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铁矿脱硫最全工艺

时期:2021-03-25 20:54 点击数:
本文摘要:我国是世界上铁矿产资源总量非常丰富、矿种齐全、设施程度较高的少数几个国家之一,也是开发利用铁矿产资源历史尤为历史悠久的矿业生产大国和矿产品消费大国之一,在铁矿石数量上有优势,但其硫、磷及二氧化硅等危害杂质含量低、嵌布粒度粗,导致选矿可玩性大、效率较低,质量和品种上正处于劣势,特别是在是铁精矿中硫含量较高,在国际市场上缺少竞争力。

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我国是世界上铁矿产资源总量非常丰富、矿种齐全、设施程度较高的少数几个国家之一,也是开发利用铁矿产资源历史尤为历史悠久的矿业生产大国和矿产品消费大国之一,在铁矿石数量上有优势,但其硫、磷及二氧化硅等危害杂质含量低、嵌布粒度粗,导致选矿可玩性大、效率较低,质量和品种上正处于劣势,特别是在是铁精矿中硫含量较高,在国际市场上缺少竞争力。近年来,优质铁矿石的大量进口对我国铁矿山的可持续发展造成了相当严重的冲击,减少铁精矿的硫含量沦为急迫的科研任务,含硫铁矿石的研发与利用研究对我国国民经济的发展具有不可忽视的最重要起到。1浸润铁矿石副产物选铁工艺技术 1.1阶段磨矿、阶段选别副产物选铁工艺磨矿细度对选矿指标的影响十分大,有所不同的磨矿细度其产品有有所不同的粒度构成,从而影响矿物的单体离解度和可选性,细粒嵌布的铁矿石,必须细磨才能使矿物单体离解。

对于嵌布粒度较细、含硫类型(黄铁矿和磁黄铁矿) 单一的铁矿石,一般来说使用阶段磨矿、阶段选别工艺以构建提铁降硫的目的。安徽某铁矿石中铁矿物主要以磁铁矿形式不存在,硫主要以黄铁矿形式不存在,使用阶段磨矿、阶段很弱磁选可获得品位为 65.25%、回收率为 80.33% 的铁精矿。许开等用含 TFe 42.86%、含硫 1.69%的某铁矿石作为研究对象,通过阶段磨矿、阶段选别、合理掌控磁场强度及精选辑次数等手段,顺利地运用仅有磁选工艺取得铁品位为 66.97%的铁精矿,铁回收率约80.3l%。

张彦明利用阶段磨矿、阶段选别工艺展开了系统的试验研究,结果显示:铁回收率由之前的86.43% 提升到 90.38%,铁中含硫量明显减少。云南某铁矿石中铁矿物嵌布粒度较细,铁品位较低,为 20.18%,危害元素硫微克,科较难选矿石。使用阶段磨矿、阶段选别工艺处置该矿石,获得品位为63.98%、回收率为 71.55%、含硫 0.48%的铁精矿。1.2磁选—浮选牵头副产物选铁工艺 我国目前选入的磁铁矿由于粒度粗,所含大量磁黄铁矿和黄铁矿,使得磁一家人在选别中的负面影响非常明显,依赖单一的磁选法提升精矿品位更加无以。

把磁选法与阴离子反浮选融合一起,构建磁铁矿石选别过程中的优势互补,不利于提升磁铁矿石选别精矿品位。磁选— 浮选牵头工艺是我国低硫铁矿提铁叛硫较有效地工艺之一。王炬针对某进口低硫磁铁矿石 (其中硫化矿主要为磁黄铁矿和黄铁矿),使用再行鼓吹浮选后磁选工艺流程对该矿石展开降硫提铁选矿试验,铁精矿硫品位由原矿含硫 6.14%降到 0.30%以下,获得了较好的试验指标。

邵伟华等人对云南某矿展开研究,在含硫 5.71%、含铁 31.52% 的条件下,使用再行浮选后磁选的工艺流程,取得了铁精矿含铁 65.36%、含硫0.171%、铁回收率为 81.67%的失望指标。郭灵敏等人对某尾矿中的硫、铁资源展开综合重复使用,矿石中所含难选磁黄铁矿,使用浮选— 磁选 — 浮选牵头重复使用工艺,顺利地取得了硫品位为38.77%的优质硫精矿及含铁 58.04%、含硫 0.547%的合格铁精矿。

