本发明属于选矿,具体涉及一种微细粒嵌布贫铁矿的选矿方法。
背景技术:
1、随着工业经济的不断发展,钢铁需求量随之增长,而铁矿石是钢铁生产的主要原料。大量钢铁生产导致铁矿石需求水涨船高,使得铁矿石短缺的矛盾越来越突出。因此,铁矿石资源的深度开发利用是缓解当前铁矿石短缺矛盾的关键所在。
2、近年来,富铁矿和易选的贫铁矿石储量越来越少,难选的微细粒嵌布贫铁矿石相对来说储量丰富,已经成为铁矿石资源的重点开发对象。但是,微细粒嵌布贫铁矿具有质量小、比表面积大、比磁化系数小等特点,采用传统的选矿方法难以有效回收,矿浆流失严重,选矿难度大。如果能有效开发难选的微细粒嵌布贫铁矿无疑可以大大缓解铁矿石短缺的现实困境。
3、在选矿过程中,为了合理利用品位低、粒度细、复杂共生的难选铁矿石,需要对铁矿石进行破碎、细磨、脱泥、浮选等处理。详细来说,细磨工艺的目的是使得有用矿物的单体解离从而为后续选别作业提供良好的基础,可以说细磨工艺直接决定着有用矿物解离度的高低。但是,细磨产生的次生泥和原生泥会导致浮选精矿指标的严重恶化。故在浮选前进行适当的细磨工艺和脱泥工艺是非常重要的。
4、现有的细磨工艺大多通过立式搅拌磨或球磨实现,前者存在单台处理能力低、设备价格高昂等问题,后者存在球磨机长径比不合适、研磨介质不合理、分级设备不合适等问题,导致单体解离性差,选矿指标不理想。
5、现有的脱泥工艺大多通过旋流器实现,对于密度低、粒度细的矿泥的脱除有效,但是,旋流器的脱泥效果易波动,容易受到给矿浓度和压力等影响。
6、总体来说,现有的细磨、脱泥技术对于铁矿石的解离性较差,矿泥也不能有效去除,无法为后续的浮选作业提供合格的原料,无法实现微细粒嵌布贫铁矿的有效开发利用。
7、专利申请cn104399578b公开了一种低品位含赤铁矿废石的预选方法,将铁品位18~23%的低品位含赤铁矿废石原矿经粗碎、中碎作业破碎至40~0mm,采用永磁干式强磁选机进行预选,所述的永磁干式强磁选机的筒体表面磁场强度0.8~1.0t,控制筒体表面线速度、分离隔板距离、料层厚度,抛出铁品位<14.0%的粗粒尾矿;获得的永磁干式强磁选粗精矿经高压辊磨至10~0mm,进入电磁脉动高梯度粗粒湿式强磁选机进行预选,再抛出铁品位≤11%的细粒尾矿;电磁脉动高梯度粗粒湿式强磁选机获得的粗精矿给入主厂房磨选工艺进行选别。该专利技术最终所得产品的品位仍然较低。
8、专利申请cn102886301a公开了赤铁矿选矿方法,通过控制矿粉的粒度、磁选机类型特别是多段不同磁场强度的磁选方式对贫赤铁矿进行有效选矿,得到的铁精矿品位在60%以下,回收率60%左右。该专利技术的选矿效果一般。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种微细粒嵌布贫铁矿的选矿方法,提高品位,回收率高。
2、为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
3、一种微细粒嵌布贫铁矿的选矿方法,具体步骤如下:
4、(1)先对微细粒嵌布贫铁矿进行预选,得到待磨矿石,接着在纳米表面活性剂的助磨作用下,对待磨矿石进行球磨处理;
5、(2)然后加入絮凝剂,进行脱泥处理;
6、(3)最后加入捕收剂,进行浮选,浓缩,过滤,即得铁精矿;
7、其中,所述纳米表面活性剂是将纳米十八胺柠檬酸盐负载于煤焦油渣纳米基质而得,所述絮凝剂为聚丙烯酸钠、腐殖酸铵与六偏磷酸钠等质量混合而得,所述捕收剂是将纳米二氧化硅、松醇油复配得到。
8、优选的,所述微细粒嵌布贫铁矿的铁品位为18~20%,主要成分为赤铁矿。
9、优选的,以重量份计,所述纳米表面活性剂是通过以下方法制备得到的:先将2~3份柠檬酸与1份十八胺混合均匀,经微波反应得到纳米十八胺柠檬酸盐,再将20~25份煤焦油渣在惰性气体气氛下热聚合得到煤焦油渣纳米基质,然后将纳米十八胺柠檬酸盐和煤焦油渣纳米基质均匀分散于120~130份水中,离心取上清,烘干,即得。
