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内蒙古某磁选铁精矿浮选脱硫试验研究①

更新时间:2009-03-28

铁矿石是钢铁冶炼最主要的原料来源。铁矿石的质量对钢铁产品的质量有着直接影响。硫是钢铁冶炼中要尽量避免的一种有害元素[1],硫的存在会直接导致钢铁质量下降,因此钢铁冶炼厂对铁矿石中的硫含量有严格要求[2-3]。为了提高我国铁矿石的竞争力和钢铁产品质量,对铁矿进行脱硫处理具有极大的现实意义[1]

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随着开采不断深入,内蒙古包钢集团铁矿资源越来越差,其中的硫含量越来越高,在经过选别作业后,其铁精矿中硫含量通常达到了1.50%以上,必须经过脱硫处理才能进入冶炼。为了降低铁精矿中的硫含量,研究适宜的铁精矿浮选脱硫工艺条件,为包钢集团生产低硫铁精矿提供合适的降硫技术具有重要意义。

1 矿石性质及试验方法

1.1 矿石性质

试验所用原料为包钢某磁选铁精矿,其主要化学成分及铁物相分析结果分别见表1和表2。由表1可知,该磁选铁精矿含铁67.52%,有害杂质主要为硫,含量为2.31%,还含有少量的铝、钙、硅等有害杂质。由表2可知,该铁精矿主要以磁铁矿为主,还含有少量的硅酸铁和碳酸铁。硫在铁精矿中主要以磁黄铁矿形式存在,黄铁矿较少。

 

表1 矿样主要化学成分分析结果(质量分数)/%

  

TFe Fe2O3 FeO SiO2 Al2O3 K2O 67.52 64.46 28.86 1.79 0.42 0.021 CaO MnO P S TiO2 1.34 0.69 0.022 2.31 0.09

 

表2 矿样铁物相分析结果

  

铁物相 含量/% 分布率/%磁铁矿 63.58 94.16碳酸铁 0.36 0.53黄铁矿 0.23 0.34硅酸铁 0.66 0.98磁黄铁矿 2.69 3.98合计 67.52 100.00

1.2 药剂、设备及试验方法

试验药剂主要包括新型活化剂FS、硫酸铜、碳酸钠、硫酸、2油、丁基黄药和双黄药等。

1)包钢某磁选铁精矿矿样铁品位较高,有害杂质主要为硫,还含有少量铝、钙、硅等有害杂质。铁精矿主要以磁铁矿为主,还含有少量碳酸铁和硅酸铁。硫在铁精矿中主要以磁黄铁矿形式存在。

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图1 试验原则流程

2 试验结果及讨论

2.1 粗选条件试验

一次粗选精矿中硫含量仍有0.35%,需要进行精选。精选依旧以双黄药与丁基黄药作混合捕收剂,双黄药配比仍然为10%,按照图5所示流程进行了精选混合捕收剂用量试验,结果见表3。

新型活化剂FS加入矿浆后,溶解于水中会降低矿浆pH值,需要用碳酸钠调节矿浆pH值。FS用量6 000 g/t、丁基黄药用量 450 g/t、双黄药用量 50 g/t、2油用量46 g/t,按图1所示流程,进行了pH值条件试验,结果见图2。

本研究在前人研究的基础上,通过对脑卒中偏瘫患者采用呼吸肌反馈训练,该训练方法是通过对患者施加一种可视的、可反馈的主动性的呼吸训练,通过可视、可反馈来调整呼吸训练过程中的深度与节律,研究结果显示,经过4周的训练,干预组与对照组比较呼吸功能与吞咽功能障碍改善明显,临床总有效率明显提高,干预组患者的FVC、PEF、最长呼气时间、FEV1、SSA评分提高明显,洼田饮水试验等级也有显著提高。

  

图2 pH值试验结果

从图2可以看出,pH值升高的同时硫含量明显提高,特别是在弱碱性条件下脱硫效果显著降低。pH=5.0时,精矿中硫含量为0.33%,脱硫效果良好,但铁回收率不高。这可能是由于部分磁铁矿表面的Fe(OH)3薄膜被清洗掉而得到活化[4-5]。综合考虑精矿的脱硫效果以及铁回收率,适宜的矿浆pH值为6.0。

2.1.2 活化剂条件试验

磁黄铁矿是一种天然可浮性差的矿物,活化剂用量会直接影响浮选脱硫效果[6-8]。活化剂用量过多,会使铁精矿上浮,增大铁损失;活化剂用量不够,硫活化不充分,达不到硫与铁精矿的良好分离。pH=6.0,其他条件不变,按图1所示流程进行了活化剂FS用量试验,结果见图3。

  

图3 活化剂FS用量试验结果

分析图3可见,随着FS用量增加,精矿中硫含量降低,铁回收率下降。综合考虑精矿中硫含量以及铁回收率,适宜的FS用量为6 000 g/t,此时精矿铁品位67.89%,铁回收率94.66%,硫含量为0.36%。

