赤铁矿选矿工艺流程探讨与研究

我国是资源大国, 但金属资源尤为稀缺, 铁矿资源就少之又少, 富含铁的矿产更为贫乏。并且富铁矿石的品位较低, 所以提炼精度都很低。矿体一般埋藏在环境较复杂的地段, 开发成本极高, 因此, 提高选矿技术指标是提高矿石利用效率的一个捷径。科学家经过数年的不懈努力, 找到了较好的选别方法、选矿工艺, 在选矿流程方面也改进了不少, 加上现在的选矿设备也日趋高端, 所以选矿效率有了显著提高。我国在赤铁矿选矿工艺流程方面也积累了不少宝贵经验。

一般矿场采用的原矿石是赤铁硬岩, 首先将矿石磨至250目, 加入水配制成20%的水溶液, 然后进行第二次粉磨, 在碱性条件下开始浮赤铁矿选, 浆液温度控制在30~35℃, 最好恒温, 用氧化石蜡皂和塔尔油的混合物作为浮选液。一般情况下采用重选法来选别弱磁性, 主要就是对废弃的粗粒矿进行第二次重选, 从而提高品位, 获得更多的精矿;另一种方法就是对于较细的红矿, 粉碎使铁矿质单体分离, 继续重选获得赤铁矿细粒重选。

经过科学家千千万万次试验研究, 提出了酸碱性双介质正浮选工艺。应用助剂8603、活剂DS、捕收剂NIP等化学产品主要是大大简化了脱泥过程, 缩短选矿工艺周期、提高选矿质量及选矿精度, 很大程度上提升了矿品的回收率。

但以上方法都存在着一定的弊端, 工作量大、过程复杂、选矿成本需要的物力、人力较大, 设备投资也相当高, 另外废弃的尾料对环境污染也相当严重。所以现代科学家又提出了用淀粉及其衍生物作为浮选剂, 并且大范围宣传, 已被广泛应用。相关研究人员最近又提出了利用石油磺酸盐等高效浮选剂, 提高了浮选精度。

选矿设备根据选矿步骤和针对不同的矿石有以下五种:碎破设备、磨矿设备、细粒筛分分级设备、磁选设备、浮选设备。破碎设备:反击式破碎机、圆锥式破碎机、锤式破碎机等;磨矿设备:选矿球磨机、节能球磨机;细粒筛分分级设备:振动筛、螺旋分级机;磁选设备:磁选机、干湿式磁选机、高梯度磁选机;磁选设备:浮选剂、充气式浮选机^[2]。

在我国选矿工艺中, 尤其是细粒嵌布赤铁矿占了很大比例。由于国家建设对铁矿的需求, 对磁铁矿的开发利用加大, 弱磁铁矿的选矿方法也会得到相应的进步。

我国很多矿业将矿浆的酸碱度利用强碱调到9以上, 利用脂肪酸阴离子当捕收剂。提高了浮选剂的利用效率, 降低了成本, 并且很好地解决了以前不能解决的难题, 精矿脱水流程得到简化, 很好地控制了金属流失量。

在此工艺中, 主要利用了十二胺阳离子捕收剂, 矿浆酸碱度为7左右的中性, 磁选精度得到保证。在车间考查发现, 当十二胺阳离子用量在120 g/h以上时, 铁精矿品位上升到70%以上, 回收率也提升到80%左右。各项选矿指标正常。

赤铁矿经过粗磨, 在经过高强度磁选, 将矿石中的粗粒单体二氧化硅和易蚀变的绿泥石等脉石矿物选出, 留着当后来的尾矿, 进行下一步的细磨和浮选。

对于竖针状赤铁矿, 主要采取焙烧-磁选工艺, 在高热的煤气中加热, 让其发生还原反应, 产生磁铁矿石, 然后对磁铁矿石精炼得到铁精矿。强磁选工艺、浓缩设备使用的减少, 加上对赤铁矿矿物颗粒大小严格筛选规划, 磁场强度大小的合理控制等多种举措, 选矿工艺流程得到了精简和优化, 选矿精度得以提高, 大大增加了经济效益^[3]。