难选矿选矿技术探讨.pdf

S e r i e s No ． 2 3 3 No v e mb e r l 9 9 5 金 属 矿 山 M ETAL M Ⅱ E 总 第 2 3 3 期 l 9 9 5 年 苇 l L 期 弓 一； 东鞍 山难选矿 选矿技术探讨 东 北 大 学 刘慧纳 弓 摘要对提高末鞍 山难选矿浮选指标进行了探讨 ， 主要包括t 提高矿浆 电位 ， 磨矿耐器加合适的 药剂 如 D F } 政变矿浆巍变性l 选择台适 的磨矿环境 } 浮选前充分搅拌、 充气 I 加入步量的辅助捕收剂 DF - 与氧化石蜡皂配音使用 ． 关键词东鞍山垒亟￡矿蓑电位淬遗D F l D h q u i r e- n t 。t h e M 量 Ⅱ 扭 I Pr e c e 鞠l n g T h 呻 l 。 g y。 f L| uHu i n a Ab | 订锄 t I n v e s t i g a t i o n h a s b e e n d o n e d n i mp r o v i n g t h e fl ot a tio n i n d e x e s o f 1 o n g a n s h a n a r e f r s c t o - r y o 自 ， wl c h ma i n l y J n c l u d e l t O t a l s e t h e p u l p p o t e n t i a l ； t o a d d a p p r o p ria t e r e a g e n t s s uc h a 8 DFI d u r - ’ 。 i n g g r i n d i w I t O c h a n g e t h e p u l p r h e o ] o g a l p r o p e r e s l t o s e l e c t s u i t a b l e g r i n d i n g e n v i r o n me n t i t o h d l y a g i t a t e a n d a e r l f y t h e p u l p b e f o r e fl o t a o n； a n d t o a d d a s ma l l a mo u r o f a u x i l i a r y c o l l e c t o r DF we l c h w i l l be u s e d i n c o ml d na t i o n wi t h o x i di z e d p a r a ffi n s o a p ． Ke y Wo r d s D o n g a ml mn s r e f r a c t o r y o r e s ． P u l p p o t e n a 1 ． F l o t a t i o n DF 1 ， D ／ 目前东鞍 山铁矿正 处在赤铁矿 向磁铁 矿开 采的过渡时期， 区段时间约为 2 0 年， 呆矿不便 于分采分遥， 因此， 东鞍山烧结厂入选的铁矿石 也不便分选， 只能综合选别 按矿石工艺类型分 为赤铁 矿堑 、 含绿 泥石 塑 、 高 亚铁 型 、 台 碳酸 铁 塑、 褐铁矿塑等， 除赤铁矿外， 均为难选矿。 为解 决难选矿的选矿技术难题， 冶金部和鞍钢矿山 公司将其列为“ 八五” 期间十大突破的 目标之 一 。我们针对难选 矿研 究了 DF系列 红矿选矿 药剂， 并进一步在磨矿环境、 矿浆电位 、 辅助捕 收剂等方面做了许多试验研究， 取得满意结果． 