一种高硫磁铁矿浮选脱硫的组合活化剂及其应用 |
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| 申请号 | CN202210496554.X | 申请日 | 2022-04-20 | 公开(公告)号 | CN114849909A | 公开(公告)日 | 2022-08-05 |
| 申请人 | 柯柏友; | 发明人 | 柯柏友; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种高硫磁 铁 矿浮选 脱硫 的组合活化剂及其应用，所述组合活化剂由硫化钠、 硫酸 、硫酸 铜 、氟 硅 酸钠、乙二胺二邻羟苯基大乙酸钠(EDDHA‑Na)组成；具体应用是先把原 矿石 经 破碎 进球磨磨矿，在磨矿过程中加入活化剂硫化钠，磨矿细度达到‑200目占50％‑90％；调矿浆浓度进入 浮选槽 ，加入组合活化剂搅拌活化；加入捕收剂、发泡剂搅拌充气并括取硫精矿；浮选后的矿浆进入滚筒式 磁选 机磁选，实现 磁铁 矿与脉石高效分离。本发明采用组合活化剂+复合捕收剂方法，能实现1+1大于2的效果，解决了 现有技术 在高硫磁铁矿脱除磁黄铁矿难的问题，实现了磁铁矿与磁黄铁矿的高效分离。取得令人满意的效果。 | ||||||
| 权利要求 | 1.磁铁矿与一种高硫磁铁矿浮选脱硫的组合活化剂及其应用，其特征在于：组合活化剂由硫化钠、硫酸、硫酸铜、氟硅酸钠、乙二胺二邻羟苯基大乙酸钠(EDDHA‑Na)组成。 |
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| 说明书全文 | 一种高硫磁铁矿浮选脱硫的组合活化剂及其应用技术领域背景技术[0002] 铁矿石是钢铁行业的主要原料，属于国家的重要战略资源。而我国铁矿石多具有“贫、细、杂”的特点，以上的铁矿石都需要选矿，因此科研和生产中要努力提高铁精矿品位，降低S、P、AI2O3、SiO2等有害杂质元素含量。在当前我国社会主义市场经济体制及经济全球化的形式下，国外高品位优质铁矿石大量进口，弥补了我国铁矿石资源不足及品质较低的缺陷，提高了我国高炉入炉料铁品位及质量。国外铁矿石含铁高，硅、铝、磷、硫低，到岸价格和国内自产铁精矿相近，因此国外铁矿石在中国市场上具有很强的竞争性。所以，国内铁矿山必须在提高铁精矿品位以及降低杂质上下功夫。 [0003] 铁矿石中硫的含量将会直接影响到所炼钢材的质量，因此铁矿石脱硫成为铁矿选矿工艺中非常重要的一环. [0004] 高硫磁铁矿石提铁降硫通常采用的为磨矿‑磁‑浮联合流程，即先将原矿磨矿至合适的磨矿粒度，先用弱磁选抛尾，获得铁品位合格的磁铁精矿，再对磁铁精矿进行反浮选脱硫。 [0005] 黄铁矿化学成分为FeS2，由于黄铁矿富含硫，因此通常被硫酸厂作为提取硫、制造2‑ 2‑ 硫酸的主要矿物原料.在黄铁矿结晶体中，由两个S 离子组成阴离子团[S2] .黄铁矿经破碎时，呈现出完整的结晶，其解理面亲油、疏水，黄药类捕收剂易于在其表面形成疏水双黄药，有利于黄铁矿的浮选，所以黄铁矿与磁铁的浮选分离相对容易。 [0006] 磁黄铁矿Fe1‑XS(X＝0.1～0.2)是红砷镍矿族中的一种铁的硫化矿物，它的成分中含硫达40％，可以作为生产硫酸的原料。磁黄铁矿具有金属般光泽，为暗青铜黄色带红。磁黄铁矿具有单斜、六方、斜方三种晶系的同质多象变体，斜方晶系的磁黄铁矿很少，基本都是单斜和六方晶系的混合物.磁黄铁矿的物理性质、化学组成以及晶体结构直接决定了其浮游特性、表面易氧化的程度以及脆性等特点.其可浮性较差，属于较难浮的硫化铁矿物。 [0007] 磁铁矿脱硫问题成为掣肘铁精矿产品质量的原因，主要是由于磁黄铁矿难以从磁铁矿中脱离出来。其原因可以概括为4个方面：(1)磁铁矿与磁黄铁矿的密度相近，磁性相似，即使通过降低磁感应强度的方法也不能有效的将磁黄铁矿分离出来.