一种微细粒铁矿物强磁选桥联团聚剂的使用方法
阅读说明：本技术 一种微细粒铁矿物强磁选桥联团聚剂的使用方法 (Use method of micro-fine particle iron mineral strong magnetic separation bridging agglomerating agent ) 是由 马自飞 李文博 杨光 刘杰 李苑 袁立宾 于 2021-08-23 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种微细粒铁矿物强磁选桥联团聚剂的使用方法。具体步骤如下：首先在强磁选作业前的浓密机中添加微细粒铁矿物桥联团聚剂进行团聚预处理,然后将浓密机的沉砂给入高梯度强磁选机进行磁选。与现有技术相比,本发明的优点是：通过添加铁矿物桥联团聚剂进行预处理,从而增大目的矿物的表观尺寸,加快微细粒铁矿物的沉降,使得浓密机生产能力提高10%以上,同时减少浓密机溢流中微细粒铁矿物含量20%以上；通过团聚预处理可以显著提高磁介质对微细粒铁矿物的捕集能力,磁选作业回收率提高4%以上。(The invention relates to a use method of a micro-fine iron mineral strong magnetic separation bridging agglomerating agent. The method comprises the following specific steps: firstly, adding a micro-fine iron mineral bridging agglomerating agent into a thickener before strong magnetic separation operation for agglomeration pretreatment, and then feeding settled sand of the thickener into a high-gradient strong magnetic separator for magnetic separation. Compared with the prior art, the invention has the advantages that: the iron mineral bridging agglomerant is added for pretreatment, so that the apparent size of target minerals is increased, the sedimentation of micro-fine iron minerals is accelerated, the production capacity of the thickener is improved by more than 10%, and the content of the micro-fine iron minerals in overflow of the thickener is reduced by more than 20%; the trapping capacity of the magnetic medium to the micro-fine iron minerals can be obviously improved through agglomeration pretreatment, and the recovery rate of magnetic separation operation is improved by more than 4%.)
技术领域
本发明属于矿物加工技术领域，具体涉及一种微细粒铁矿物强磁选桥联团聚剂的使用方法。
背景技术
