磁鐵礦與赤鐵礦混合浮選交互影響
國(guó)外對(duì)赤鐵礦選礦研究較多的國(guó)家主要有美國(guó)、巴西等，它們的研究和生產(chǎn)技術(shù)代表了國(guó)外赤鐵礦選礦工藝發(fā)展的最高水平。近年來(lái)，國(guó)外鐵精礦產(chǎn)品的質(zhì)量日益向高純方向發(fā)展，選礦發(fā)展的趨勢(shì)是追求高質(zhì)量、高效益、高收率，國(guó)外大多數(shù)選礦廠生產(chǎn)的鐵精礦品位達(dá)到65%以上。我國(guó)赤鐵礦石有儲(chǔ)量較大、品位低、嵌布粒度細(xì)、成分較復(fù)雜的特點(diǎn)，所以選礦技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)差。為了解決上述問(wèn)題，從“六五”開(kāi)始，對(duì)赤鐵礦的選礦技術(shù)研究進(jìn)行了大量工作，取得了長(zhǎng)足進(jìn)展，并且一些成果得到了推廣應(yīng)用。我國(guó)主要以鞍鋼集團(tuán)鞍山礦業(yè)公司研究所的赤鐵礦選礦工藝最為成功，達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先的水平。
一、試樣、試劑和試驗(yàn)方法
1、試樣和試劑
磁鐵礦純礦物的制備：原礦樣來(lái)源于河北鋼鐵集團(tuán)司家營(yíng)選礦廠重選精礦（磁鐵礦與赤鐵礦混合精礦）。先對(duì)重選精礦進(jìn)行磨礦10min，然后再進(jìn)行弱磁選（磁場(chǎng)強(qiáng)度為0.3T），對(duì)得一以的弱磁精礦再進(jìn)行磨礦5min，進(jìn)行多次弱磁選，獲得磁鐵礦純礦物全鐵品位為70.56%。
赤鐵礦純礦物的制備：赤鐵礦的原礦樣，先進(jìn)行磨礦7min，通過(guò)搖床重選獲得精礦和中礦，再將精礦和中礦磨礦3min，進(jìn)行多段搖床重選獲得鐵精礦，再將鐵精礦通過(guò)弱磁選機(jī)，除去強(qiáng)磁性礦物，獲得赤鐵礦純礦物全鐵品位69.06%。
石英純礦物的制備：石英原礦經(jīng)破碎人工手選后，用陶瓷球磨機(jī)磨礦，篩分出0.074~0.038mm供試驗(yàn)用。因石英中含鐵，所以用10%左右的稀鹽酸浸泡，以除鐵，再用蒸餾水反復(fù)清洗石英表面至中性，烘干備用。
NaOH、CaO、TA-230均為分析純；淀粉為工業(yè)品。
2、試驗(yàn)方法
純礦物浮選試驗(yàn)在主軸轉(zhuǎn)速為2000r/min的XFG型掛槽式浮選機(jī)上進(jìn)行。每次取3.0g礦樣，加25ml蒸餾水，調(diào)漿2min后，用NaOH調(diào)節(jié)pH值，攪拌2min，然后依次加入活化劑、抑制劑、捕收劑，浮選2min。泡沫產(chǎn)品和槽內(nèi)產(chǎn)品分別烘干、稱重、計(jì)算回收率。
人工混合礦包括二次混合以及三元混合，其中二元混合包括磁鐵礦-石英、赤鐵礦、石英的混合。磁鐵礦-石英的人工混合礦的比例是以實(shí)際礦石中以磁欠缺礦為與石英的比例為基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了不同比例的混合礦。赤鐵礦-石英的人工混合礦的比例是以磁鐵礦-石英混合礦的比例為基礎(chǔ)，使得對(duì)應(yīng)比例的混合的品位與磁鐵礦-石英混合礦品位相同，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了不同比例的混合礦。三元混合礦為磁鐵礦-赤鐵礦-石英的混合。磁欠缺礦-赤鐵礦-石英的人工混合的比例是以實(shí)際礦石中磁鐵礦、赤鐵礦以及石英的比例為基礎(chǔ)，在混合礦入選品位相同（確定磁鐵礦與赤鐵礦比例后，加入不同量的石英）的情況下，改變磁鐵礦的含量，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了不同比例的混合礦。
二、單礦物試驗(yàn)
1、pH值對(duì)磁鐵礦、赤鐵礦以及石英可浮性的影響
