鲕状赤铁矿焙烧磁选精矿双反浮选降硅铝工艺研究

摘要

鲕状赤铁矿在我国储量大、分布广，由于该类铁矿石结构复杂，至今一直未能得到开发利用。在过去的几年里，国内对铁矿石的需求持续攀升，铁矿石资源很大程度上依赖进口，因此探索合理选别鲕状赤铁矿的选矿技术对于缓解我国铁矿石供需紧张的局势具有十分重要的意义。　　工艺矿物学研究表明：鄂西鲕状赤铁矿为沉积型铁矿，含泥质组分通常较多，而且铁矿物嵌布粒度微细，在20微米以下才能达到单体解离；赤铁矿与脉石矿物石英、方解石、伊利石和鲕绿泥石等紧密连生，因此常规的分选方法难以达到满意效果。文章对鄂西鲕状赤铁矿进行的一系列选别（包括选择性絮凝脱泥、强磁选、反浮选）试验研究，获得最佳条件为：选择性絮凝、强磁选（磁场强度为1.52×106A/m）、阴阳离子双反浮选（其中：阴离子反浮选粗选NaOH用量为900g/t，淀粉850g/t，CaO530g/t，TS-02650g/t，精选TS-02300g/t；阳离子反浮选矿浆pH控制在9.5左右，粗选DDA用量为500g/t，精选DDA为100g/t）将原矿铁品位为43.42%进行选别，得到最终精矿品位54.54%，总回收率69.09%，尾矿产品中：强磁尾矿品位24.34%，阴离子反浮选尾矿31.50%，阳离子反浮选尾矿36.93%。　　在闭路试验中获得的精矿与入浮原矿（即强磁精矿）进行X荧光光谱分析，分析结果表明：杂质硅和磷等在精矿中有一定程度的降低（硅含量由9.97%降至6.43%，磷含量由1.18%降至0.347%），而两者之间有害杂质铝的含量相差不大，所以在后期研究中阳离子捕收剂选择上还应做适当的调整。　　探究浮选药剂在矿物表面的粘附机理及捕收剂与矿物作用后产生表面性质的改变，借助红外光谱分析和电动电位测试分析手段进行浮选理论研究，测试中详细分析了油酸钠与石英、淀粉与赤铁矿吸附作用机理及药剂与矿物作用后矿浆pH值对Zeta电位的影响，从而指导实际浮选试验的有效进行。　　在红外光谱分析中，石英与油酸作用机理通过分析可知：钙离子在羟基化后的石英表面吸附后，然后油酸钠吸附在石英表面通过生成了羧酸钙而达到固着在矿物表面的目的；苛化淀粉与赤铁矿作用后，可判断淀粉分子结构中大量的亲水基—羟基主要以与赤铁矿表面发生氢键作用的形式吸附，其他极性基趋向矿浆使得赤铁矿表面亲水性增大而受到抑制。　　电动电位测试结果表明：矿物与浮选药剂作用后会影响颗粒表面电动电位，即矿物表面产生相应不同程度上的偏移，而且这种偏移趋向随药剂浓度的加大而增大。石英在pH＜PZC时表面带正电，阴离子型捕收剂油酸钠通过与石英产生静电作用从而使得油酸钠在其矿物表面吸附，使得测试结果朝负向偏移；而当pH＞PZC时石英表面带负电，但Zeta电位依然出现负向的移动，说明此时油酸钠在其表面的吸附不可能是静电作用的结果，而应当考虑为药剂在石英表面发生了化学吸附。阳离子捕收剂DDA与一水硬铝石表面两者带异种电荷时，由于静电引力的存在，使得DDA在矿物颗粒表面吸附而引发电动电位的变化；当一水硬铝石表面荷正电时，静电作用不存在，此时DDA之所以仍能改变一水硬铝石Zeta电位应当归因于药剂在一水硬铝石表面发生了分子吸附。淀粉在赤铁矿表面吸附后，荷负电趋势更为明显，在阴离子反浮选铁矿石中，导致淀粉抑制后的矿物表面与阴离子捕收剂产生静电排斥效应而相互之间难以发生作用。　　根据试验进行的结果可以初步判断：鄂西鲕状赤铁矿的矿石特性决定了其成为具有代表性的国内外公认难选铁矿石。试验中对鄂西鲕状赤铁矿经过一系列分选将铁品位为43.42%的原矿提高到54.54%，总回收率69.09%的选矿指标。

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