杨国锋等人对白音敖包低硫磁铁矿展开了研究,原矿中所含 1.98%的硫,其中部分以磁黄铁矿形式不存在,使用磁选— 浮选牵头工艺,有效地减少了铁精矿中硫的含量,最后取得了全铁品位 65.20%、含硫0.22%的优质铁精矿,不解处置铁矿资源开发利用明确提出了新的思路。青海省格尔木肯德可克铁矿石性质较简单,磁黄铁矿的不存在阻碍了铁矿中简单矿物的选别并影响最后的选别指标,杜玉艳通过再行用磁选脱除大部分脉石和一部分硫 (黄铁矿),然后用浮选脱除磁选细精矿中的硫 (磁黄铁矿),获得较好的指标。李冰等人对桓仁某铁矿展开了矿石物质成分分析,该铁矿石含硫低,铁矿物在矿石中主要以磁铁矿及磁黄铁矿两种形式不存在,使用了磁选— 浮选牵头选别工艺展开了试验研究。

结果表明,再行磁选后浮选的工艺可取得 TFe 品位 64.97%,含硫 0.16%的合格铁精矿,铁总回收率可超过 71.21%。1.3提纯—磁选—浮选牵头副产物工艺 目前国内铁矿的还原成提纯磁选工艺因其成本高和铁精矿品位低等因素没能广泛应用,该工艺主要合适褐铁矿和菱铁矿等烧损较小的铁矿石。对于理论品位较低,含硫类型多样的弱磁性铁矿石,可通过提纯—磁选 — 浮选牵头工艺取得较低杂质含量的铁精矿,大幅度提高产品质量。

余俊等人针对西部铜业巴彦淖尔铁矿矿石硫含量低,确认了提纯方案与提纯条件,对提纯矿展开磁选— 阳离子反浮选试验。试验指出,展开阳离子反浮选可以获得 TFe 品位为 63.67%、回收率为 50.82%的铁精矿,硫含量由 2.74%降至 0.31%,构建了提质降杂的目标。王雪松等人用回转窑提纯硫铁矿烧渣的磁化提纯试验,有效地将火烧渣中很弱磁性 F e2O3 还原强磁性 Fe3O4,磁化率可约 2.38%。

通过球篦、磁选工艺,可以大幅地提升精矿品位和金属回收率,同时烧渣在回转窑内副产物效果显著,副产物亲率可低约 85%以上。刘占华等人针对经浮选流程产生的铁品位为17.75%、硫含量为 5.87%的高硫铁尾矿,使用必要还原成提纯— 磁选方法,可取得铁品位为93.57%、硫含量为 0.39%、很弱磁精矿回收率为 82.01%的必要还原铁产品,为有效地提升资源综合利用亲率获取了新的途径。2新型药剂的研究及应用于选矿药剂的变革对我国含硫铁矿石选矿工艺的发展尤其是托铁叛硫工作的积极开展起着了最重要起到,国内研制的浮选药剂主要有活化剂和捉收剂。

2.1硫铁矿新型活化剂的研究及应用于王炬针对某进口低硫磁铁矿石 (其中硫化矿主要为磁黄铁矿和黄铁矿),使用新型高效沉硫 MHH-1活化剂展开副产物试验研究,铁精矿硫品位由原矿含硫6.14%降到 0.30%以下,获得了较好的试验指标。铁精矿副产物特效活化剂 MHH-1 对脱除铁精矿中的硫化矿尤其是磁性较强、可浮性较好的磁黄铁矿具备显著效果。与其他活化剂比起,MHH-1 用量较少,成本低,副产物效果显著,该产品的研制为铁精矿提铁降硫获取了新途径。胡定宝针对新桥矿业有限公司含硫磁铁矿中磁黄铁矿含量低的特点,使用了 HH-1 高效活化剂展开副产物试验,取得铁精矿含硫 0.319%、TFe 品位66.99%、TFe 回收率 47.68%与硫精矿硫 34.59%、硫含量回收率 99.23%的选别指标,各项指标皆超过拒绝。

殷召阳针对冶山铁矿下部矿体原矿含硫量较高,尤其是其中磁黄铁矿含量大,导致磁铁精矿含硫微克的实际情况,通过增强浮选过程、增大朱药用量、应用于填充活化剂 MS-1 等手段,使铁精矿硫含量由 0.8% 降到 0.4%,超过了销售拒绝。2.2硫铁矿新型捉收剂的研究及应用于安庆铜矿磁选精矿中脉石夹带相当严重,影响了铁精矿品位的提升;其生产用水大量用于回水,且低 pH值回水诱导磁黄铁矿,相当严重减少了浮选的副产物亲率;磁黄铁矿可浮性差,必需用强力捉收剂才能获得失望结果。安庆铜矿朱和平使用提升磨矿细度,提高选铁生产用水水质,调整捉收剂药剂种类 (由以往单一的黄药变成柴油与黄药人组),副产物效果显著,取得了很大的经济效益。