1 难选矿样及矿石性质 试验用矿样为难选红矿选矿攻关 招标选矿 试验大样。按 1 9 9 3 年采出矿石量混样， 混样比 倒 见 表 1 称 1 9 9 3年 矿 样 ] ．高 亚 铁 矿 T F e 3 9 ．5 7 ％、F e 09 ．2 7 和 碳 酸 铁 矿 TF e 3 3 ． 0 0 、 F e O6 ． 5 O 由东烧厂 1 9 9 2年 4 月提供 ， 取 自西 5 3 m 掌子 面 。 按现场要 求 ， 使用 时将 高亚铁矿或碳 酸铁矿分 别按 2 0 混入 1 9 9 3 年矿样 中进行试验。 矿样 制备 破碎至 一1 ram， 按 1 9 9 3年出矿 比例配矿 ， 混匀备用 。高亚铁 、 碳 酸铁 矿样 同时 破 碎 至 一1 ram 备 用 ， 使用 时按 2 O 混入 1 9 9 3 年矿样中进行试验 闭路 试验流程为粗选 、 扫选 、 三次精选 。 2 难选矿选矿技术探讨 2 ． 1 难选矿的磨矿环境 1 在相同磨矿时间和磨矿条件下， 改变 磨矿过程的药剂制度 ， 可使 磨矿产品粒度均匀 ， 提高可浮粒度 范围 表 2 。从表 2结果 可以看 出， 密矿同时加入苏打和 D F , ， 一2 0 0目含量为 8 6 ． 5 4 ； 只加入苏打为 8 5 ． 7 4 ； 不加苏打为 8 5 ． 6 9 ， 一0 ． 0 1 3 mm粒 级没有 明显变 化 ， 可选 粒级 0 ． 0 7 4 ～0 ． 0 1 3 ram 有 所增加 ， 矿浆粘 度 明 显改善 。磨矿环境的变化对提高回收率极为有 利 表 3 上述磨矿条件下 的闭路试验 情况表 明， 加入 D F 在精矿 品位 6 3 ％的情况下， 回收 率显著提高，说明降低苏打用量 ， 添加D F - 可 逸 弓L ， 曲 拉 二 ； I 譬 | 羽r ．， ． 维普资讯 总 第 2 3 3期 金 属 矿 山 1 9 9 5年 第 l I期 表 2 采用不同药剂制度时的膏矿产品粒度分析 唐矿条件 粒 缓 ． 0 1 5 十0 ． o 9 1 o ． 0 7 4 o 0 5 4 o ． 0 3 9 口 ． 0 3 1 0 o 1 3 一。 ． 0 1 3 个剐 0 ． 3 8 3 ． 0 5 i o ． 8 8 1 6 ． 2 6 1 7 ． 1 1 2 o 7 3 8 l I 1 z ． 1 2 量计 o ． 3 8 j ． 4 3 1 4 ． 3 1 3 0 ． 5 9 4 7 7 0 4 9 7 7 8 7 ． 8 8 1 0 0 ． 0 O 个剐 o 6 3 3 ． 2 5 1 0 3 8 1 6 ． 5 8 1 5 g 5 3 6 z 6 8 1 L 。 ． 累计 o ． 6 3 3 ． 6 8 1 4 2 6 3 0 ． 8 4 4 6 7 9 5 0 4 1 6 7 2 2 1 c 0 - l ⋯ 个别 o ． 4 0 2 ． 8 8 i o 1 8 l 7 ． z 3 l 口 ． 3 7 o ． 8 8 3 0 ． 4 8 1 2 5 8 累计 o 4 0 3 ． 2 8 1 3‘ 6 3 0 ． 6 9 5 o ． O 6 5 O ． 9 4 8 7 ． 4 z l 0 o o 以改变磨矿效 果 ， 提高浮选指标 ， 因此针对东鞍 山烧结厂 目前 沿用二段 磨矿 ， 在磨机改造、 减少 白时等方面 ， 均难 以做到的情况下 ， 改变磨矿环 境是解决 问题 的一个好办法 。 表 3 闭路试验结果 稚 席 浮 遗 著 件耋 嚣． 