另外，磁铁矿与磁黄铁矿除两者本身易于产生磁团聚外，两者在磁选后也容易通过剩磁的作用产生异相磁团聚，细粒级别的磁黄铁矿由于磁化作用会勃附在磁铁矿的表面，当矿物粒度较细时，磁团聚现象会更为严重，致使二者难以有效分离，这已经在诸多工业实践中被证实；(2)六方晶系的磁黄铁矿的可浮性要差于单晶系的磁黄铁矿浮性，两者可浮性不一，在相同的选别条件下很难将两种晶系的磁黄铁矿由磁铁矿中剔除；(3)磁黄铁矿的表面氧化速度很快，根据报道，在同一条件下，磁黄铁矿的氧化速度达到黄铁矿氧化速度的20甚至100倍，在一定条件下磁黄铁矿表面在氧化生成Fe2(SO4)3与FeSO4的同时虽然会伴随有单质硫生成，但由于其泥化后表面积增大，易严重氧化，会进一步在表面生成氢氧化铁亲水层，致使其可浮性下降；(4)试验研究表明，若气泡要与矿粒发生粘附，则气泡与矿粒之间必须先克服能磊的障碍，而且只有在这样的情况下，接触角在大于0度时才可能产生有效粘附，能磊的存在是造成粘附过程困难的首要障碍，泥化后的细粒磁黄铁矿由于质量和动量小，与气泡发生的碰撞几率较低，很难克服细粒磁黄铁矿与气泡之间的能磊障碍而粘附与气泡表面，造成磁黄铁矿难以上浮。 [0008] 针对磁铁矿与磁黄铁矿很难浮选分离的问题，有关技术人员经过大量的工作与研究，总结出现有的磁黄铁矿的活化剂有硫酸铜、硫化钠、氟硅酸钠和草酸、硫酸、MHH‑1以及NH、硫酸铜+硫酸、草酸+硫酸铜、硫代硫酸钠+水玻璃+硫酸、硫酸铜+水玻璃等，这活化剂对部分磁铁矿与磁黄铁矿浮选分离是有效的，但由于含硫矿物的不同，性质差异较大，上述活化剂不能对所有磁铁矿与磁黄铁矿浮选分离效果都能达到满意效果，例如：湖北省大冶市某高硫磁铁矿山，采用上述活化剂浮选分离该矿的磁铁矿与磁黄铁矿就没有什么效果，该矿原矿TFe56％，TS9.8％，且含硫矿物90％是磁黄铁矿，采用上述活化剂活化浮选后磁选回收的的铁精粉含硫还高达9％左右，超高的含硫铁精粉，让钢铁厂家望而生畏，成为无人问律的滞销货。经多研究机构、多部门攻关研究，铁精粉的高硫始终不能降下来，给该矿山经济带来严重损失。因此，研发效果优良，适应性强的磁黄铁矿活化剂及磁铁矿除硫新技术是一项亟待攻关的科研项目。 发明内容[0009] 为解决上述背景技术中指出的问题，本发明公开了一种高硫磁铁矿浮选脱硫的组合活化剂及其应用。本发明的组合活化剂能有效活化磁黄铁矿，能有效降低铁精矿中硫的含量，铁精矿中的硫含量能够降到0.3％以下. [0010] 为实现上述目的，本发明提供如下组合活化剂： [0011] 一种高硫磁铁矿浮选脱硫的组合活化剂，其特征在于：组合活化剂由硫化钠、硫酸、硫酸铜、氟硅酸钠、乙二胺二邻羟苯基大乙酸钠(EDDHA‑Na)组成； [0012] 上述的一种高硫磁铁矿浮选脱硫的组合活化剂，用药比例按质量比，硫化钠∶硫酸∶硫酸铜∶氟硅酸钠：乙二胺二邻羟苯基大乙酸钠(EDDHA‑Na)＝2～4∶4～8∶1∶3～5∶1～3； [0013] 更进一步的，一种高硫磁铁矿浮选脱硫的组合活化剂，用药比例按质量比，硫化钠∶硫酸∶硫酸铜∶氟硅酸钠∶乙二胺二邻羟苯基大乙酸钠(EDDHA‑Na)＝3∶6∶1∶4∶2。 [0014] 本发明一种高硫磁铁矿浮选脱硫的组合活化剂及其应用，组合活化剂的加药量随磁铁矿中磁黄铁矿的含量不一样，需加量也不一样，组合活化剂及捕收剂加入的量与磁铁矿中磁黄铁矿含量成正比。 [0015] 本发明一种高硫磁铁矿浮选脱硫的组合活化剂及其应用，组合活化剂之一的硫化钠在球磨机进料口加入全部用量，硫酸在浮选粗选槽加入全部用量，其它组合活化剂及捕收剂发泡剂在粗选中加药比例占总加药量的40％‑60％，一～四扫选加药比例占总加药量的40％‑60％。 [0016] 本发明一种高硫磁铁矿浮选脱硫的组合活化剂及其应用，针对某些高硫磁铁矿，活化剂硫化钠、硫酸、硫酸铜可以少加甚至不加也能得到满意的效果. [0017] 一种高硫磁铁矿浮选脱硫的组合活化剂及其应用，具体应用包括如下步骤： [0018] 1)原矿石经破碎进球磨机磨矿，按矿物的干量计加入0‑1000克/吨硫化钠，磨矿的固液比1∶1，磨矿细度达到‑200目占50％‑90％； [0019] 2)调矿浆浓度35％‑50％进入浮选槽，按矿物的干量计算加药量，按顺序加入组合活化剂硫酸0‑ [0020] 2000克/吨，硫酸铜0‑250克/吨，氟硅酸钠400‑1200克/吨，乙二胺二邻羟苯基大乙酸钠(EDDHA‑Na)80‑500克/吨，搅拌活化3‑7min； [0021] 3)按矿物的干量计按顺序加入捕收剂异戊基黄药100‑500克/吨，丁铵黑药40‑200克/吨，搅拌活化3‑5min； [0022] 4)按矿物的干量计加入发泡剂10‑120克/吨，搅拌活化2‑3min，充气并括取硫精矿； [0023] 5)浮选采用一粗选，二～四扫选分离硫矿，三～四精选提纯硫精矿的工艺； [0024] 6)浮选后的矿浆进入滚筒式磁选机磁选，实现磁铁矿与非磁性脉石分离，得到合格的磁铁精粉。 [0025] 本发明一种高硫磁铁矿浮选脱硫的组合活化剂及其应用，采用在球磨机进料口加入组合活化剂之一的硫化钠，硫化钠常用于氧化矿的硫化浮选，即作为氧化矿的硫化剂，它能使氧化矿表面生成一层硫化矿薄膜，可有效缓解磁黄铁矿在磨矿过程中的泥化和氧化。 [0026] 组合活化剂之一的硫酸能够调节矿浆Ph值，其次是磁黄铁矿由于经过磨矿，部分磁黄铁矿会泥化和氧化而造成其可浮性下降，因此需要对其表面进行清洗，溶解其表面的氢氧化铁薄膜，有利于疏水双黄药在磁黄铁矿表面的形成，可以有效的改善磁黄铁矿的浮选效果。 [0027] 组合活化剂之一的硫酸铜作为磁黄铁矿的常规活化剂被广泛应用，其原理是在被2+ 活化的矿物表面发生复分解反应，从而在矿物表面形成活化膜。所以Cu 会优先吸附于磁黄铁矿表面，其对黄药类的阴离子吸附稳定性增强。 [0029] 组合活化剂之一的乙二胺二邻羟苯基大乙酸钠(EDDHA‑Na)是一种含有两个苯环的酰胺类的聚合物，对钙镁离子具有极强的螯合作用，螯合钙镁离子性能是EDTA的两倍。由于具有两个对称的苯环结构，也能够牢牢的螯合铁、锌、铜等重金属离子，是一种良好的金属离子捕捉剂。乙二胺二邻羟苯基大乙酸钠(EDDHA‑Na)广泛地用于水处理剂、洗涤剂、化妆品、抑菌剂、分散剂、制革、制药、水凝胶，处理锅炉水冷系统等.具有较高的阻垢性能，是一种绿色阻垢剂。能够有效去除矿浆中的钙、镁、铁离子，形成沉淀，保证磁黄铁矿在酸性条件下表面不被污染。减少捕收药剂分子的消耗. [0030] 本发明一种高硫磁铁矿浮选脱硫的组合活化剂及其应用，采用先浮后磁的工艺流程，采用组合活化剂+复合捕收的方法，实现了1+1大于2的显著效果，通过试验与工业生产验证，铁精矿含硫降到0.1％左右，铁精矿68％左右，铁的回收率达到89％左右.很好的解决了现有技术在磁铁矿磁黄铁矿分离难的问题，实现了磁铁矿与磁黄铁矿的高效分离，达到十分满意的效果。附图说明 [0031] 图1为组合活化浮选脱硫工艺流程图。 具体实施方式[0032] 实施例1 [0033] 湖北省大冶市某高硫磁铁矿山，原矿TFe56％，TS9.8％，硫矿物90％是磁黄铁矿。 [0034] 1)原矿石经破碎进球磨机磨矿，按矿物的干量计加入1000克/吨硫化钠，磨矿的固液比1∶1，磨矿细度达到‑200目占80％； [0035] 2)调矿浆浓度40％进入浮选槽，按矿物的干量计算加药量，按顺序加入组合活化剂硫酸1500克/吨，硫酸铜150克/吨，氟硅酸钠600克/吨，乙二胺二邻羟苯基大乙酸钠(EDDHA‑Na)200克/吨，搅拌活化6min； [0036] 3)按矿物的干量计按顺序加入捕收剂异戊基黄药100克/吨，丁铵黑药35克/吨，搅拌活化5min； [0037] 4)按矿物的干量计加入发泡剂50克/吨，搅拌2min，充气并括取硫矿5min； [0038] 