 ， 可 以实现较低温浮选 ， 节省加温费用。 有关费用的初步 维普资讯 2 0 0 6 年第 4 期 王春梅等 G E 一 6 0 9 捕收剂对齐大山赤铁矿反浮选的初探 4 3 表 2 闭路试验结果 Ta b 2 Re s u l t s o f c l o s e c i r c ui t e x p e r i me n t a t i o n 产品名称 重量／ g 产率， ％ 铁品位 回收率 尾矿 1 2 5 ．0 0 4 8 ． 0 8 1 4 ．2 6 1 6 ．4 5 核算如表3和表 4 。 3 成本费用比较 据鞍钢选矿厂测算， 使用阴离子捕收剂， 处理每 吨浮选给矿 ， 各药剂费用及冬季加温费如表 3 ； 如改 用阳离子捕收剂， 按此测算其加工费用见表4 。 表 3 阴离子反浮选药剂和蒸汽费用成本 T a b 3 T h e c o s t s o f a n i o n i c r e v e r s e fl o t a t i o n r e a g e n t s an d t h e s t e a m 表 4 阳离子反浮选药剂和蒸汽费用成本 T a b 4 Th e c o s t s o f c a t i o n i c r e v e r s e fl o a t i o n r e a g e n t s an d t h e s t e am 从表 3和表4可以看出，使用阳离子工艺的药 剂及加温费用 比阴离子工艺要低 7 ． 1 2 ，对于一 个年处理 3 0 0万 t 的选矿厂 ，一年节省费用为 3 0 0 万／ t x 7 ． 1 2 J t 2 1 3 6 万 元 显然， 用阳离子反浮选取代阴离子反浮选， 具有 巨大的经济价值 ，可以为企业创造巨大的效益。同 时， 阳离子浮选是在中性条件下进行的， 对设备的腐 蚀性小， 也有利于提高过滤效率， 降低产品水分。 4结 论 1 ．武汉 理工大学研制 的新 型耐低温的 阳离子 捕收剂 G E 一 6 0 9 ， 具有选择性好 、 耐低温 、 泡沫脆 、 易 消泡等优点，为我国铁矿反浮选选用阳离子反浮选 脱硅的工艺创造了良好的条件。 2 ．G E 一 6 0 9反浮选齐大山赤铁矿 ， 经一次粗选 、 一 次精选、 两次扫选顺序返回的闭路流程浮选， 获得 的指标为， 精矿品位 6 7 ． 1 2 ％、 回收率 8 3 ．5 5 ％， 尾矿 铁 品位 1 4 ． 2 6 ％、 回收率 1 6 ． 4 5 ％。 3 ．阳离 子反浮选工艺药 剂制度简单 ，添加方 便， 便于操作。阳离子浮选是在中性条件下进行的， 对设备的腐蚀性小， 也有利于精矿的过滤， 降低产品 水分， 从而提高过滤效果 ， 降低过滤费用。 4 ． 参考鞍钢弓长岭铁矿试验报告关于药剂和 蒸汽费用计算， 使用阳离子反浮选工艺比阴离子反 浮选工艺处理一吨给矿节省费用 7 ． 1 2元，对于一个 年处理 3 0 0万 吨的大型矿山，由此一年增加的利润 达 2 1 3 6万元 ， 效益相 当可观。 参考文献 [ 1 ] R ． M．帕皮里． 矿石的阳离子浮选， 胺的性质和行为[ J ] ． 国外金属矿选矿 ， 2 0 0 1 ， 8 2 7 2 8 ． 【 2 ] 葛英勇， 陈达， 余永富． 耐低温阳离子捕收剂 G E 一 6 0 1 反浮选磁铁矿的研究[ J ] ． 金属矿山， 2 0 0 4 ， 4 3 3 3 5 ． [ 3 ] 葛英勇， 余永富， 陈达， 等． 脱硅耐低温捕收剂 G E 一 6 0 9 的浮选性能研究[ J ] ．武汉理工大学学报， 2 0 0 5 ， 8 1 7 1 9 ． THE oRI GD AL RESEARCH D To THE REVERS E FLoTATI oN oF HEM．ATI TE QI D A MoUN T A B Y C A T I oNI C CoL L E C T oR GE 一 6 O 9 WANG C h u n me i ， GE Y i n g y o n g ， WANG Ka U i n， Z ENG Xi a o b o Wu h a n U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y ， Wu h a n 4 3 0 0 7 0 ， C h i n a ABS TRACT I n t h e ri g h t o f t h e c h a r a c t e ri s t i c o f h e ma t i t e f r o m Q i d a m o u n t a i n ，w h i c h are c o n t a i n i n g l arg e q u an t i t i e s o f s i l i c a t e ，u s i n g GE- 6 0 9 a s c o l l e c t o r an d s t arc h a s d e p r e s s i n g a g e n t t o r e v e rse fl o a t s i l i c a t e o r e s ， we g e t t he s a t i s f a ．c t o r y r e s u l t s o f t h e g r a d e o f c o n c e n t r a t e s a n d t h e r e c o v e r y b e i n g 6 7 ． 1 2 ％and 8 3 ．5 5％ r e s p e c t i v e l y ． F u r t h e r mo r e ， i t i s t h e r o o m t e mp e r a t u r e u n d e r wh i c h t h e o r e s are p r o c e s s e d ． Ac c o r d i n g l y ， c o mp are d wi t h an i o n r e v e rse fl o t a t i o n c r a f t w o r k ，t h e t e c h n o l o g y i S a e c o n o mi c a l a p p r o a c h o f s a v i n g c o s t s ． KEY W ORDSh e ma t i t e ；c a t i o n i c c o l l e c t o r GE一 6 0 9 r e v e r s e fl o t a t i o n 维普资讯