产 辛 盟回 收 辛 Na 2 CO3 1 ． g ／ 一 2 0 0目 8 5 ． 7 4 N I COl 1 ． 0 k g l t DF， 1 0 O g ／ t 一 2 0 0 目 8 6 ． 枣 时 间 同上 N C O l _ C g ／ t DF _ 】 吨 延 长磨矿 时间 一- 2 0 0目 8 8 ． 5 氧化石 腊精矿3 6 ． O 0 6 3 ． 3 6 6 7 8 4 皂 5 0 ％， t 尾 矿3 4 ． o 0 l 6 ． 8 9 3 2 ． 1 6 DF 1 0 g ／ t r 1 0 o ．o 0 3 3． 6 1 1 0 0． 0o 阿上 精矿3 8 ． 2 2 6 3 ． 5 2 7 1 ． 9 尾 矿6 1 ． 7 8 l 5 ． 3 3 Z 8 ． 0 6 原矿1 0 o ． o 0 3 3 ． 7 1 0 o ． D 0 同上 糟矿‘ 1 ． 3 0 6 3 ． 0 3 7 6 6 2 尾 矿5 8 ． 7 0 ． 5 3 2 3 ． 3 B 原 矿1 0 0 ． 0 o 3 3 ． 9 l 呻0 O 2 添加 合适 的化 学药剂 ， 改 变矿浆 的 流 蛮性 ， 降低矿石的硬度和 破碎强度 ， 改变矿石的 磨性 。化学 药剂 DF 的添加 ， 在磨矿 中不仅 改变 了产 晶粒度 组成 ， 而且有利 于浮选过 程的 进 行 。 东烧厂磨矿添加苏打 。 不仅分散了矿浆 ， 改 变 。 浆流变 性 ， 沉淀 Ca “、 Mg 。 离 子 ， 防 止活 化石英， 软化水， 减少脂肪钙的生成， 将 p H值 调 节为 9左右 ， 多年 实践证 明 ， 苏打加入二次球 磨是适宜 的。 p H9左右 ， 矿浆 中的 Na z C O。 主 要星 HC O； ’ 离子 状态存在 ． Hc Oa离 子的还原 性 有利 于 F e O 浮选 ， 使表 面还原成 铁 的羟基 络合物 F e OH 与脂 肪酸 作用。但在 处理高 亚铁难 选矿时 ， 则需要氧化环境 。 因此需减少苏 打用量 ， 调整 p H8 9即可 ， 加入不产生还原 环境 的化 学试剂是有 益 的 。 DF 的加入 既改变 矿浆流变性 ， 又改 善矿物可 浮性 ， 但不改变矿浆 的氧化还原性 ， 用于浮选难选矿 可获 得 良好选 别效果 。 3 选取适台浮选 的磨矿环境。 众所周知 ， 硫化矿 浮选 时 ， 不同磨矿 条件方 铅矿的 可浮性 有极 太差别 ， 在还原环境磨矿 加硫化钠 ， 在浮 选 电位 一 1 0 0 mV 时 ， 方铅矿 不浮 } 而在氧 化 环 境 电 位 3 0 0 mV 磨 矿 ， 即 使 在 电 位 一 5 0 1 V 时浮选 ， 方 铅矿 仍 保持 很好 的 可浮性 ． 回收率约 9 0 。我 们在 试验中证 明 ， 用硫 化钠 做 p H 调整剂 时 ， 矿 浆为还 原性 ， 赤铁 矿 不浮 难选矿高亚铁和碳酸铁． 都要求在氧化耶境中 浮选 。因此磨矿环境对 浮选 十分重要 。‘ 。 ‘ 般球 磨机 以铁球 为磨 矿舟质 ， 磨矿过程 中产 生亚 铁 维普资讯 总 第 2 3 3期 金 属 矿 山 1 9 9 5年 第 1 l期 离子 进入矿浆 ， 从而使矿浆具有还原性 。 矿浆 中的 F e ”除 了铁球产 生外 ， 铁矿物在 磨矿中也会产生大 量的 Fe ”， 使 矿浆的还原 环 境 加探 一般磨矿产品 中含氧量是很低的 ， 氧被 铁氧化全部 消耗 掉 ， 可见浮选前 ， 增加 搅拌 槽、 充分充氧是 十分 必要 的 ， 搅拌 l O ～ 2 0 mi n即可 接近饱和 点 ， 特别是对高亚铁矿的浮选， 在加药 前充分搅 拌更是特别重 要 。 