鄂西某高磷鲕状赤铁矿提铁降磷试验研究

摘要

高磷鲕状赤铁矿是我国主要的复杂难选铁矿石之一，矿石储量较大，占铁矿资源储量的11％左右。我国现已探明的高磷鲕状赤铁矿石储量约37.2亿吨，可勘探新资源量预计达上百亿吨。高磷鲕状赤铁矿具有复杂的化学成分以及独特的结构构造，富集难度极大，其选别是选矿界公认的难题。
　　本论文首先通过XRF、XRD、物相分析、岩矿鉴定等手段对原矿进行工艺矿物学研究，得知该矿石中铁品位为43.13%，有害元素磷的含量高达0.86%，主要脉石矿物 SiO2含量为17.20%。该矿石是典型的高磷鲕状赤铁矿，本试验针对该矿石嵌布关系复杂、嵌布粒度极细且有害杂质磷含量高等特征，围绕“提铁降磷”，进行了工艺流程探索性试验研究。
　　首先采用高梯度磁选处理原矿。在粗磨条件下，采用一粗一精一扫高梯度磁选流程进行选别，确定最佳磨矿细度为-0.074mm含量占65%，最佳磁场强度为粗选0.8T、精选0.5T、扫选0.9T。粗磨选别后，将中矿（精选尾矿和扫选精矿）再磨后进行一粗一精磁选，确定最佳再磨细度为-0.074mm含量占90%，最佳磁场强度为粗选0.8T、精选0.4T。进行高梯度磁选闭路试验，将中矿再磨精选尾矿返回再磨球磨机，获得磁选精矿铁品位为53.06%，相对于原矿提高9.94个百分点，回收率为78.53%，磁选尾矿产率为36.18%、铁品位为25.59%。可见高梯度磁选精矿指标较好，且抛尾能力较强。
　　以磁选精矿为处理对象，采用反浮选进行提铁降杂。试验研究表明，磁选精矿细磨—直接反浮选效果不好，引入脱泥流程后反浮选效果明显增强。确定最佳磨矿细度为-0.038mm含量占95%，选择性絮凝脱泥最佳条件为分散剂用量12kg/t、矿浆pH值11、苛性淀粉用量0.3kg/t，反浮粗选最佳条件为矿浆pH值11、苛性淀粉用量1.0kg/t、氯化钙用量0.12kg/t、捕收剂PL用量0.8kg/t、浮选时间4min。通过细磨—选择性絮凝脱泥—阴离子反浮选闭路试验，反浮选采用一粗二精一扫流程，中矿合并返回粗选，获得反浮选精矿铁品位为56.75%，相对于磁选精矿提高了3.63个百分点，整体回收率为72.26%，取得了良好的提铁降杂效果。
　　以反浮选精矿为处理对象的酸浸脱磷试验表明，最佳条件为硫酸用量100kg/t、保铁剂LX用量2kg/t、反应时间2h、浸出浓度40%、搅拌速度200r/min。通过酸浸试验，浸出精矿磷含量降至0.10%，同时铁品位为59.12%、整体回收率为69.32%，可见保铁降磷效果较好。
　　对各阶段试验的最佳工艺流程及条件进行组合，采用高梯度磁选—选择性絮凝脱泥—阴离子反浮选—酸浸联合工艺流程处理原矿，获得最终精矿铁品位为59.20%，相对原矿提高16.07个百分点，铁回收率为69.96%，磷含量降至0.10%，脱磷率为94.07%，取得了良好的提铁降磷效果，该联合工艺流程为该类矿石的选别利用提供了一定的借鉴意义。
　　Zeta电位研究分析表明，石英被Ca2+活化后，与捕收剂PL发生化学吸附，导致矿物表明疏水性被上浮；表面吸附试验表明，Ca2+活化后，当pH达到11时石英表面捕收剂吸附量最大。

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第1章 绪论

1.1 铁资源概况

1.2 高磷鲕状赤铁矿开发技术难点

1.3 赤铁矿分选方法及研究进展

1.4 我国赤铁矿选矿技术发展趋势

1.5 本论文研究目的及内容

第2章 试验设备、药剂及试验方法

2.1 试验设备与药剂

2.2 矿石性质研究方法

2.3 主要试验方法

2.4 主要测试方法

第3章 矿石工艺矿物学研究

3.1 纯矿物

3.2 试验原矿制备

3.3 试验原矿性质研究

3.4 小结

第4章 赤铁矿高梯度磁选试验研究

4.1 原矿磨矿试验

4.2 原矿高梯度磁选试验

4.3 磁选中矿再磨再选试验

4.4 高梯度磁选开路及闭路实验

4.5 小结

第5章 磁选精矿反浮选试验研究

5.1 磁选精矿性质研究

5.2 磁选精矿细磨—直接反浮选试验

5.3 磁选精矿细磨—选择性絮凝脱泥试验

5.4 磁选精矿细磨—脱泥—反浮选试验

5.5 小结

第6章 反浮选精矿酸浸试验研究

6.1 酸浸试验

6.2 反浮选精矿酸浸条件试验

6.3 反浮选精矿酸浸开路试验

6.4 小结

第7章 联合工艺流程提铁降磷试验

7.1 提铁降磷工艺选择

7.2 联合工艺流程试验

7.3 联合工艺流程试验小结

第8章 机理分析

8.1 磁选机理分析

8.2 浮选机理分析

8.3 酸浸机理分析

8.4 小结

第9章 结论

致谢

参考文献

附 录：攻读硕士期间发表论文和参加科研情况