鞍钢集团矿业公司是国内矿山企业率先开展铁精矿提铁降硅的单位。鞍钢矿业以齐大山选矿厂为实施对象，经过实验室小型试验、阶段工业试验、半工业试验后，按照阶段磨矿、粗细分选、重选-磁选-阴离子反浮选于2000年6月完成了一选车间的技术改造。至今，东鞍山烧结厂、齐大山选矿分厂、弓长岭三选车间及鞍千矿业选厂都采用了粗细分选、重选-磁选-阴离子反浮选的原则选别流程进行难选鞍山式铁矿提铁降硅的工业应用。该流程中的扫中磁作业和细粒强磁选作业承担了选别过程抛尾的重要作用，两段作业的抛尾总量在各选厂均占总尾矿排量的70%以上，为浮选作业获得较高的精矿品位和减少浮选药剂用量创造了良好的条件。随着矿石性质的变化及设备运转年限的增加，强磁抛尾作业也成为铁流失的关键环节，对于-0.074含量超过90%的细粒级强磁给矿，尤其是粒度小于20μm的铁矿物而言，强磁选的回收效果仍有待改善，而此部分微细粒铁矿物未能有效回收也正是强磁尾矿偏高的根本原因。因此，开展强化细粒级铁矿物强磁选回收的关键技术研究对提高铁矿资源的利用率、深化提质降杂、强化减排增效的意义重大。此外，由于在进行高梯度磁选作业前需要进行浓密处理，大量微细粒铁矿物会损失到溢流中。
微细粒矿物分选过程动力学研究结果表明，导致微细粒矿物难选的主要原因是矿物颗粒粒度较小，矿物颗粒微细一方面在常规磁选作业中，导致磁介质对于弱磁性矿物的捕收能力不足；另一方面在常规浮选作业中，降低了气泡与颗粒的碰撞及附着概率，同时由于颗粒表面能和比表面积的增大降低了药剂选择性，为此，选矿学者们提出增大矿物颗粒表观尺寸来强化细粒矿物分选的聚团分选工艺。根据微细矿粒团聚机理的不同，将聚团分选工艺主要分为高分子絮凝分选工艺、磁团聚与磁种团聚分选工艺、疏水絮凝分选工艺及复合聚团分选工艺。但是，在实际应用中，由于磁种团聚分选工艺中所添加的磁种通常为强磁性粒子，这些强磁性粒子在高梯度强磁选流程中会严重堵塞磁介质，造成高梯度强磁选机无法正常运行；在疏水絮凝分选工艺中通常需要在矿浆中添加表面活性剂，这种表面活性剂会严重影响铁矿反浮选作业，且该工艺通常需要较强的机械搅拌强度，从而限制了该工艺在现有铁矿选矿流程中的应用。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种微细粒铁矿物强磁选桥联团聚剂的使用方法，旨在通过调节桥联团聚剂的加入量，改变桥联团聚作业操作参数优化铁矿物桥联团聚体的结构特性，降低浓密机溢流极细粒铁矿物的流失、降低强磁机尾矿品位，提高强磁选作业铁回收率。
本发明是通过下述技术方案实现的：
本发明的一种微细粒铁矿物强磁选桥联团聚剂的使用方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤1，首先将分散剂加入浓度为10%-20%的弱磁尾矿矿浆，之后加入pH调整剂调节弱磁尾矿矿浆pH值至9.0-11.0，采用搅拌机进行搅拌，然后再加入铁矿物桥联团聚剂，控制搅拌时间3-10min，搅拌转速500-900r/min，使弱磁尾矿矿浆中的微细粒弱磁性铁矿物在桥联团聚剂的作用下形成铁矿物絮团，获得调配矿浆；
步骤2、将步骤1中获得的调配矿浆给入浓密机进行浓密，获得浓度为30%-50%的浓密机底流矿浆，浓密机底流矿浆作为强磁给矿矿浆；
步骤3、首先调节湿式立环高梯度强磁选机背景磁场强度、强磁选机脉动冲次和强磁选机脉动冲程，然后将步骤2中获得的强磁给矿矿浆均匀给入该强磁选机进行分选，获得强磁精矿和强磁尾矿产品。
进一步地，在步骤1中，所述的弱磁尾矿矿浆，其铁品位为20%-35%，粒度为-0.038mm占85%以上。
进一步地，在步骤1中，所述的分散剂为水玻璃、六偏磷酸钠或二者的混合物，用量为1000g/t-3000g/t；所述的铁矿物桥联团聚剂为木薯淀粉与聚丙烯胺混合物，木薯淀粉与聚丙烯胺的用量配比为（10-20）:1。
进一步地，在步骤3中，所述的强磁选机型号为SLon-2000立环脉动强磁选机。