2 ． 2 难选矿 的浮选 电化学 东鞍 山难选 矿主要 是高亚 铁 F e 0． 型矿 石和菱铁矿 F e CO， 型矿 石以及含绿泥石型矿 石 。 从 圉 1 F e H O体 系的电位～p H 圉中可以 看 出， 在常温下 ， F e C O 和 F e a O． 存在 的稳定 区 域在 电位 ～p H 圉下 半部 ， 与 F e 离 子 在一个 电位高度上。而 F e ～ 0 F e OH 和F e OH 的稳定 区位 于 电位～p H 圉的上部 ， 与 F e 离 子在一个 电位高度上 。 在高 p H 下 ， F e ”最 有利 的形态变化为 ； Fe 卜一 I e OH 卜一 F e OH Fe 2 O3 A． L u s z e z 、 Ki e wi c z 等认为 ． 在 p H9条件 下， 磁铁 矿 必须氧化 ， 方 能生成 F e O1 ， 重要 因素是耗 氧量 ； M． C． F u e r s t e n a u等 指 出 ， 一些 难 溶的氧化 物如赤铁 矿 ， 在 水溶 液中 ， p H8 ～ 9时矿 物表 面金属 阳离 子微 量溶 解 ， 随后 水解 形 成弪基 络 台物 ， 脂肪 酸在赤铁 矿上的化学 吸 附与 Fe OH 生成有关 。 P a t e r s o n】 ． G． 指 出 ； 羧 酸在矿物表面的化学吸附， 主要生成物是碱式 羧 酸皂 。 红外光谱的研究表明 ， 油酸在赤铁矿表 面的吸附产物 主要是 F e OH 01 。 p H8 ～ 9 由图 1 和 图 2可知 ， 在 p H9左右 ， 赤铁矿 表 面主 要应 是 Fe OH F离子 ， 与 脂肪 酸作 用 的 化 学 吸 附产物 应 为 F e OH RC OO一 一 F e OH OOCR， 因此 对 赤 铁 矿 浮 选 ， 调 整 p H值在 9左右 ． 使用 Na z C O 的 HCOf微还原 作用 ， 羧酸 类捕收剂 即可在 赤铁矿表 面生成碱 式羧 酸盐化学 吸附 ， 所 以赤铁矿浮选可 获得 良 好指标 。 然而对 于难选 矿高亚铁 和碳酸 铁的浮选 ， 均需提高矿浆 电位 ， 矿物表面 的 F e 氧化成 i 圉 1 常温时 F e H O 体系 的 E～p H“ ＼{ I ． 钟口 ／ 一 ＼ ／ ． “ “ ” ” ／ ． “ ． ‘ 1 ] ． 4 J 0 』 Z 】 d I 】 圉 2 不 同的 F e H木 解产 物与 固体 赤铁矿 研 屯0， 平衡的木溶液的美系 F e ”， 在 p H9左右使之 生成铁 的羟基 络合物 F e OH 7与 羧 酸类 捕收 剂 作用 ， 发 生化 学 吸 附 过 程必须有氧参加 ， 成 为以 电位 、 p H、 捕收 剂三维为基础的稃选 。 调 整 、 控制氧的作用对矿 浆电位的影响非常重要 。提高矿浆 电位的浮选 结果 表明 ， 要 比正常浮选结 果好 ， 说 明东鞍 山难 选矿 的浮选提高矿浆 电位是有益的 。 2 ． 3 难选矿的浮选辅助捕收剂 东烧厂使用氧化石蜡皂和塔尔油为捕收剂 选 别贫 赤铁矿 ， 随着矿 山向深部开 采 ， 含磁性的 贫 铁矿和 碳酸 铁矿石越来 越 多 ， 现行 药剂对 含磁性铁的矿 石选 别效 果很 差 试验表 明， 高亚 r 下转第 3 9页 维普资讯 总第 2 3 3期 金 属 矿 山 1 9 9 5年 摹 1 1期 围 2料位 系统原 理 卜一 控制 盘2 、 } 一电容式 料位计卜 加压仓 5 一单 向阀 矿 卜 调建 电机 由于盘区压滤机的1 二 作 压差是真空过滤机 的 4 ～8倍 ， 故 它主要用 于处理微细粒物料 。