杂志信息网-创作、查重、发刊有保障。

秘鲁铁矿脱硫工艺试验研究与工业化

更新时间:2009-03-28

目前,我公司采用的秘鲁铁矿多为表层矿,其特点是含有较多的硫化矿物,并且种类繁杂。多年来,采用两段闭路磨矿—反浮选脱硫—磁选工艺进行生产。该工艺处理量大、铁品位高,并且硅含量可人为调节。但是该工艺脱硫药耗大,脱硫指标不稳定,回水中仍残留较多的未分解药剂,影响正常的矿物分选。硫是铁精矿中主要的有害成分,含硫高的铁精矿严重影响着钢铁的质量〔1-5〕。为了解决目前工艺流程中药耗较高、铁精矿硫含量高以及影响因素繁杂的问题,经实验室选矿试验研究,对现有的流程进行了改进,并进行了现场工业化试验,取得了很好的效果。目前,新的工艺流程已经在我公司实际应用,经过半年来的运行,指标稳定,产品质量较高,满足生产的要求。

1 矿石性质

1.1 原矿化学成分

原矿的化学多元素分析结果见表1。结果表明,原矿Fe含量高,是主要的有用组分。S含量较高,属于待收铁精矿主要的杂质成分。其他成分含量较低,不具有回收价值。

 

表1 原矿化学多元素分析结果

 

Table 1 Analysis results of chemical elements in the ore /%

  

成分TFeSSiO2TiO2Al2O3CaOMgOP含量58.133.788.920.0641.132.042.180.074

1.2 矿物组成及含量

对原矿进行了鉴定,主要矿物为磁铁矿、赤铁矿、假象赤铁矿、褐铁矿、黄铁矿、磁黄铁矿等,其中磁铁矿是主要的有用矿物,黄铁矿和磁黄铁矿是主要的含硫矿物。原矿矿物组成及含量见表2。

 

表2 原矿中主要矿物的质量含量

 

Table 2 The content by weight of the main mineral in the ore /%

  

矿物磁铁矿赤铁矿褐铁矿黄铁矿磁黄铁矿铜矿物含量72.861.420.123.151.710.50矿物角闪石绿泥石黑云母绢云母石英长石闪锌矿方铅矿含量10.442.751.841.270.29微量矿物滑石方解石磷灰石其他含量0.831.870.450.50

1.3 化学物相分析

原矿中铁和硫的化学物相分析结果见表3、表4。可以看出,样品中的铁主要以磁铁矿形式产出,假象赤铁矿和赤铁矿、褐铁矿中也有一定量铁产出,分布率共为92.45%。硫主要产出于磁黄铁矿和其他金属硫化物中,其中在磁黄铁矿中的分布率为20.31%,在其他金属硫化物中的分布率为60.31%。弱磁选过程中磁黄铁矿有可能随同磁铁矿一起进入铁精矿,导致铁精矿硫含量升高〔6-7〕

 

表3 样品中铁的化学物相分析结果

 

Table 3 Chemical phase analysis results of Fe in the ore /%

  

铁相磁铁矿中铁假象赤铁矿中铁磁黄铁矿中铁其他硫化物中铁赤(褐)铁矿中铁硅酸盐中铁碳酸盐中铁合计含量50.133.510.731.500.101.950.2158.13分布率86.246.041.262.580.173.350.36100.0

 

表4 样品中硫的化学物相分析结果

 

Table 4 Chemical phase analysis

 

results of S in the ore /%

  

硫相其他硫化物中硫磁黄铁矿中硫硫酸盐中硫元素硫合计含量1.930.650.300.323.20分布率60.3120.319.3810.00100.0

1.4 主要矿物嵌布特征

磁铁矿:晶体粒度为0.02~0.15 mm,呈致密状构造,集合体整体粒度可达1.0 mm,脉石中可见少量浸染状分布的细微颗粒,由于氧化,部分磁铁矿产生假象赤铁矿化。