进一步地，在步骤3中，所述的强磁选机背景磁场强度为0.5～1.5T，所述的强磁选机脉动冲程为0～20mm，所述的强磁选机脉动冲次为0～300次/min。
本发明桥联团聚微细粒铁矿物的工作机理
在强磁选作业前，向含有微细粒弱磁性铁矿物的弱磁选尾矿矿浆中添加微细粒铁矿物桥联团聚剂进行预处理，从而增大目的矿物的表观尺寸，一方面在强磁选前的浓密机浓密过程中能够加快微细粒铁矿物的沉降，提高浓密机生产能力，降低浓密机溢流中微细粒铁矿物的流失，另一方面能够满足后续强磁选作业的粒度要求，提高磁介质对微细粒铁矿物的捕集能力，同时可以降低机械夹带、矿泥罩盖等不利因素的影响。为了改善絮团的结构强度，将含有支链结构的木薯淀粉和长链结构的聚丙烯酰胺按照一定比例进行混合，作为微细粒铁矿物的桥联团聚剂，并通过调节桥联团聚剂的加入量，改变桥联团聚作业操作参数优化铁矿物桥联团聚体的结构特性，使其适应与强磁选作业，提高强磁选作业回收率。
与现有技术相比，本发明的优点是：
本发明的方法与现有强化微细粒弱磁性铁矿物回收工艺相比较，具有铁回收率高、综合成本低、流程结构简单等优点：
（1）本发明通过添加铁矿物桥联团聚剂进行预处理，从而增大目的矿物的表观尺寸，加快微细粒铁矿物的沉降，使得浓密机生产能力提高10%以上，同时减少浓密机溢流中微细粒铁矿物含量20%以上；
（2）通过团聚预处理可以显著提高磁介质对微细粒铁矿物的捕集能力，磁选作业回收率提高4%以上。
附图说明
图1为本发明实施的步骤框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
下述实施例中所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
本发明实施例中采用的搅拌机为XJT-Ⅱ型。本发明实施例中采用的立环脉动强磁选机规格为Slon-2000型，
本发明实施例中采用质量浓度为5%的NaOH溶液作为pH调整剂。
本发明实施例中采用的含微细粒弱磁性铁矿物的矿粉中含TFe=25～30wt%，FeO=5～10wt%，SiO2=40～60wt%，Al2O3=0.1～5wt%，MgO=0.1～5wt%， CaO=0.1～5wt%，S=0.1～0.5wt%，P=0.01～0.5wt%。
实施例1
（1）取两份TFe品位分别为26.65%，26.61%，浓度为10%，粒度为-0.038mm占95%以上含弱磁性铁矿物的弱磁选尾矿矿浆，加入分散剂水玻璃，用量为1500g/t，加入质量浓度为5%的NaOH，在搅拌转速为900r/min的条件下采用搅拌机匀速搅拌5min，调节矿浆pH值为10.0；其中一份矿浆中加入对铁矿物具有选择性桥联团聚作用的木薯淀粉-聚丙烯酰胺混合物溶液，木薯淀粉与聚丙烯胺的用量配比为15:1，药剂用量为100g/t，匀速搅拌5min，使矿浆中的铁矿物通过木薯淀粉的桥联作用形成具有一定强度、大小适中的弱磁性铁矿物絮团，另一份不添加木薯淀粉-聚丙烯酰胺混合物溶液；
（2）将两份调浆后的矿浆给入浓密机浓密至浓度为30%；
（3）将浓密机浓密后的矿浆在背景磁感应强度为1.0特斯拉，磁选机脉动冲程为20mm，脉动冲次为200次/min的条件下均匀给入立环脉动强磁选机中进行选别，获得磁选精矿和磁选尾矿产品。通过两种工艺分选指标对比，采用添加桥联团聚剂调浆后进行强磁选，可以获得铁品位为48.92%，铁回收率为80.36%的强磁粗选磁性产物，与不添加桥联团聚剂相比，其铁品位变化不大，铁回收率提高了5.20个百分点，同时浓密机溢流产品中铁品位下降了1.20个百分点。
实施例2