在 过滤过程中 ， 这些微细物料在高压差 作用下 ， 常 常会 出现以下一些问题 1 微 细粒物料 会 堵塞滤布 的孔隙 ， 缩 短 滤布的使用寿命， 或透过滤布}遭滤液一起流失。 2 在较高压力下形成的滤饼易粘结在滤 布上 ， 难以脱落 。 3 高 压 气体 通 过滤 饼 和滤 布 时气 耗 较 大 。 针对这些问题 ， 国内外开 展了许多研究 ， 主 要方 面 有滤布材料 及编织方法 的选 择 ； 研 究开 发薄膜 技木 ， 即在滤布上 涂一 层具 有微孔 的薄 膜； 研究开发只透水不透气的微孔陶瓷过滤介 质， 以达到降低气耗， 延长过滤介质使用寿命的 目的。选用合适的滤布不仅 能提高盘 式压滤机 的生产 能力和 固液分 离效果 ， 而且 能提高设备 的作业率 。盘式压滤机在东鞍 山烧结 厂的工业 实践表 明 ， 没有 高性 能的过滤介质 ， 压滤机就难 以推广 使用 。 选 用滤布时 ， 必须满 足以下几个要 求 1 滤布要 具有 较高的 机械 强度 ， 以 免在 运行 中划破 ， 同时要有 良好 的截 留能力 、 渗透 d 及抗堵 塞能力 。 2 滤布 要 耐 高 温 、 耐 腐 蚀 ， 而 且 容 易 j 工 ， 价格便宜 。 3 要求滤布过滤 阻力小t 喜 墓 饼容 易剥 离 ， 而且在堵塞 后经 冲洗容易获 得再 生。 对 于某 种过滤物料 ， 要 充分 了解其物 料性 质 籁粒 尺寸 、 密度 、 粘度等 ； 选择几 种不 同的 滤布进行对 比试 验 ， 对 比它 们不同的过滤效 果 ， 在综台考虑各种 因 素的前提下 ， 选 出一种 比较 合理的滤布 。目前薄 膜技术 及微孔陶瓷过滤介 质的应用 已受 到人 们的重视 ， 相信它 们不 久将 在盘式 压滤机 中得到应用 。 参考文献 1 董振 藏 ． 等 ． YGP 1 8班 盘式 压滤 机在 东 鞍 山烧 结 f 的 业实践 ．金属矿 山 ， 1 9 9 3 F t 1 1 ， 2 2 4 2 6 2 束家冀 ． 酉蓿过穗技术菏舟t 第二部分 ．国外金 口 矿 ， 1 9 8 8 I 1 2 I 2 7 ～ 3 4 3 张 剖 鸣 ． KD F 连 续 压 撼 机 的 发 展 与 应 用 ．选 矿 机 械 t 1 蚰 l ； 4 l 34 ～ 4 3 收稿 日期 1 9 9 5 O 6 1 5 上接第 3 5页 铁难选矿浮选时 ， 在提高矿浆 电位 同时 ， 使用辅 助 捕收剂 DF 时 ， 可获得较好的指标 。在实验 中发现 DF 的使 用充分发挥 了氧化石蜡 皂的 选 择性 ， 同时 善丁它的 起泡性能 ， 特别有利于 精选 ． 精 矿品位易提高 ； 同时发现在 浮选前充分 搅拌 ， 充气 一定时 间 ， 再 加入 D F 可使细 粒赤 铁 程选 别前诱发 絮凝或选 择性覆 盖 ， 对提高 回收率有 利 } 而 DF 不在 石 英表 面吸 附 。 笕 分散很好 ， 不妨碍 细粒 赤铁 矿聚 集体 的生成 ， 可 以僻 到品位较高的精矿 参考文献 1 东鞍山铁矿堆选矿石盎矿试验太棒采集工程说明书。 j 9 9 1 2插文冶 ．电化学基 础 ．北京 ； 北京 大学 出版社 ， l 9 8 2 收稿 日期 1 9 9 5 0 8 I 8 维普资讯