【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 鐵礦石的分選技術(shù)現(xiàn)狀 我國(guó)作為世界第一大鐵礦石生產(chǎn)與消費(fèi)大國(guó)，加上其鐵礦資源“貧、細(xì)、雜、散”的 特點(diǎn)，近年來我國(guó)已經(jīng)成為世界鐵礦技術(shù)研究的中心，其工藝技術(shù)已達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平。在磁選、浮選以及選礦設(shè)備方面都取得了較大的突破和進(jìn)展。由于本課題研究的是微細(xì)粒磁鐵礦的浮選，因此就僅介紹鐵礦的浮選工藝發(fā)展現(xiàn)狀。浮選工藝是處理細(xì)粒嵌布難選鐵礦最有效的方法之一 ，而重選和磁選工藝都難以從細(xì)粒物料中得 到優(yōu)質(zhì)鐵精礦。鐵礦浮選主要分有兩種流程 :正浮選工藝和反浮選工藝。 正浮選工藝 正浮選有拋尾品位低的特點(diǎn)，但它上浮的精礦量大，故耗藥量大，并且現(xiàn)有捕收劑選擇性差，因此所得精礦品位一直難以提高，對(duì) 于難選鐵礦更是如此。弱酸性正浮選是國(guó)內(nèi)在降低弱磁性鐵精礦中含鐵硅酸鹽雜質(zhì)方面研究得較多的浮選方法。 反浮選工藝 反浮選工藝國(guó)內(nèi)是從 20世紀(jì) 7O 年代才開始研究， 80年代初，這一工藝在我國(guó)選礦廠經(jīng)工業(yè)改造已成功投產(chǎn)，如鞍鋼燒結(jié)總廠用該工藝使該廠鐵精礦品位由 ％提高到 ％。目前世界上許多國(guó)家都采用磁選 —— 陽(yáng)離子反浮選流程，其優(yōu)點(diǎn)是鐵精礦品位高，一般鐵精礦品位達(dá) ％以上，對(duì)富礦來說反浮選較為有利。對(duì)于脈石為硅質(zhì)的磁鐵精礦進(jìn)行提質(zhì)，反浮選脫硅是很好的途徑。 2021 年弓長(zhǎng)嶺選礦廠用 磁選 — 陽(yáng)離子反浮選，對(duì)最終產(chǎn)品 TFe 品位為 ％的鐵精礦進(jìn)行再選，浮選精礦品位達(dá)到 ％， SiO2 不超過 ％，鐵回收率 ％。 陰離子反浮選 陰離子反浮選捕收劑近幾年來研制工作進(jìn)展較快。自 1998 年齊大山鐵礦選礦分廠在世界范圍內(nèi)率先應(yīng)用陰離子反浮選工藝以來 ,反浮選工藝已在國(guó)內(nèi)多家選礦廠 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 共 40 頁(yè) 第 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 5 應(yīng)用 ,各種陰離子反浮選新藥劑層出不窮。太鋼尖山鐵礦于 2021 年 8— 9 月間由馬鞍山礦山研究院完成了磁精用陰離子反浮選提鐵降硅的試驗(yàn)研究工作，在樣品鐵精礦品位為 %， SiO2含量 %的情況下，通過一粗、一精、三掃的陰離子反浮選過程，獲得了鐵精礦品位 %， Si02含量 %，鐵礦物作業(yè)回收率 %的指標(biāo)。 盡管如此，陰離子反浮選工藝仍存在藥劑制度復(fù)雜的缺點(diǎn)，目前用的抑制劑大多是淀粉，這將導(dǎo)致產(chǎn)品過濾難，給后續(xù)操作帶來很大的難度，特別是陰離子捕收劑，需要在 30℃左右才能很好的浮選，加熱成本高，導(dǎo)致了選礦成本高。 陽(yáng)離子反浮選 鐵礦陽(yáng)離子反浮選一般是在 pH 為 7— 9 的條件下，用胺類陽(yáng)離子做捕收劑，將含硅脈石回收到泡沫相中。在這種情 況下，鐵精礦不浮，而泡沫作為尾礦產(chǎn)品排出。 在國(guó)內(nèi)，葛英勇研制的新型捕收劑 GE 一 601(多胺類化合物 )反浮選某磁鐵礦藥劑用量為 ，經(jīng)過兩次粗選、兩次掃選，可獲得鐵精礦品位 %，回收率%，精礦 SiO2 含量?jī)H為 %的良好指標(biāo)。 在 16℃、 12℃、 8℃進(jìn)行了浮選試驗(yàn)，從試驗(yàn)的結(jié)果知道 :在 8一 25℃的區(qū)間內(nèi)， GE 一 601 的捕收劑性能和分離選擇性幾乎不受溫度的影響，各種溫度試驗(yàn)點(diǎn)的指標(biāo)相當(dāng)。特別是在 8℃時(shí)， 鐵 精礦品位仍為%，回收率為 %，該指標(biāo)與 25℃的指標(biāo)相當(dāng) 。 目前應(yīng)用的陽(yáng)離子反浮選捕收劑主要是胺類捕收劑 ,包括脂肪胺和醚胺。