潘鵬飛 朱一民 徐冬林 李 偉 李艷軍 韓躍新

(1.鞍鋼集團(tuán)鞍千礦業(yè)責(zé)任有限公司，遼寧 鞍山114043;2.東北大學(xué)資源與土木工程學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng)110819)

玉米淀粉是目前工業(yè)上常用的鐵礦物抑制劑，對(duì)提鐵降硅可以起到一定的作用，但是尾礦品位偏高，造成了鐵資源的浪費(fèi);同時(shí)玉米淀粉用量大，造成糧食的過(guò)度消耗。因此，對(duì)玉米淀粉進(jìn)行改性或構(gòu)建類淀粉結(jié)構(gòu)的藥劑作為新型的鐵礦抑制劑，對(duì)改善鐵選廠生產(chǎn)指標(biāo)，提高我國(guó)鐵礦資源對(duì)鋼鐵工業(yè)的保證度，減少淀粉用量，降低糧食消耗具有重要意義。東北大學(xué)自主合成了一種性能良好的新型抑制劑DLW－4，預(yù)以取代淀粉，并以鞍鋼鞍千鐵礦磁選混合精礦為對(duì)象進(jìn)行了反浮選試驗(yàn)，檢驗(yàn)其抑制效果。

1 試驗(yàn)礦樣

試驗(yàn)用礦樣為鞍鋼鞍千選礦廠浮選前的磁選混合精礦?，F(xiàn)場(chǎng)磁選混合精礦礦漿經(jīng)沉淀、脫水、自然風(fēng)干得試驗(yàn)用樣。試樣粒度為－ 0.074 mm 占95.34%，其化學(xué)多元素分析結(jié)果見表1，XRD 分析結(jié)果見圖1，鐵物相分析結(jié)果見表2。

表1 鞍千磁選混合精礦化學(xué)多元素分析結(jié)果Table 1 Multi-elements analysis of Anqian MMC %

由表1、圖1、表2 可知:試驗(yàn)礦樣主要有價(jià)元素為鐵，鐵主要以磁鐵礦形式存在，分布率為83.66%，其次為赤(褐)鐵礦中鐵，碳酸鐵、硫化鐵和硅酸鐵少量;脈石礦物主要為石英，并含有少量的綠泥石、鎂角閃石。

圖1 鞍千磁選混合精礦XRD 分析結(jié)果Fig.1 XRD analysis of Anqian Mixed Magnetic Concentrate(MMC)

表2 鞍千磁選混合精礦鐵物相分析結(jié)果Table 2 Iron phase analysis of minerals in Anqian MMC %

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 反浮選粗選條件試驗(yàn)

采用新型抑制劑DLW －4 及鞍千礦業(yè)有限責(zé)任公司浮選車間現(xiàn)場(chǎng)使用的捕收劑RA715 進(jìn)行反浮選粗選的條件試驗(yàn)。反浮選粗選條件試驗(yàn)流程如圖2所示。

圖2 磁選混合精礦反浮粗選試驗(yàn)流程Fig.2 Flowsheet of reverse flotation experiment of MMC

2.1.1 礦漿pH 值試驗(yàn)

礦漿pH 值試驗(yàn)的抑制劑DLW －4 用量為342 g/t、活化劑CaCl2用量為600 g/t、捕收劑RA715 用量為480 g/t、浮選溫度為40 ℃。試驗(yàn)結(jié)果如圖3 所示。

圖3 pH 值試驗(yàn)結(jié)果Fig.3 Test results at different pH value

從圖3 可知，隨著pH 值升高，粗精礦鐵品位逐漸升高后小幅下降。當(dāng)?shù)V漿pH 為11.50 時(shí)，可獲得鐵品位為66.14%、回收率為82.93%的粗精礦。綜合考慮，確定粗選礦漿pH=11.5，對(duì)應(yīng)NaOH 用量為800 g/t。

2.1.2 抑制劑DLW－4 用量試驗(yàn)

抑制劑DLW －4 用量試驗(yàn)的NaOH 用量為800 g/t、CaCl2為600 g/t、RA715 為480 g/t、浮選溫度為40 ℃。試驗(yàn)結(jié)果如圖4 所示。

圖4 DLW 用量試驗(yàn)結(jié)果Fig.4 Test results on dosage of DLW－4

從圖4 可知，隨著抑制劑DLW －4 用量的增加，粗精礦鐵品位先緩慢下降后急劇下降，回收率不斷升高。綜合考慮，確定DLW－4 用量為342 g/t，此時(shí)獲得的粗精礦鐵品位為66.14%、回收率為82.93%。

2.1.3 活化劑CaCl2用量試驗(yàn)