陈典助等人针对某厂尾矿中的高硫铁资源,使用 QY-309 混合捉收剂,对很弱磁精矿必要反浮选副产物除杂,取得了浮选精矿铁品位为 67.56%、硫含量仅有为 0.13% 的指标。杨柳毅等人[21]针对云南某较低品位碳质含硫磁铁矿石展开了提硫试验研究,试验结果表明,使用新的药剂 402 作为提硫捉收剂,获得了硫品位为 42.25%、回收率为 92.96%的硫精矿。

攀枝花选矿厂矿石中硫化物以磁黄铁矿居多,蒋方珂等人通过对攀枝花选矿厂次铁精矿中硫化物的工艺矿物学和矿石性质分析,明确提出在酸性条件下,利用高级黄药来构建对磁黄铁矿的捕收,从而超过铁精矿降硫的目的,最后铁精矿中硫含量减少 0.2% ~0.3%,其品位也有一定幅度的提升。3副产物药剂与硫铁矿起到机理的理论研究及发展 3.1硫铁矿石晶体结构研究现状通过磁选工艺流程,有所不同晶系的磁黄铁矿获得有效地富含,其中大部分黄铁矿转入尾矿,少量并未几乎单体离解的黄铁矿则随磁黄铁矿转入浮选;在浮选工艺流程中,有所不同晶系的磁黄铁矿可浮性差异较小,而有所不同晶体结构的黄铁矿的可浮性并无显著的区别。故对磁黄铁矿的晶体结构研究现状不作如下阐释,磁黄铁矿 (Fe1-xS,0x0.223) 经常与多种硫化矿共生,具备单斜、六方和斜方三种同质多象变体,少见的为单斜和六方磁黄铁矿。

对有所不同的晶体结构 (单斜和六方) 的磁黄铁矿的可浮性展开了研究,表明单斜和六方的可浮性有显著的区别[24]。蔡从光等人与梁冬云等人通过浮选试验证明了单晶系磁黄铁矿的可浮性高于六方晶系磁黄铁矿,随着 S 含量与 Fe 含量之比减小,磁黄铁矿的晶体结构由六方晶系变成单斜晶系,磁性由弱变强,可浮性由差变好。刘之能等人通过丁铵黑药药剂用量对未活化和活化的六方磁黄铁矿展开浮选试验及表面电位ε,研究了丁铵黑药体系下,六方磁黄铁矿的浮选不道德及其表面导电机理,结果表明,六方磁黄铁矿表面在中性条件下可浮性最差。李文娟等人通过单矿物试验,研究了单斜磁黄铁矿的浮选不道德,结果表明:单斜磁黄铁矿在丁黄药或乙硫氮体系中的可浮性大致相同,矿浆电位对其浮选不道德影响并不大;碱性条件下,乙硫氮对单斜磁黄铁矿的捕收能力比丁黄药强。

磁黄铁矿的化学构成、物理性质和晶体结构要求其可浮性、表面不易水解程度以及性质地等特性。使用X 线散射、电子探针和浮选试验,实地考察了单斜磁黄铁矿和六方磁黄铁矿的结构成分及可浮性差异,结果表明:单斜比六方磁黄铁矿含有硫;单斜和六方磁黄铁矿的浮选回收率随矿浆 pH 变化的规律类似于,但是单斜磁黄铁矿的回收率比六方磁黄铁矿低,可浮性比六方磁黄铁矿好;酸性条件下,六方磁黄铁矿比单斜磁黄铁矿更容易被 Cu2+ 活化。

3.2硫铁矿与药剂的起到机理研究现状近年来,国内外选矿工作者对选硫药剂与硫铁矿的反应机理展开了大量的研究,并将研究结果应用于指导矿山的生产实践,获得了相当可观的经济效益。覃武林等人研究了硫酸和草酸对被石灰诱导后的磁黄铁矿的活化效果和活化机理。试验证实硫酸与草酸对磁黄铁矿的活化机理展现出在两方面:一是提升磁黄铁矿表面自身氧化电位,妨碍亲水物质更进一步产生;二是除去导电在磁黄铁矿表面的亲水物质,使之遮住新鲜表面。目前磁黄铁矿的电化学研究主要有磁黄铁矿的表面水解、捉收剂与矿物起到的电化学研究以及铜离子对磁黄铁矿的活化等。