根據(jù)胺分子中氫被其它烴基 (主要是甲基 )取代數(shù)量的多少分為伯胺、 仲胺、叔胺、 季胺 ,而按照含胺分子中胺基含量的多少又分為一元胺和二元胺。胺類捕收劑發(fā)展較慢，與陰離子反浮選捕收劑相比 ,胺類捕收劑分選效果較差 ,形成的泡沫粘 ,選別過程沒有陰離子反浮選容易控制。但是 ,胺類捕收劑在選礦過程中有自身的優(yōu)點(diǎn) ,如藥劑制度較為簡(jiǎn)單 ,精礦易于過濾等。 低品位微細(xì)粒鐵礦資源利用的發(fā)展方向 通過大量的選礦技術(shù)研究和攻關(guān)，近年我國(guó) 復(fù)雜難選鐵礦石選礦技術(shù)己取得了可喜的進(jìn)展，但由于受我國(guó)鐵礦石種類復(fù)雜及綜合選礦技術(shù)經(jīng)濟(jì)水平不高的制約，導(dǎo)致我國(guó)復(fù)雜難選鐵礦石資源的利用率極低，甚至個(gè)別礦種基本沒有得到利用。我國(guó)低品位微細(xì)粒磁鐵礦選礦技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)應(yīng)加強(qiáng)以下幾個(gè)方面的技術(shù)攻關(guān)工作 : (l)加強(qiáng)高效細(xì)粒鐵礦選礦工藝與裝備研究； (2)加強(qiáng)微細(xì)粒嵌布鐵礦物與脈石礦物分離的高效分散劑、絮凝聚、團(tuán)聚劑、捕收劑、抑制劑等浮選藥劑的研究； （ 3）加強(qiáng)對(duì)難選鐵礦石資源綜合利用的研究，以及制備相關(guān)礦物材料和高附加值 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 共 40 頁(yè) 第 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 6 產(chǎn)品。 （ 4）加強(qiáng)對(duì)難選鐵礦石聯(lián)合選 冶技術(shù)的開發(fā)工作。 （ 5）繼續(xù)研究及應(yīng)用多碎少磨技術(shù)與裝備，加強(qiáng)細(xì)粒磨礦分級(jí)工藝與設(shè)備的研究。 課題研究的內(nèi)容及目標(biāo) 我國(guó)鐵礦石資源豐富，但大部分礦石含鐵品位較低、雜質(zhì)含量高、嵌布粒度細(xì)。這部分礦石受地域環(huán)境、礦石成因、選礦裝備水平等因素的影響，所選擇的選別工藝流程一般較為復(fù)雜，分選指標(biāo)低。當(dāng)前，鐵礦石價(jià)格波動(dòng)頻率高、幅度大，而企業(yè)的礦石自給率僅為總需求量的 11%，提升礦石自給率是企業(yè)加速發(fā)展的形勢(shì)所需、且迫在眉睫。利用現(xiàn)有的技術(shù)裝備水平，對(duì)難選礦石進(jìn)行選礦工藝流程研究，提出回收有用礦物 的選別方法，為合理開發(fā)利用復(fù)雜難選鐵礦資源尤為重要。 本課題研究對(duì)像是青海省烏蘭縣微細(xì)粒磁鐵礦，該礦石品位低，嵌布粒度細(xì)，屬于極難選礦石。在這次課題研究中，所做工作主要包括以下幾方面： （ 1） 原礦工藝礦物學(xué)研究，主要內(nèi)容有原礦的光片和薄片鏡下分析、 X熒光衍射分析、用滴定法測(cè)定原礦全鐵品位。通過以上分析手段，確定主要采用的實(shí)驗(yàn)方法是弱磁選和反浮選。 （ 2） 弱磁選實(shí)驗(yàn)，選用磁選設(shè)備為濕式弱磁選機(jī)，通過改變磁選機(jī)電流強(qiáng)度研究磁場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)選別指標(biāo)的影響。 （ 3）反浮選實(shí)驗(yàn)，在浮選體系中，通過改變藥劑用量、浮選時(shí)間、 礦漿濃度，研究個(gè)條件對(duì)浮選指標(biāo)的影響。 （ 4）浮選機(jī)理研究。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 共 40 頁(yè) 第 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 7 第二章 原礦工藝礦物學(xué)研究 工藝礦物學(xué)是研究與選礦工藝有關(guān)的礦物學(xué)問題，是指導(dǎo)選礦試驗(yàn)研究和工業(yè)生產(chǎn)的一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作。 