（1）取两份TFe品位分别为27.55%，27.61%，浓度为15%，粒度为-0.038mm占98%以上含弱磁性铁矿物的弱磁选尾矿矿浆，加入分散剂水玻璃，用量为1500g/t，加入质量浓度为5%的NaOH，在搅拌转速为800r/min的条件下采用搅拌机匀速搅拌5min，调节矿浆pH值为9.0；其中一份矿浆中加入对铁矿物具有选择性桥联团聚作用的木薯淀粉-聚丙烯酰胺混合物溶液，木薯淀粉与聚丙烯胺的用量配比为15:1，药剂用量为150g/t，匀速搅拌5min，使矿浆中的铁矿物通过木薯淀粉的桥联作用形成具有一定强度、大小适中的弱磁性铁矿物絮团，另一份不添加木薯淀粉-聚丙烯酰胺混合物溶液；
（2）将两份调浆后的矿浆给入浓密机浓密至浓度为35%；
（3）将浓密机浓密后的矿浆在背景磁感应强度为1.3特斯拉，磁选机脉动冲程为20mm，脉动冲次为250次/min的条件下均匀给入立环脉动强磁选机中进行选别，获得磁选精矿和磁选尾矿产品。通过两种工艺分选指标对比，采用添加桥联团聚剂调浆后进行强磁选，可以获得铁品位50.92%，铁回收率为83.36%的强磁粗选磁性产物，与不添加桥联团聚剂相比，其铁品位变化不大，铁回收率提高了4.5个百分点，同时浓密机溢流产品中铁品位下降了1.5个百分点。
实施例3
（1）取两份TFe品位分别为28.65%，29.01%，浓度为20%，粒度为-0.038mm占95%以上含弱磁性铁矿物的弱磁选尾矿矿浆，加入分散剂水玻璃，用量为1500g/t，加入质量浓度为5%的NaOH，在搅拌转速为950r/min的条件下采用搅拌机匀速搅拌5min，调节矿浆pH值为10.0；其中一份矿浆中加入对铁矿物具有选择性桥联团聚作用的木薯淀粉-聚丙烯酰胺混合物溶液，木薯淀粉与聚丙烯胺的用量配比为15:1，药剂用量为200g/t，匀速搅拌5min，使矿浆中的铁矿物通过木薯淀粉的桥联作用形成具有一定强度、大小适中的弱磁性铁矿物絮团，另一份不添加木薯淀粉-聚丙烯酰胺混合物溶液；
（2）将两份调浆后的矿浆给入浓密机浓密至浓度为33%；
（3）将浓密机浓密后的矿浆在背景磁感应强度为1.0特斯拉，磁选机脉动冲程为20mm，脉动冲次为200次/min的条件下均匀给入立环脉动强磁选机中进行选别，获得磁选精矿和磁选尾矿产品。通过两种工艺分选指标对比，采用添加桥联团聚剂调浆后进行强磁选，可以获得铁品位为50.02%，铁回收率为79.36%的强磁粗选磁性产物，与不添加桥联团聚剂相比，其铁品位变化不大，铁回收率提高了4.80个百分点，同时浓密机溢流产品中铁品位下降了0.90个百分点。
实施例4
（1）取两份TFe品位分别为25.65%，25.61%，浓度为15%，粒度为-0.038mm占95%以上含弱磁性铁矿物的弱磁选尾矿矿浆，加入分散剂水玻璃，用量为1500g/t，加入质量浓度为5%的NaOH，在搅拌转速为800r/min的条件下采用搅拌机匀速搅拌5min，调节矿浆pH值为9.0；其中一份矿浆中加入对铁矿物具有选择性桥联团聚作用的木薯淀粉-聚丙烯酰胺混合物溶液，木薯淀粉与聚丙烯胺的用量配比为15:1，药剂用量为200g/t，匀速搅拌5min，使矿浆中的铁矿物通过木薯淀粉的桥联作用形成具有一定强度、大小适中的弱磁性铁矿物絮团，另一份不添加木薯淀粉-聚丙烯酰胺混合物溶液；
（2）将两份调浆后的矿浆给入浓密机浓密至浓度为30%；
（3）将浓密机浓密后的矿浆在背景磁感应强度为1.3特斯拉，磁选机脉动冲程为20mm，脉动冲次为200次/min的条件下均匀给入立环脉动强磁选机中进行选别，获得磁选精矿和磁选尾矿产品。通过两种工艺分选指标对比，采用添加桥联团聚剂调浆后进行强磁选，可以获得铁品位为48.63%，铁回收率为85.36%的强磁粗选磁性产物，与不添加桥联团聚剂相比，其铁品位变化不大，铁回收率提高了4.70个百分点，同时浓密机溢流产品中铁品位下降了1.10个百分点。
所述的分散剂可以为水玻璃、六偏磷酸钠或二者的混合物。
本发明的方法与现有强化微细粒弱磁性铁矿物回收工艺相比较，具有铁回收率高、综合成本低、流程结构简单等优点。
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