覃文庆通过紫外光谱分析,检测到丁黄药起到后的磁黄铁矿表面不存在上言水性的双黄药。张芹通过磁黄铁矿红外光谱检测分析,假设乙黄药在磁黄铁矿表面分解双黄药。Bozkutr 等人考查了导电有异丁基黄药的磁黄铁矿的红外光谱,也证明其表面分解了双黄药。Rao 等人仔细观察到氮气气氛下,磁黄铁矿对黄药的导电量很少,这有可能是由于黄药水解为双黄药必须较高的电位,而氮气气氛的电位显著过较低导致的。

由此可见,磁黄铁矿的浮选不道德与矿浆的水解还原成环境密切相关,即矿浆电位是磁黄铁矿浮选回收率与浮选速率的决定因素之一。ZHANG Qin 等人在乙黄药浓度为 1×10-4 mol/L时通过乙黄药与磁黄铁矿起到机理的研究得出结论了磁黄铁矿的可浮性与 pH 值和矿浆电位不存在着给定关系,在某一 pH 值下,只有在适合的矿浆电位区域,磁黄铁矿才可浮。Khant报导通过向矿浆中预先充气提升矿浆电位,可以有效地诱导磁黄铁矿,反之,不预先充气,则具备一定的活化起到。酸性条件下,铜离子与磁黄铁矿表面的铁离子再次发生互相交换,从而活化矿物表面。

磁黄铁矿表面水解速度快,据报导在完全相同条件下,磁黄铁矿的水解速度是黄铁矿的 20~100 倍。磁黄铁矿在一定限度内水解分解 FeSO4 与 Fe2(SO)3,时有单质硫产生,但泥化后其比表面积大,不易相当严重水解,在表面分解 Fe(OH)3 与 FeO(OH)内亲水层,可浮性上升。黄尔君等人通过对单矿物及现场矿浆样的试验指出,硫酸铵和碳酸氢铵对被石灰诱导的黄铁矿具备较好的活化起到,而且可在低碱度 (pH 约 11 ~ 12) 下使黄铁矿活化浮游。硫酸铵对黄铁矿活化起到机理还包括:(1) 溶解矿浆中的 Ca2+,必要减少 pH 值;(2) 解吸矿物表面的 Ca2+,而且较为完全;(3) 氨的活化起到以及矿物表面导电少量硫酸铵,有可能通过它格氏试剂 Cu2+;(4) 硫酸铵活化黄铁矿时,精矿品位低,与它能维持矿泥絮凝不转入精矿有关。

4结论(1) 综上所述,近年来在含硫磁铁矿石副产物方面,国内外学者做到了大量的研究,不管是工艺流程、反浮选药剂还是理论上都有大量的文献报导,目前在磁浮选工艺技术方面的研究已获得了较好的进展,并在生产中获得了明显的经济效益。可以说道,在资源日益渐趋耗尽的今天,强化理论的研究、研发出有高效的副产物新的工艺技术和鼓吹浮选新型药剂仍是硫铁矿选矿研究的重点和发展方向。(2) 对副产物新的工艺技术的研究历年来是选矿工作者注目的课题:① 考虑到用全磁选工艺。在现阶段磨矿、很弱磁选—细筛再行篦选工艺流程的基础上,再行用高效细筛和高效磁选设备展开精选辑。

与鼓吹浮选工艺比起,该流程非常简单,工艺可信,投资省、工期短、不易操作者;②考虑到用很弱磁选 — 反浮选 — 很弱磁选牵头工艺。该工艺再行杀掉没磁性的黄铁矿和脉石矿物,再行通过反浮选选别出磁黄铁矿,最后磁选确保铁精矿的品位,尽量地脱下含硫磁铁矿石中的硫,使铁矿石仅次于程度地具备铁矿利用价值。(3) 反浮选技术的研究方向是研制高效、低耗、低毒的新型反浮选药剂、工艺和设备,以提升选矿效率,减少选矿成本和对环境的污染。反浮选药剂的应用于研究还包括研发捕收能力强劲、选择性低、耐低温的优良捉收剂和无硫酸、高效廉价、节约能源省耗的新型活化剂,以期提升工作效率,增加经济成本,防止设备生锈,减少对环境的污染。


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