2.1.3 混合捕收剂用量试验

使用黄药与双黄药混合捕收剂比单独使用黄药作为捕收剂浮选效果要好,双黄药用量提高,精矿中硫含量升高,铁回收率也升高,综合考虑双黄药的配比为10%。FS用量6000 g/t,其他条件不变,按图1所示流程进行了混合捕收剂用量试验,结果如图4所示。

  

图4 混合捕收剂用量试验结果

分析图4可见,随着混合捕收剂用量增加,精矿中硫含量降低,脱硫效果越好。从产品指标综合考虑,确定混合捕收剂用量为500 g/t。

根据矿石特性,采用反浮选法脱硫,试验流程如图1所示。

2.2 精选条件试验

2.1.1 pH值试验

  

图5 精选试验流程

 

表3 精选混合捕收剂用量试验结果

  

混合捕收剂用量/(g·t-1)产率/%品位/%回收率/%铁硫铁硫100 91.73 67.91 0.31 92.26 12.31 150 91.25 68.66 0.24 92.79 9.48 200 91.16 67.68 0.23 92.72 9.08

张敏,傅长松,王金芳,等.光程倍增光纤陀螺偏振误差相关抵消的研究[J].光子学报,2018,47(12):1206004

2.3 闭路试验

在条件试验基础上进行了闭路试验,试验流程见图6,结果见表4。

  

图6 闭路试验流程

 

表4 闭路试验结果

  

产品名称产率/%品位/%回收率/%铁硫铁硫精矿 94.54 67.88 0.26 95.04 10.64尾矿 5.46 61.33 37.81 4.96 89.36合计 100.00 67.52 2.31 100.00 100.00

[1]张元龙.含硫铁矿提铁降杂试验及机理研究[D].武汉:武汉理工大学资源与环境工程学院,2013.

3 结 论

所用设备主要包括XFD型1.0 L单槽浮选机、XTLZ-Φ260/200真空抽滤机、JY2002型电子天平、CS101-2型电热鼓风干燥箱等。

2)以FS为活化剂、碳酸钠为pH调整剂、丁基黄药和双黄药为混合捕收剂、2油为起泡剂,经过一粗一精一扫闭路反浮选,获得了产率94.54%、铁品位67.88%、铁回收率95.04%、含硫0.26%的铁精矿。

参考文献:

区内典型矿床的地球物理特征与区域特征一致。大东山、高山、宝山岩体等主要岩体表现为重力低、低磁性和高阻特征;不同时代的地层表现为重力高、无磁和中高阻特征,其磁场较上述岩体高约50nT、电阻率较前者低一个数量级以上;区域性构造表现为重力和磁场梯度带异常特征;区域矿产表现为近EW和NE向布格重力和磁场梯度带异常特征,受上述两个方向的构造和岩体控制。

由表4可知,闭路试验获得了产率94.54%、铁品位67.79%、铁回收率95.04%、硫含量0.26%的铁精矿,取得了良好的脱硫效果,同时保证了铁精矿回收率。

从表3可以看出,经过一粗一精浮选后,精矿中硫含量显著降低。精选混合捕收剂用量150 g/t时脱硫效果较好,此时精矿铁品位67.83%、铁回收率93.79%、硫含量0.24%,达到了浮选脱硫要求。

[2]邱廷省,余 雄,邱仙辉,等.某难选高硫铁矿选铁降硫试验研究[J].矿山机械, 2015(9):96-100.

[3]程 征,郭灵敏,李文风.河北某铁矿石降硫试验研究[J].矿冶工程, 2015(s1):83-88.

[4]黄红军.低活性难选硫铁矿高效活化应用基础研究[D].长沙:中南大学资源加工与生物工程学院,2011.

[5]夏 军,陈永伟,王 博.新疆某高硫磁铁矿选矿试验研究[J].矿产保护与利用, 2015(2):37-40.

[6]杨 云,赵冠飞,刘 松,等.磁黄铁矿活化剂及机理研究现状[J].矿冶工程, 2012(s1):290-293.

基于DICSSAC的600MW空冷机组冷端提效改造对机组的影响主要体现在技术性和经济性两方面。现引入综合评价理论,从技术、经济这2个方面综合考察该方案的实施效果,可用于评价的指标主要包括:

[7]洪秋阳,汤玉和,王毓华,等.磁黄铁矿结构性质与可浮性差异研究[J].金属矿山, 2011(1):64-67.

[8]常宝乾,张世银.某富硫磁铁矿脱硫工艺技术研究[J].现代矿业, 2010,26(8):123-124.

 
赵璐,葛英勇,余俊,刘鹏,朱国庆
《矿冶工程》 2018年第02期
《矿冶工程》2018年第02期文献

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