10、进一步优选的,微波反应的工艺条件为:频率2~3ghz,功率800~1000w,反应时间40~50分钟。
11、进一步优选的,惰性气体为氩气或氦气。
12、进一步优选的,热聚合的工艺条件为:以2~3℃/min升温至550~650℃,热聚合反应2~3小时。
13、进一步优选的,离心的工艺条件为:60000~70000r/min离心10~15分钟。
14、优选的,以重量份计,所述捕收剂是通过以下方法制备得到的:先将1份纳米二氧化硅、0.1~0.2份辛基酚聚氧乙烯醚加入5~7份松醇油中,500~600w超声振荡30~40分钟,转移至球磨机中,使用直径0.020mm钢球,料球比1:1,球磨6~7小时,即得。
15、优选的,步骤(1)中,预选的具体方法为:先将微细粒嵌布贫铁矿初步粉碎至40~45mm,高压辊磨至5~7mm,采用湿式强磁磁选机,磁场强度0.8~1t,脉动冲次500~600次/分,线速度2~2.2转/分钟,抛除铁品位小于12%的细粒尾矿,即得待磨矿石。
16、进一步优选的,高压辊磨的对辊间隙为10~15mm。
17、优选的,步骤(1)中,球磨的具体方法为:将待磨矿石加水调整为质量浓度55~65%的矿浆,接着向矿浆内加入纳米表面活性剂,通过湿式溢流型球磨机进行球磨,使用直径35mm、25mm、20mm钢球,,三者质量比为2:3:5,料球比为0.8,介质充填率为40~45%;球磨至平均粒度-15μm。
18、进一步优选的,纳米表面活性剂的用量为矿浆质量的0.8~1‰。
19、优选的,步骤(2)中,加水调整矿浆的质量浓度为13~15%,使用1~2mol/l氢氧化钠溶液控制矿浆的ph=9~10,加入絮凝剂,搅拌2~3分钟,通过旋流器实现脱泥。
20、进一步优选的,絮凝剂的用量为加水调整后矿浆质量的0.08~0.1‰。
21、进一步优选的,旋流器给矿口直径为60~90mm。
22、优选的,步骤(3)中,加水调整矿浆的质量浓度为8~10%,使用1~2mol/l盐酸溶液调整矿浆的ph=7,加入捕收剂后搅拌2~3分钟,使用浮选机进行浮选,浮选机的搅拌转速为1800~2000r/min,浮选2~3分钟。
23、进一步优选的,捕收剂的用量为加水调整后矿浆质量的0.2~0.3‰。
24、与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
25、本发明公开了一种微细粒嵌布贫铁矿的选矿方法,先对微细粒嵌布贫铁矿进行预选,得到待磨矿石,接着在纳米表面活性剂的助磨作用下,对待磨矿石进行球磨处理;然后加入絮凝剂,进行脱泥处理;最后加入捕收剂,进行浮选,浓缩,过滤,即得铁精矿。本发明的选矿方法工艺简单,实现了对微细粒嵌布贫铁矿的高效利用,提高品位,回收率高。
26、本发明采用成本较低的球磨处理,在球磨时加入纳米表面活性剂进行助磨。纳米表面活性剂是通过以下方法制备得到的:先将柠檬酸与十八胺混合均匀,经微波反应得到纳米十八胺柠檬酸盐,再将煤焦油渣在惰性气体气氛下热聚合得到煤焦油渣纳米基质,然后将纳米十八胺柠檬酸盐和煤焦油渣纳米基质均匀分散于水中,离心取上清,烘干,即得。该纳米表面活性剂在球磨过程中调整颗粒表面电荷分布,改善矿浆流动性,促进球磨,降低球磨能耗,改善球磨效果。
27、球磨处理后加入絮凝剂,进行脱泥处理。絮凝剂为聚丙烯酸钠、腐殖酸铵与六偏磷酸钠等质量混合而得,通过聚丙烯酸钠、腐殖酸铵与六偏磷酸钠的协同作用,实现矿泥的有效脱除。
28、脱泥处理后加入捕收剂,进行浮选。捕收剂是将纳米二氧化硅、松醇油复配得到,具体方法如下:先将纳米二氧化硅、辛基酚聚氧乙烯醚加入松醇油中,超声振荡,转移至球磨机中球磨即得。松醇油本身具有良好的捕收效果,与纳米二氧化硅复配后促进在颗粒表面的吸附,强化捕收效果。