活化劑CaCl2用量試驗(yàn)的NaOH 用量為800 g/t、DLW－4 為600 g/t、RA715 為480 g/t、浮選溫度為40℃。試驗(yàn)結(jié)果如圖5 所示。

圖5 CaCl2 用量試驗(yàn)結(jié)果Fig.5 Test results on dosage of CaCl2

從圖5 可知，隨著活化劑CaCl2用量的增加，粗精礦鐵品位不斷上升，鐵回收率不斷下降。綜合考慮，確定CaCl2用量為600 g/t。

2.1.4 RA715 用量試驗(yàn)

RA715 用量試驗(yàn)的NaOH 用量為800 g/t、DLW－4 為342 g/t、CaCl2為600 g/t、浮選溫度為40 ℃。試驗(yàn)結(jié)果如圖6 所示。

圖6 RA715 用量試驗(yàn)結(jié)果Fig.6 Test results on dosage of RA715

從圖6 可知，隨著捕收劑RA715 用量的增加，粗精礦鐵品位先急劇升高又急劇下降之后趨于平緩，粗精礦鐵回收率先急劇下降又急劇升高之后趨于平緩。綜合考慮，確定RA715 用量為480 g/t。

2.1.5 浮選溫度試驗(yàn)

浮選溫度試驗(yàn)的NaOH 用量為800 g/t、DLW －4為342 g/t、CaCl2為600 g/t、RA715 為480 g/t。試驗(yàn)結(jié)果見圖7。

圖7 浮選溫度試驗(yàn)結(jié)果Fig.7 Test results of flotation temperature

由圖7 可知，隨著浮選溫度的升高，粗精礦鐵品位先上升后維持在高位，鐵回收率呈先下降趨勢(shì)。綜合考慮，確定浮選溫度為40 ℃。

2.2 反浮選閉路試驗(yàn)

在反浮選粗選條件試驗(yàn)及反浮選開路試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了反浮選閉路試驗(yàn)。反浮選閉路試驗(yàn)數(shù)質(zhì)量流程圖如圖8 所示。

由圖8 可知，以DLW －4 作為鐵礦物抑制劑，采用1 粗1 精3 掃、中礦順序返回的閉路流程處理鐵品位為48.22%的混磁精礦，最終獲得的反浮選精礦鐵品位為68.08%、回收率為88.20%，尾礦鐵品位為14.77%。

2.3 DLW－4 與淀粉浮選指標(biāo)對(duì)比

DLW－4 與淀粉反浮選閉路試驗(yàn)均在礦漿溫度40 ℃條件下進(jìn)行，試驗(yàn)選別流程同圖8。試驗(yàn)藥劑用量及選別指標(biāo)如表3 所示。

圖8 反浮選閉路試驗(yàn)數(shù)質(zhì)量流程Fig.8 Data and quality flowsheet on closed-circuit flotation

表3 DLW－4 與淀粉反浮選閉路試驗(yàn)結(jié)果Table 3 Results of DLW-4 and starch in closed-circuit flotation tests

由表3 可知，與常規(guī)玉米淀粉抑制劑相比，選用DLW－4 為抑制劑時(shí)，在捕收劑RA715 總用量降低135 g/t 的條件下，所得精礦鐵品位接近，鐵回收率提高了1.09 個(gè)百分點(diǎn)，尾礦鐵品位降低了1.21 個(gè)百分點(diǎn)。綜合對(duì)比浮選閉路試驗(yàn)結(jié)果，與玉米淀粉相比，DLW－4 可以以更少的藥劑用量獲得更好的浮選指標(biāo)。

3 結(jié) 論

(1)鞍鋼鞍千選礦廠浮選前的磁選混合精礦樣主要有價(jià)元素為鐵，鐵主要以磁鐵礦形式存在，分布率為83.66%，其次為赤(褐)鐵礦中鐵，碳酸鐵、硫化鐵和硅酸鐵少量;脈石礦物主要為石英，并含有少量的綠泥石、鎂角閃石。

(2)在礦漿溫度為40 ℃、pH 調(diào)整劑NaOH 用量為800 g/t、抑制劑DLW －4 用量為342 g/t、CaCl2用量為600 g/t、RA715 用量為480 g/t 條件下，采用1粗1 精3 掃、中礦返回的閉路流程處理該試樣，可得到精礦鐵品位為68.08%、鐵回收率為88.20%、尾礦鐵品位為14.77%的反浮選指標(biāo)。

(3)與玉米淀粉相比，DLW －4 可以以更少的藥劑用量獲得更好的浮選指標(biāo)，具有推廣價(jià)值。

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