磁鐵礦與赤鐵礦混合浮選交互影響

國外對赤鐵礦選礦研究較多的國家主要有美國、巴西等，它們的研究和生產(chǎn)技術(shù)代表了國外赤鐵礦選礦工藝發(fā)展的最高水平。近年來，國外鐵精礦產(chǎn)品的質(zhì)量日益向高純方向發(fā)展，選礦發(fā)展的趨勢是追求高質(zhì)量、高效益、高收率，國外大多數(shù)選礦廠生產(chǎn)的鐵精礦品位達到65%以上。我國赤鐵礦石有儲量較大、品位低、嵌布粒度細、成分較復(fù)雜的特點，所以選礦技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)差。為了解決上述問題，從“六五”開始，對赤鐵礦的選礦技術(shù)研究進行了大量工作，取得了長足進展，并且一些成果得到了推廣應(yīng)用。我國主要以鞍鋼集團鞍山礦業(yè)公司研究所的赤鐵礦選礦工藝最為成功，達到了國際領(lǐng)先的水平。

一、試樣、試劑和試驗方法

1、試樣和試劑

磁鐵礦純礦物的制備：原礦樣來源于河北鋼鐵集團司家營選礦廠重選精礦（磁鐵礦與赤鐵礦混合精礦）。先對重選精礦進行磨礦10min，然后再進行弱磁選（磁場強度為0.3T），對得一以的弱磁精礦再進行磨礦5min，進行多次弱磁選，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，先進行磨礦7min，通過搖床重選獲得精礦和中礦，再將精礦和中礦磨礦3min，進行多段搖床重選獲得鐵精礦，再將鐵精礦通過弱磁選機，除去強磁性礦物，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，用陶瓷球磨機磨礦，篩分出0.074~0.038mm供試驗用。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、試驗方法

純礦物浮選試驗在主軸轉(zhuǎn)速為2000r/min的XFG型掛槽式浮選機上進行。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)計了不同比例的混合礦。

二、單礦物試驗

1、pH值對磁鐵礦、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對磁鐵礦、赤鐵礦、石英浮選行為的影響，試驗結(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，由此可見當(dāng)?shù)V漿pH>10時，NaOH的用量對石英礦的浮選影響大于磁鐵礦、赤鐵礦的浮選。

圖1 pH值對磁鐵礦、赤鐵礦及石英可浮性的影響

2、淀粉用量對磁鐵礦、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，探討淀粉對磁鐵礦、赤鐵礦、石英浮選行為的影響，試驗結(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，磁鐵礦和赤鐵礦的回收率幾乎沒有變化。

圖2 淀粉用量對磁鐵礦、赤鐵礦及石英可浮性的影響

3、CaO用量對磁鐵礦、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對磁鐵礦、赤鐵礦、石英可浮選行為的影響，試驗結(jié)果見圖3，由圖3可知，CaO對磁鐵礦、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對石英浮選的影響較大，當(dāng)CaO用量在30~70mg/L時，石英礦的回收率由28%上升到了81%，由此可見CaO對石英礦的浮選影響遠大于對磁鐵礦、赤鐵礦浮選的影響。

圖3 CaO用量對磁鐵礦、赤鐵礦及石英可浮性的影響

4、捕收劑對磁鐵礦、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，探討捕收劑對磁鐵礦、赤鐵礦、石英浮選行為的影響，試驗結(jié)果見圖4，由圖4可知，捕收劑對磁鐵礦、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 捕收劑用量對磁鐵礦、赤鐵礦及石英可浮性的影響

三、人工混合礦試驗

1、二元混合礦試驗

磁鐵礦-石英混合礦的比例以實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

磁鐵礦-赤鐵礦-石英的人工混合礦的比例是以實際礦石中磁鐵礦、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)計了不同比例的混合礦。對回收產(chǎn)物進行化學(xué)分析，具體實驗結(jié)果詳見圖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

單礦物浮選結(jié)果表明，當(dāng)?shù)V漿pH>10時，NaOH的用量對石英礦的浮選影響大于磁鐵礦、赤鐵礦的浮選。淀粉對赤鐵礦的抑制效果強于磁鐵礦及石英。CaO對石英礦的浮選影響遠大于對磁鐵礦、赤鐵礦浮選的影響。人工混合礦浮選結(jié)果表明磁鐵礦對赤鐵礦的浮選精礦品位的提高有一定的促進作用。