青辰用刀柄敲下一块石头,远远地投入洞中,静观半晌,没见洞内动静,心知岩鹰未在洞中,朝着唐玉烟做了个手势,二人一左一右,拽着绳索,朝着鹰穴接近。

黄铁矿:主要呈3种产出类型。1)细脉状、网状穿插交代磁铁矿,粒度在0.01~0.5 mm。2)呈微细粒与脉石矿物紧密镶嵌,粒度一般小于0.045 mm。3)呈胶状集合体,环带构造发育明显,并且部分重结晶后形成白铁矿。

在磨矿细度为-0.075 mm占55.8%时,磁选精矿铁品位为69.36%、铁作业回收率为93.80%。这说明铁矿物中磁铁矿嵌布粒度较粗,单体解离度较高,粗磨即可达到精矿品质要求。但是铁精矿中S品位较高,这是由于铁矿物中富含磁黄铁矿,需通过浮选的方法进一步降低铁精矿的硫含量。同时镜下分析表明,铁精矿中的磁黄铁矿嵌布粒度粗细不均,铁精矿中较粗颗粒中可见一定量的较细的磁黄铁矿。另外,浮选作业易选粒级在-0.075+0.038 mm。综合考虑各个条件因素,选定磨矿细度为-0.075 mm占83.2%为磨矿最佳细度。此时,铁精矿TFe品位为69.97%,TFe回收率为93.14%,S品位为1.53%,S回收率为39.12%。

2 选矿试验研究及工业化

针对出现的问题,对现有的矿石进行了详细的选矿试验研究,并结合现有的生产工艺流程,对其进行了改进。将原有的先浮选后磁选流程改为先磁选后浮选流程。重点对磨矿粒度、磁浮工艺、药剂制度等内容进行了试验研究。

2.1 磁选试验

由于原矿性质发生改变,原有的药剂制度不能很好适应选别指标要求。为进一步提高回收率,强化铁硫分离效果,进行了药剂制度试验研究。根据以往生产实际情况,采用浮选浓度35%±3%。

首先,广播电视台基层时政新闻采编人员要具备扎实的专业能力,且对多个专业领域都有所涉猎,只有这样,才能有效保证其更高效地接纳新媒体运维模式的具体改变。然而,事实上,大多数地区的新闻采编人员综合素质不高,专业理论储备不足,对新事物的接受能力较差,且对时事资讯热点、新媒体传播特点等把握不到位,无法顺应新媒体时代的发展

  

图1 磨矿细度对磁选试验Fe品位和回收率的影响Fig.1 Effect of grinding fineness on grade and recovery of Fe in magnetic separation experiment

  

图2 磨矿细度对磁选试验S指标的影响Fig.2 Effect of grinding fineness on grade and recovery of S in magnetic separation experiment

试验结果表明,随着磨矿粒度减小,通过磁选获得磁选精矿TFe品位逐步提高,TFe回收率逐渐降低。而铁精矿中S品位和S回收率均随着磨矿粒度减小而降低。

磁黄铁矿:嵌布特征可分为4种类型。1)不规则团块状集合体沿磁铁矿粒间分布,粒度0.05~1.2 mm。2)呈星散状嵌布在脉石中。3)与白铁矿紧密镶嵌构成“鸡眼结构”。4)呈不规则交代黄铜矿。以上4中类型中,第一种占75%。

2.1.2 磁场强度对磁选结果的影响

在以上最佳磨矿粒度条件下,采用弱磁选机在不同磁场强度下进行磁选试验。试验结果见图3。随着场强增加,铁精矿品位小幅度降低,回收率稍微升高,但结果差别不大。因此,结合选厂实际情况,选择磁场强度为0.20 T较为合适,此时,铁精矿TFe品位为68.20%,TFe回收率为94.80%。

  

图3 磁场强度对磁选试验Fe指标的影响Fig.3 Effect of magnetic field intensity on grade and recovery of Fe in magnetic separation experiment

2.2 浮选试验

2.2.1 药剂制度

2.1.1 磨矿粒度对磁选结果的影响

为了考察合适的磁选粒度,在磁场强度为0.15 T条件下,进行了磨矿粒度磁选试验,试验结果见图1、图2。

1)捕收剂的选择

当在模型上加了对应于1.5倍屈服弯矩的均布荷载后,截面底板受压区的压应力分布较均匀,正剪力滞效应较大,同时,正应力分布规律体现出受压区基本进入塑性状态,如图13所示。

