新疆沟口泉铁矿选择性絮凝脱泥分选试验研究

摘要

选择性絮凝脱泥工艺能够在脱除微细粒脉石矿物的同时絮凝有用矿物，提高有用矿物的分选效率，是一种针对微细粒矿物分选较为有效的选矿方法。本论文中试验所用矿样来自新疆沟口泉铁矿，属于低品位微细粒难选铁矿石，针对该矿样进行了以选择性絮凝脱泥工艺为核心的分选试验，并通过系统的矿样检测和理论分析对选择性絮凝脱泥的机理进行研究。 对沟口泉铁矿原矿矿样的工艺矿物学研究表明，矿样中的主要金属矿物为磁铁矿和赤铁矿，并含有少量其他铁矿物，主要脉石矿物为石英。矿样铁品位为29.18％，其中磁铁矿和赤铁矿的占有率分别为52.26％和44.83％，两种铁矿物的嵌布粒度主要分布在-0.020+0.005mm范围内。 通过对原矿细磨-弱磁选和粗磨-弱磁选的试验结果进行对比，选择细磨-弱磁选作为回收磁铁矿的分选工艺，最终确定磨矿细度为-0.020mm占96％，磁场强度为116kA/m。弱磁选精矿的铁品位为58.24％，回收率为49.48％，弱磁选尾矿的铁品位为19.60％，回收率为50.52％。 针对弱磁选尾矿进行了选择性絮凝脱泥试验研究，试验以NaOH作为pH调整剂，水玻璃作为分散剂，淀粉和腐植酸钠作为絮凝剂。通过将选择性絮凝脱泥试验与直接脱泥试验的结果进行对比，选择了以淀粉作为絮凝剂的选择性絮凝脱泥工艺，最终确定分散和絮凝搅拌转速分别为1200r/min和600r/min，矿浆pH=9，水玻璃用量为2000g/t，淀粉用量为200g/t。絮凝精矿的铁品位为20.16％，回收率为39.85％，絮凝尾矿的铁品位为17.76％，回收率为10.67％。 分别对絮凝精矿和未经选择性絮凝脱泥的弱磁选尾矿进行反浮选试验，通过对试验结果进行对比验证选择性絮凝脱泥对浮选效果的影响。试验结果表明，絮凝精矿的反浮选试验结果优于弱磁选尾矿的反浮选试验结果，选择性絮凝脱泥工艺在脱除细粒脉石的同时能够改善后续分选试验的效果。试验最终确定矿浆pH=12，抑制剂淀粉用量为400g/t，活化剂氯化钙用量为2000g/t，捕收剂油酸钠用量为1500g/t，浮选精矿的铁品位为25.95％，回收率为9.17％，浮选尾矿的铁品位为18.90％，回收率为30.68％。弱磁选-选择性絮凝-反浮选试验流程的最终精矿铁品位为48.76％，回收率为58.65％，尾矿铁品位为18.59％，回收率为41.35％。 通过检测分析表明弱磁选尾矿中主要金属矿物为赤铁矿，主要脉石矿物为石英，分析了赤铁矿及石英在矿浆中的分散及絮凝机理。通过SEM图像及EDS能谱分析了实际试验当中矿物在选择性絮凝脱泥前后的微观作用。 本文的研究成果对新疆沟口泉铁矿的分选及选择性絮凝脱泥的研究具有一定的指导意义。

目录

声明

摘要

第1章绪论

1．1我国铁矿资源概况

1．1．1储量及分布

1．1．2矿床及矿石类型

1．1．3资源特点及发展趋势

1．2微细粒难选铁矿石分选工艺技术及装备的研究现状

1．2．1磨矿工艺技术及装备

1．2．2磁选工艺技术及装备

1．2．3浮选工艺技术及装备

1．3选择性絮凝脱泥工艺的研究现状

1．3．1选择性絮凝的机理及影响因素

1．3．2选择性絮凝脱泥工艺在国内外的应用

1．4课题研究的目的、内容及意义

1．4．1课题的背景及目的

1．4．2课题的主要研究内容

1．4．3课题研究的技术路线

1．4．4课题的意义

第2章试验矿样、试剂、设备及研究方法

2．1试验矿样的来源与制备

2．2试验试剂及设备

2．2．1试验试剂

2．2．2试验设备

2．3试验方法

2．3．1磨矿试验方法

2．3．2弱磁选试验方法

2．3．3选择性絮凝脱泥试验方法

2．3．4浮选试验方法

2．4分析方法

2．4．1 X射线衍射分析

2．4．2 MLA矿物解离分析

2．4．3扫描电镜和能谱分析

第3章新疆沟口泉铁矿磁选试验研究

3．1原矿的工艺矿物学研究

3．1．1原矿的元素组成

3．1．2原矿的铁化学物相分析

3．1．3原矿的X射线衍射分析

3．1．4原矿MLA矿物解离分析

3．1．5原矿主要矿物赋存状态分析

3．2原矿细磨-弱磁选试验研究

3．2．1原矿细磨试验

3．2．2原矿铁矿物单体解离度分析

3．2．3磨矿细度对磁选的影响

3．2．4磁场强度对磁选的影晌

3．3原矿粗磨-弱磁选试验研究

3．3．1磨矿试验及磨矿细度对试验磁选的影响

3．3．2磁场强度对磁选的影响

3．4本章小结

第4章选择性絮凝脱泥试验研究

4．1淀粉作絮凝剂的选择性絮凝脱泥试验

4．1．1搅拌强度对选择性絮凝脱泥的影响

4．1．2 pH值对选择性絮凝脱泥的影响

4．1．3水玻璃用量对选择性絮凝脱泥的影响

4．1．4淀粉用量对选择性絮凝脱泥的影响

4．2腐植酸钠作絮凝剂的选择性絮凝脱泥试验

4．2．1搅拌强度对选择性絮凝脱泥的影响

4．2．2 pH值对选择性絮凝脱泥的影响

4．2．3水玻璃用量对选择性絮凝脱泥的影响

4．2．4腐植酸钠用量对选择性絮凝脱泥的影响

4．3选择性絮凝脱泥与直接脱泥的比较研究

4．4本章小结

第5章反浮选试验研究

5．1选择性絮凝脱泥精矿反浮选试验

5．1．1 pH值对反浮选的影响

5．1．2淀粉用量对反浮选的影响

5．1．3氯化钙用量对反浮选的影响

5．1．4油酸钠用量对反浮选的影响

5．2弱磁选尾矿反浮选试验

5．2．1 pH值对反浮选的影响

5．2．2淀粉用量对反浮选的影响

5．2．3氯化钙用量对反浮选的影响

5．2．4油酸钠用量对反浮选的影响

5．3絮凝精矿与弱磁选尾矿反浮选试验比较研究

5．4沟口泉铁矿分选试验流程

5．5本章小结

第6章选择性絮凝机理研究

6．1矿物组成成分分析

6．1．1铁化学物相分析

6．1．2 X射线衍射分析

6．2水玻璃的分散机理研究

6．3淀粉的选择性絮凝机理研究

6．3．1淀粉絮凝机理分析

6．3．2淀粉选择性分析

6．4扫描电子显微镜分析

6．4．1弱磁选尾矿分析

6．4．2絮凝精矿分析

6．5本章小结

第7章结论

参考文献

致谢