一种铁尾矿再选的新工艺 |
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| 申请号 | CN201710342532.7 | 申请日 | 2017-05-16 | 公开(公告)号 | CN107029873A | 公开(公告)日 | 2017-08-11 |
| 申请人 | 昆明理工大学; | 发明人 | 叶国华; 蒋京航; 路璐; 张世民; 童雄; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种 铁 尾矿 再选的工艺方法，属选矿、资源综合利用领域，尤其适用于细粒级、低品位的铁尾矿。其工艺步骤包括：(1)细磨：将铁尾矿进一步细磨，磨矿产品细度控制在‑25μm占有率80％以上。(2)药剂作用：细磨后的矿浆加入药剂YL‑1，搅拌条件下相互作用5min以上。YL‑1用量不低于800g/(t原矿)。药剂YL‑1包括重量百分比80％～90％的 硅 酸钠、重量百分比8％～18％的 硫酸 铵和重量百分比0.5％～2％的非离子型聚丙烯酰胺。(3)高冲次高梯度 磁选 ：将经药剂作用后的矿浆，给入高梯度 强磁选 机，在高冲次条件下进行磁选。高梯度磁选时，冲次不低于250次/min。本发明的新工艺，可有效实现铁尾矿的再选，即尾矿中铁的高效回收，而且流程简单、生产成本低、易于操作实施。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种铁尾矿再选的新工艺，其特征是：细磨、药剂作用、高冲次高梯度磁选，所采用的工艺步骤为： |
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| 说明书全文 | 一种铁尾矿再选的新工艺技术领域背景技术[0002] 我国铁矿石资源严重紧缺，对外依存度不断提高，2011年高达70％左右。另一方面铁尾矿资源却十分丰富，据统计，我国铁矿山的尾矿量达26.14亿t，且每年以1.3亿t速度增长。很多情况下，铁尾矿仍然是矿，甚至是富矿，已有人称其为“人工矿床”。因此，在铁矿石资源日益紧缺、对外依存度越来越高的情况下，铁尾矿再选回收铁就显得非常重要。 [0003] 我国铁尾矿的主要特点是“贫”、“细”、“杂”，低贫化、微细化及复杂化，铁品位较低，铁矿物主要是赤褐铁矿、菱铁矿、硅酸铁等弱磁性难选矿物，而且铁矿物的嵌布粒度非常细，铁矿物与脉石矿物的共生关系复杂，要实现矿物之间的单体解离，首先必须进行超细粉磨，从而造成矿石泥化严重以及矿物之间的相互罩盖，进而导致有用矿物虽然已经达到单体解离，但也使矿物的分离极为困难。传统的重选、磁选、浮选等常规选矿工艺处理铁尾矿，很难取得好的效果。 [0004] 铁矿山选矿尾矿的再选利用，主要是如何进一步回收铁，提高铁资源的利用率。近年来，国内部分矿山和研究单位开展了铁尾矿再选的工作。 [0006] 中国矿业大学化工学院对某赤铁矿尾矿进行再选，在磨矿细度为-42μm占95％的情况下，采用强磁选(背景磁感应强度为1T)预富集-一粗一精一扫(中矿合并返回)闭路反浮选流程处理该试样，最终可取得铁品位为64.75％、铁回收率为78.69％的铁精矿。 [0007] 安徽开发矿业公司对某铁尾矿进行再选实验，采用磨矿-磁选工艺，得到了品位56.70％、回收率13.66％的磁选精矿。 [0008] 本钢集团对北山过渡类型矿的尾矿进行再选，采用中磁-强磁预富集-再磨-弱磁得精-强磁精矿阴离子反浮选工艺，得到了品位为57.94％、回收率为59.70％的铁精矿。 [0009] 大冶铁矿对尾矿进行了再选研究，采用中磁粗选富集-中磁粗精再磨-弱磁精选工艺流程，获得了品位60.40％、回收率5.59％的铁精矿。 [0010] 在现有工艺方法中，对于铁尾矿的再选，主要采用磨矿后强磁选、重选以及它们与浮选的联合工艺。但这些工艺方法，要么回收指标低下，磨矿后会产生大量的微细粒次生矿泥以及大量的微细粒铁矿物，微细粒铁矿物极易在磁选、重选流程中流失，而微细粒的次生矿泥又会恶化浮选环境导致浮选指标不佳，部分工艺的回收率甚至不足10％；要么工艺流程复杂，往往是预选、磨矿、磁选、重选和浮选的多方组合，不仅投资和生产成本高，而且不利于生产操作与控制，不符合尾矿再选的生产实施要求。可见，为了充分合理地利用我国丰富的铁尾矿资源，在常规选矿工艺之外，研究并发展有效的铁尾矿再选新工艺，寻找在技术经济上合理的选矿工艺流程，无疑具有重要意义。 发明内容[0011] 为解决现有铁尾矿再选工艺方法所存在的一些问题，如回收指标低、工艺流程复杂等，本发明提供一种能有效实现铁尾矿再选的新工艺。新工艺回收指标高、流程简单、易于操作、生产成本低。 [0012] 本发明的目的是通过以下技术方案来完成的： [0013] 铁尾矿再选的新工艺包括细磨、药剂作用、高冲次高梯度磁选三个工序，具体步骤如下： [0014] (1)细磨：将铁尾矿(铁品位可低至18％～20％)进一步细磨，磨矿产品细度控制在-25μm占有率80％以上。 [0015] (2)药剂作用：磨矿产品(细磨后的矿浆)加入药剂YL-1，搅拌条件下相互作用5min以上。药剂YL-1由发明人自主复配，其用量不低于800g/(t原矿)。 [0017] (3)高冲次高梯度强磁选：将经药剂作用后的矿浆，给入高梯度强磁选机，在高冲次条件下进行磁选，获得最终铁精矿和最终尾矿。高梯度磁选时，冲次不低于250次/min。 [0018] 高梯度磁选段数由铁尾矿性质、最终精矿的品位要求等决定，一般两段开路磁选即可满足要求，此时可将Ⅰ段、Ⅱ段高梯度磁选铁精矿合并作为最终铁精矿，Ⅰ段高梯度磁选磁场强度0.4T～1.0T、Ⅱ段高梯度磁选磁场强度0.5T～1.1T。 [0019] 与现有技术比较本发明的优点是： [0020] 1、铁尾矿具有铁品位低、有用矿物嵌布粒度细的特征。在进入磁选前进行细磨，使铁矿物单体解离更充分，有利于下一步的磁选，提高精矿品位与回收率。 [0021] 2、铁尾矿经细磨后易产生大量的次生矿泥和微细粒铁矿物，若直接进入下一步强磁选，由于作用在矿物颗粒上的分选力非常低(分选力与颗粒粒度的立方成正比)，使得微细粒铁矿物极易流失，影响最终精矿的品位和回收率。本发明将铁尾矿细磨后的矿浆加入药剂YL-1，进行搅拌作用，然后再进行高梯度磁选，很好地解决了这一问题。 [0022] 药剂YL-1由发明单位发明人自主复配。加药搅拌的作用有两种，一种是分散作用，利用药剂在固液界面的吸附作用，形成一层液膜，从而阻碍颗粒间的相互接触，降低界面的表面张力，减小毛细管的吸附力，还能通过库伦力及空间位阻作用防止颗粒接触及产生排斥力，抑制团聚体的形成，使微细粒含铁矿物和脉石颗粒稳定地分散在矿浆中。另一种作用是选择性絮凝，铁矿物颗粒与药剂作用形成不稳定矿物颗粒，不稳定颗粒通过“桥联”作用形成絮团，在机械搅拌的作用下进一步形成稳定的絮团，从而增大目的矿物颗粒的粒度，有效提高强磁选时作用在目的矿物颗粒上的分选力，以便对铁矿物更好地回收。 [0023] 通过药剂YL-1的作用，使矿泥和铁矿物颗粒稳定的分散在矿浆中，不因矿泥吸附在铁颗粒表面影响磁选过程，使选矿指标下降；在搅拌和药剂的作用下，选择性地使微细粒铁矿物聚团，在磁选流程中避免微细粒铁矿物的流失，提高精矿的回收率。 [0024] 3、当冲次较低时，在一定程度内增大冲次，磁性矿物的回收率增加不明显，当冲次较高时，在一定范围内增加冲次，磁性矿物的回收率增加显著，这是因为随着冲次的增加，作用在非磁性矿粒上的竞争力增大了，减少了非磁性矿粒的机械夹杂和因表面力作用而粘附在磁性矿表面的概率。矿粒与磁介质碰撞次数近似地与冲次呈线性增长关系，竞争力与冲次呈抛物线增长关系，增大竞争力有利于提高精矿品位，因此在高冲次条件下磁选效果更佳。 [0025] 4、基于以上几个方面，本发明的新工艺，可有效实现铁尾矿的再选，即尾矿中铁的高效回收，在原尾矿铁品位仅18％～20％的情况下，精矿铁回收率可高达49％以上。而且，新工艺生产成本低、流程简单、易于操作实施。附图说明 [0026] 附图1为本发明的工艺流程 具体实施方式[0027] 下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。 [0028] 实施例1： [0029] 原矿(铁尾矿原样)取自昆钢集团上厂铁矿尾矿库，含Fe 18.79％，属于低品位、微细粒难选赤褐铁矿型尾矿。 [0030] 采用如图1所示的工艺流程，首先对原矿(铁尾矿原样)进行细磨，磨矿产品细度为-25μm占95％。 [0031] 磨矿产品(细磨后的矿浆)进入搅拌桶，并加入药剂YL-1，其用量为1500g/(t原矿)，在搅拌桶内相互作用10min。 [0032] 将经药剂作用后的矿浆，给入高梯度强磁选机，在高冲次条件下进行磁选，磁选采用两段开路流程，Ⅰ段、Ⅱ段磁选铁精矿合并作为最终铁精矿。 [0033] Ⅰ段高梯度磁选时，冲次为350次/min、磁场强度0.70T，获得了产率11％、Fe品位为55％、Fe回收率32.20％的铁精矿Ⅰ；Ⅰ段高梯度磁选尾矿给入Ⅱ段高梯度强磁选机，Ⅱ段磁选时，冲次350次/min，磁场强度0.8T，获得了产率为7％、Fe品位为46％、Fe回收率为 17.14％的铁精矿Ⅱ；Ⅱ段强磁的尾矿为最终尾矿，铁精矿I和铁精矿II合并作为最终铁精矿，最终铁精矿产率为18％、Fe品位为51.51％，Fe回收率49.34％。 [0034] 实施例2： [0035] 原矿(铁尾矿原样)取自昆钢罗茨铁矿尾矿库，含Fe 23％，属于低品位、微细粒难选赤铁矿尾矿。 [0036] 采用如图1所示的工艺流程，对原矿(铁尾矿原样)进行进一步细磨，磨矿产品细度为-25μm占90％。 [0037] 磨矿产品(细磨后的矿浆)进入搅拌桶，并加入药剂YL-1，其用量为1000g/(t原矿)，在搅拌桶内相互作用8min。 [0038] 将经药剂作用后的矿浆，给入高梯度强磁选机，在高冲次条件下进行磁选，磁选采用两段开路流程，Ⅰ段、Ⅱ段磁选铁精矿合并作为最终铁精矿。 [0039] Ⅰ段高梯度磁选时，冲次为320次/min、磁场强度0.70T，获得了产率13％、Fe品位为57％、Fe回收率32.22％的铁精矿Ⅰ；Ⅰ段高梯度磁选尾矿进入Ⅱ段高梯度强磁选机，Ⅱ段磁选时，冲次320次/min，磁场强度0.8T，获得了产率为9％、Fe品位为48％、Fe回收率为 18.78％的铁精矿Ⅱ；Ⅱ段强磁的尾矿为最终尾矿，铁精矿Ⅰ和铁精矿Ⅱ合并作为最终铁精矿，最终铁精矿产率为22％、Fe品位为53.32％，Fe回收率51％。 |
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