分别采用纯乙基黄药、丁基铵黑药、TS-3三种种捕收剂,LS-2+硫酸铜作为混合活化剂进行试验研究,采用一次粗选流程。试验结果如表5。可以看出,采用以上单一捕收剂产生的铁精矿S品位均不低于0.5%,无法满足生产要求。

参与本次研究的高血压左心室肥厚伴衰竭患者和健康人员,时间在2017年5月—2018年5月之间,之后分别将其设为研究组、参照组,例数分别为34例。研究组高血压左心室肥厚伴衰竭患者中,最大年龄为82岁,最小年龄为30岁,年龄均值统计后为(55.79±6.3)岁。其中男性患者有26例,女性患者有8例,经核实后病程介于1年至8年之间。参照组健康人员中,最大年龄为82岁,最小年龄为31岁,年龄均值统计后为(55.62±6.8)岁。其中男性有24例,女性有10例。

 

表5 单一捕收剂浮选试验结果

 

Table 5 Test results of flotation with

 

single collector /(g·t-1)

  

序号活化剂起泡剂捕收剂精矿硫品位1LS-2+硫酸铜450250乙基黄药3000.542LS-2+硫酸铜450250丁基铵黑药3000.673LS-2+硫酸铜450250TS-33000.58

在此基础上,采用3因素3水平的正交试验方法进行脱硫试验,试验流程为一次粗选流程,磨矿细度磨矿细度-0.075 mm占83.2%,三因素分别为乙基黄药用量(A),丁基胺黑药用量(B),TS-3用量(C),根据因素水平安排,按正交表6进行正交试验,极差分析结果见表7。

 

表6 正交试验结果

 

Table 6 Orthogonal test table

  

试验号水平组合各因素取值/(g·t-1)ABC精矿硫品位/%1A1B1C1200502000.572A1B2C22001001500.413A1B3C32001501000.524A2B1C2150501500.45A2B2C31501001000.376A2B3C11501502000.467A3B1C3100501000.538A3B2C11001002000.499A3B3C21001501500.44

 

表7 正交试验极差分析结果

 

Table 7 Range analysis results of the orthogonal test

  

因素各水平下精矿S品位的平均值水平1水平2水平3极差较优水平A0.50.410.4870.091B0.50.4230.4730.0772C0.5070.4170.4730.091

试验结果表明,各因素对试验指标影响的主次顺序为:乙基黄药用量=TS-3用量>丁基铵黑药用量。各因素最佳组合为A2B2C2,即乙基黄药用量为150 g/t,丁基铵黑药用量为100 g/t,TS-3用量为150 g/t,对应的精矿硫品位最低。但是此组试验并未在正交试验表之内。于是又补做了A2B2C2组合的试验,精矿硫品位为0.31%,与正交试验极差分析结果相一致。所以选定乙基黄药(150 g/t) +丁基铵黑药(100 g/t) +TS-3(150 g/t)为捕收剂联合配比方案。

2)活化剂的选择

城市规划水资源论证原则上应与该区域的水资源综合规划协调一致,各省市的水资源综合规划一般以2005年为现状年,至今情况已发生重大变化,很多省水资源综合规划仍然未经正式批准,而当前城市总体规划水资源论证一般以2009年或2010年为现状年。由于现状年选取存在差别,在城市规划水资源论证编制中水资源总量、可利用水资源量、各类生产生活需求量就缺乏权威性约束,造成城市总体规划水资源论证中的用水效率指标与水资源综合规划中相应的控制指标衔接困难。

采用以上捕收剂添加方案,活化剂联合用药试验,以增强浮选脱硫效果。试验结果见表8。结果显示,采用硫酸最有效果,但由于流程采用闭路循环,缺少循环水处理设备,采用硫酸对设备产生严重腐蚀。综合考虑后采用硫酸铜(250 g/t)+硅酸钠(300 g/t)的联合活化剂,此时,硫含量为0.35%。

 