礦石的物質(zhì)組成研究 礦石的物質(zhì)組成研究包括：礦石的化學(xué)成分和礦物組成兩部分。查明礦石的物質(zhì)組成特點(diǎn)，能夠確定可供選礦回收和綜合利用的有用元素或礦物種類及數(shù)量。 礦石的化學(xué)成分 針對(duì)本次課題所研究的青海省烏蘭縣微細(xì)粒磁鐵礦，為查明其化 學(xué)成分，做了X熒光衍射分析，分析結(jié)果見表 21。 表 21 礦石的化學(xué)成分（ %） 組分 SiO2 MgO Fe2O3 CaO Al2O3 含量 組分 TiO2 SO3 K2O Cr2O3 Na2O 含量 由表 21 可以看出：礦石中鎂鐵含量占很大比重，主要回收元素是鐵，伴生元素含量均未達(dá)到綜合回收標(biāo)準(zhǔn) 。 礦石的礦物組成 為研究該礦石的礦物組成，對(duì)該礦磨光片和薄片各 3張。經(jīng)鏡下鑒定分析，確定該礦石的金屬礦物主要成分為磁鐵礦，另外含有微量的黃鐵礦。脈石礦物主要是橄欖石、蛇紋石、角閃石和單斜輝石。據(jù)鏡下觀察與估測(cè)，礦石主要礦物含量如下表 22。 表 22 礦石中主要礦物含量（ %） 礦物 磁鐵礦 黃鐵礦 橄欖石 蛇紋石 輝石 角閃石 含量 /% 微量 光片、薄片鏡下觀察及分析如下表 23。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 共 40 頁(yè) 第 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 8 表 23 光片、薄片觀察分析結(jié)果 光薄片編號(hào) 金屬礦物含量 /% 脈石礦物 1光片 粉塵狀磁鐵礦約 4%， 尖晶石類磁鐵礦約 3% 黃鐵礦微量 磁鐵礦約 1% 顆粒狀磁鐵礦約 2% 2光片 粉塵狀磁鐵礦約 9% 尖晶石類磁鐵礦約 3% 黃鐵礦微量 磁鐵礦約 1% 顆粒狀磁鐵礦約 2% 3光片 粉塵狀磁鐵礦約 7% 尖晶石類磁鐵礦約 5% 黃鐵礦微量 磁鐵礦約 1% 顆粒狀磁鐵礦約 2% 1薄片 2薄片 3薄片 主要脈石礦物為橄欖石、蛇紋石、角閃石和單斜輝石 鐵礦石化 學(xué)分析 X熒光光譜分析 目前在鐵礦石多元素測(cè)定中， X 射線熒光光譜分析技術(shù)應(yīng)用比較廣泛。 X 熒光光譜法是波長(zhǎng)色素 X熒光光譜法的簡(jiǎn)稱，利用 X熒光光譜儀，可以準(zhǔn)確方便地測(cè)定鐵礦石中的十幾種元素。 結(jié)果見表 21。 全鐵含量的測(cè)定 鐵是鐵礦石中的主要元素，在本次試驗(yàn)中采用重鉻酸鉀滴定法測(cè)定。 三氯化鈦— 重鉻酸鉀滴定法是近年來測(cè)定鐵礦石中全鐵量普遍采用的快速分析方法。從方法原理上易于理解 , 但具體操作條件不好掌握 ,易造成系統(tǒng)偏差。本方法在吸取原有方法的基礎(chǔ)上對(duì)原溶解樣品的試劑、濃度、溫度等做了一 定改進(jìn)。加入 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 共 40 頁(yè) 第 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 9 濃硝酸溶解樣品 ,并降低硫磷混酸的濃度 ,提高溶解溫度 ,使溶解更完全 ,溶解速度加快 ,節(jié)省了時(shí)間、試劑 ,提高了分析精度。 試劑 硫磷混酸 : 將 150mL 硫酸 () 用玻璃棒引流，緩慢注入 500mL 水中 , 冷卻后再加入 150mL； 磷酸 () ,用水稀釋至 1000mL,混勻。 鹽酸 () 硝酸 () 二氯化錫溶液 ( 6%):稱取 6g 二氯化錫溶于 20mL 鹽酸中 , 溶解后用水稀釋至 100mL,混勻。 三氯化鈦 ( 1+ 19): 取三氯化鈦溶液 (15%～ 20%) 1 份 ,加鹽酸 (1+9)19 份混勻。 鎢酸鈉 ( 25%):稱取 25g 鎢酸鈉溶于適量水中 (若混濁需過濾 ) ,加 5mL 磷酸 (),用水稀釋至 100mL,混勻。 二苯胺磺酸鈉 ( % ) 重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液 () 硫酸亞鐵銨溶液 (約 ):稱取 硫酸亞鐵銨溶于硫酸 (5+95)中 ,移入 1000mL 容量瓶中 ,用硫酸 (5+95)稀釋至刻度 ,混勻。 反應(yīng)原理 2Fe3++Sncl4+2cl == 2Fe2++SnCl62+ Fe3++Ticl3+H2O == Fe2++TiO2++2H++3Cl Cr2O72+6Fe2++14H+==