固定捕收劑的用量為100mg/L，淀粉用量為2mg/L，CaO用量為50mg/L，探討pH對(duì)磁鐵礦、赤鐵礦、石英浮選行為的影響，試驗(yàn)結(jié)果如圖1，由圖1可知，隨著NaOH的用量增加，磁鐵礦與赤鐵礦的回收率逐漸增加，pH>10時(shí)磁鐵礦與赤鐵礦的回收率基本保持不變，而石英礦的回收率隨著pH的增加逐漸增加，由此可見(jiàn)當(dāng)?shù)V漿pH>10時(shí)，NaOH的用量對(duì)石英礦的浮選影響大于磁鐵礦、赤鐵礦的浮選。
圖1 pH值對(duì)磁鐵礦、赤鐵礦及石英可浮性的影響
2、淀粉用量對(duì)磁鐵礦、赤鐵礦及石英可浮性的影響
固定捕收劑的用量為100mg/L，CaO用量為50mg/L，調(diào)節(jié)pH為11.5，改變淀粉用量，探討淀粉對(duì)磁鐵礦、赤鐵礦、石英浮選行為的影響，試驗(yàn)結(jié)果如圖2，由圖2可知，隨著淀粉用量的增加磁鐵礦和赤鐵礦的回收率逐漸增加，當(dāng)?shù)矸塾昧吭?~8mg/L時(shí)赤鐵礦回收率的變化要比磁鐵礦回收率的變化顯著，當(dāng)?shù)矸塾昧?gt;8mg/L時(shí)，磁鐵礦和赤鐵礦的回收率幾乎沒(méi)有變化。
圖2 淀粉用量對(duì)磁鐵礦、赤鐵礦及石英可浮性的影響
3、CaO用量對(duì)磁鐵礦、赤鐵礦及石英可浮性的影響
固定捕收劑的用量為100mg/L，淀粉用量為2mg/L，調(diào)節(jié)pH為11.5，改變CaO用量，探討CaO對(duì)磁鐵礦、赤鐵礦、石英可浮選行為的影響，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖3，由圖3可知，CaO對(duì)磁鐵礦、赤鐵礦的浮選有一定的影響，隨著CaO用量的增加磁鐵礦以及赤鐵礦的回收率都隨之下降，但影響不大。CaO對(duì)石英浮選的影響較大，當(dāng)CaO用量在30~70mg/L時(shí)，石英礦的回收率由28%上升到了81%，由此可見(jiàn)CaO對(duì)石英礦的浮選影響遠(yuǎn)大于對(duì)磁鐵礦、赤鐵礦浮選的影響。
圖3 CaO用量對(duì)磁鐵礦、赤鐵礦及石英可浮性的影響
4、捕收劑對(duì)磁鐵礦、赤鐵礦及石英可浮性的影響
固定CaO的用量為50mg/L，淀粉用量為2mg/L，調(diào)節(jié)pH為11.5，改變捕收劑用量，探討捕收劑對(duì)磁鐵礦、赤鐵礦、石英浮選行為的影響，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖4，由圖4可知，捕收劑對(duì)磁鐵礦、赤鐵礦的浮選有影響，隨著捕收劑用量的增加磁鐵礦、赤鐵礦的回收率逐漸下降。由此可知該捕收劑對(duì)磁鐵礦、赤鐵礦有一定的捕收作用。隨著捕收劑用量的增加，石英的回收率逐漸增加。
圖4 捕收劑用量對(duì)磁鐵礦、赤鐵礦及石英可浮性的影響
三、人工混合礦試驗(yàn)
1、二元混合礦試驗(yàn)
磁鐵礦-石英混合礦的比例以實(shí)際礦石中兩種礦為基礎(chǔ)，赤鐵礦-石英混礦的比例以磁鐵礦-石英混合礦的比例為基礎(chǔ)，把兩種不同的混合礦配成相同的品位，在相同的浮選條件下，赤鐵礦-石英混合礦的浮選精礦品位要高于磁鐵礦-石英混合礦的浮選精礦的品位。
2、三元混合礦試驗(yàn)
磁鐵礦-赤鐵礦-石英的人工混合礦的比例是以實(shí)際礦石中磁鐵礦、赤鐵礦以及石英的比例為基礎(chǔ)，在混合礦入選品位相同（確定磁鐵礦與赤鐵礦比例后，加入不同量的石英）的情況下，改變磁鐵礦的含量，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了不同比例的混合礦。對(duì)回收產(chǎn)物進(jìn)行化學(xué)分析，具體實(shí)驗(yàn)結(jié)果詳見(jiàn)圖5。
圖5 磁鐵礦含量與精礦品位關(guān)系圖
由圖可知隨著磁鐵礦含量的增加，浮選精礦的品位逐漸增加。磁鐵礦含量由30%上升到55%，精礦的品位由54%上升到68%，由此可知磁鐵礦有利于赤鐵礦的浮選。
四、結(jié)語(yǔ)
單礦物浮選結(jié)果表明，當(dāng)?shù)V漿pH>10時(shí)，NaOH的用量對(duì)石英礦的浮選影響大于磁鐵礦、赤鐵礦的浮選。淀粉對(duì)赤鐵礦的抑制效果強(qiáng)于磁鐵礦及石英。CaO對(duì)石英礦的浮選影響遠(yuǎn)大于對(duì)磁鐵礦、赤鐵礦浮選的影響。人工混合礦浮選結(jié)果表明磁鐵礦對(duì)赤鐵礦的浮選精礦品位的提高有一定的促進(jìn)作用。