5)粗选结束加入按顺序硫酸铜50克/吨，氟硅酸钠300克/吨，乙二胺二邻羟苯基大乙酸钠(EDDHA‑Na)100克/吨，搅拌活化4min； [0039] 6)按矿物的干量计按顺序加入捕收剂异戊基黄药50克/吨，丁铵黑药17克/吨，搅拌活化3min； [0040] 7)按矿物的干量计加入发泡剂20克/吨，搅拌2min，充气扫选一括取硫矿5min； [0041] 8)扫选一结束加入硫酸铜50克/吨，氟硅酸钠300克/吨，乙二胺二邻羟苯基大乙酸钠(EDDHA‑Na)100克/吨，搅拌活化4min； [0042] 9)按矿物的干量计按顺序加入捕收剂异戊基黄药30克/吨，丁铵黑药10克/吨，搅拌活化4min； [0043] 10)按矿物的干量计加入发泡剂10克/吨，搅拌2min，充气扫选二括取硫精矿3min； [0044] 11)扫选二结束按矿物的干量计按顺序加入捕收剂异戊基黄药30克/吨，丁铵黑药10克/吨，搅拌活化3min； [0045] 12)按矿物的干量计加入发泡剂10克/吨，搅拌2min，充气扫选三括取硫矿3min； [0046] 13)浮选结束后的矿浆进入滚筒式磁选机磁选，磁铁矿与非磁性脉石分离，得到合格的磁铁精矿粉。 [0047] 经检测铁精矿粉含铁68.8％，含硫0.092％，硫精矿含硫38.8％，铁回收率89.22％，取得优异效果，为矿山企业解决重大难题。同时为该企业带来具大经济效益。 [0048] 实施例2 [0049] 湖北省鄂州市某高硫磁铁矿山，原矿TFe58.7％，TS4.3％，硫矿物70％是磁黄铁矿。 [0050] 1)原矿石经破碎进球磨机磨矿，按矿物的干量计加入700克/吨硫化钠，磨矿的固液比1∶1，磨矿细度达到‑200目占75％； [0051] 2)调矿浆浓度45％进入浮选槽，按矿物的干量计算加药量，按顺序加入组合活化剂硫酸1000克/吨，硫酸铜120克/吨，氟硅酸钠500克/吨，乙二胺二邻羟苯基大乙酸钠(EDDHA‑Na)160克/吨，搅拌活化6min； [0052] 3)按矿物的干量计按顺序加入捕收剂异戊基黄药80克/吨，丁铵黑药30克/吨，搅拌活化5min； [0053] 4)按矿物的干量计加入发泡剂35克/吨，搅拌2min，充气并括取硫矿4min； [0054] 5)粗选结束按顺序加入硫酸铜60克/吨，氟硅酸钠250克/吨，乙二胺二邻羟苯基大乙酸钠(EDDHA‑Na)80克/吨，搅拌活化4min； [0055] 6)按矿物的干量计按顺序加入捕收剂异戊基黄药40克/吨，丁铵黑药15克/吨，搅拌活化4min； [0056] 7)按矿物的干量计加入发泡剂20克/吨，搅拌2min，充气扫选一括取硫矿4min； [0057] 8)扫选一结束加入硫酸铜50克/吨，氟硅酸钠200克/吨，乙二胺二邻羟苯基大乙酸钠(EDDHA‑Na)60克/吨，搅拌活化4min； [0058] 9)按矿物的干量计按顺序加入捕收剂异戊基黄药30克/吨，丁铵黑药10克/吨，搅拌活化4min； [0059] 10)按矿物的干量计加入发泡剂10克/吨，搅拌2min，充气扫选二括取硫精矿3min； [0060] 11)扫选二结束按矿物的干量计按顺序加入捕收剂异戊基黄药30克/吨，丁铵黑药10克/吨，搅拌活化3min； [0061] 12)按矿物的干量计加入发泡剂10克/吨，搅拌2min，充气扫选三括取硫矿3min； [0062] 13)浮选结束后的矿浆进入滚筒磁选机式磁选，磁铁矿与非磁性脉石分离，得到合格的磁铁精矿粉。 [0063] 经检测铁精矿粉含铁68.7％，含硫0.12％，硫精矿含硫39.1％，铁回收率87.90％，取得优异效果，为矿山企业解决了难题。同时为该企业带来具大经济效益。 |
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