表8 联合活化剂匹配试验结果

 

Table 8 Test results of flotation with combined collector

  

序号活化剂/(g·t-1)起泡剂/(g·t-1)混合捕收剂/(g·t-1)产率/%硫品位/%1硫酸铜(400)25040085.610.62硫酸铜+硫化钠(250+200)25040084.810.573LS-2(600)25040086.160.514硫酸铜+六偏磷酸钠(300+400)25040085.410.475硫酸铜+硫化钠+硅酸钠(200+50+150)25040085.040.396硫酸铜+硅酸钠(250+300)25040084.320.357硫酸(浓度45%)250025040084.030.28

2.2.2 浮选流程试验

基于2SFCA的养老服务设施可达性分级结果如图4所示,步行、公交和私家车3种交通方式下分别有55个、6个、3个街道超出30 min可达范围阈值.

在最优条件下,进行了一次磁选、一次粗选、一次精选,一次磁选、一次粗选、两次精选反浮选脱硫开路对比试验。其中磨矿细度-0.075 mm占83.2%,乙基黄药、丁基铵黑药、TS-3用量分别为150 、100 、150 g/t,硫酸铜、硅酸钠添加量分别为250 、300 g/t ,松醇油添加量250 g/t 。采用现场选矿回水(温度10 ℃),浮选机线速6.93 m/s,浮选浓度26%,精选药剂用量依次递减。试验结果如图4-7。

  

图4 一次磁选、一次粗选、一次精选流程对Fe品位和回收率的影响Fig.4 Effect of the technological process by one magnetic separation-one rougher flotation-one cleaning flotation on grade and recovery of Fe

  

图5 一次磁选、一次粗选、一次精选流程对S品位和回收率的影响Fig.5 Effect of the technological process by one magnetic separation-one rougher flotation-one cleaning flotation on grade and recovery of S

  

图6 一次磁选、一次粗选、两次精选流程对Fe指标的影响Fig.6 Effect of the technological process by one magnetic separation-one rougher flotation-two cleaning flotation on grade and recovery of Fe

通过试验对比可见,采用方案为一次磁选、一次粗选、两次精选先磁选后浮选降硫方案,即可获得铁品位70.00%,回收率87.10%,硫含量0.06%的指标。

  

图7 一次磁选、一次粗选、两次精选流程对S指标的影响Fig.7 Effect of the technological process by one magnetic separation-one rougher flotation-two cleaning flotation on grade and recovery of S

2.3 改进后的工艺流程

改进后的工艺流程见图8。该工艺流程采用两段闭路磨矿,旋流器分级,一次磁选一次浮选两次精选工艺流程。其中,浮选采用4个系列12台浮选机,串联反浮选进行脱硫。磁选机采用半逆流设备,以有效提高铁品位。抛尾产品集中浓缩后等待回收。全流程采用循环水设计理念,生产过程中无外排水。

2016年下半年生产脱硫效果如图9。可以看出,在实际生产应用中铁精矿硫含量降至0.5%以下,6个月铁精矿平均S品位0.43%。另外,铁精矿TFe品均品位66.5%,TFe回收率89.23%,产率73.07%。该工艺流程选别指标比原有的先浮选后磁选获得铁精矿产率高2.2%、铁回收率高1.91%、含硫品位低0.12%。

  

图8 改进后的生产工艺流程Fig.8 The technological process after improvement

  

图9 2016年下半年生产脱硫效果Fig.9 The desulfurization effect with the technological process after improvement in the second half of 2016

3 结论

1)秘鲁原矿石多为表层矿,主要含铁矿物为磁铁矿,主要含硫矿物为黄铁矿和磁黄铁矿。该矿含铁高、含硫高,采用常规先浮后磁流程选别指标不稳定,不能将铁硫有效分离。

2)采用先磁选后浮选、一次磁选、一次浮选、两次精选工艺流程,可以很好解决铁硫分离问题。在磨矿粒度-0.075 mm占83.2%,磁场强度为0.20 T下,采用乙基黄药、丁基铵黑药、TS-3联合捕收剂,硫酸铜、硅酸钠联合活化剂,可获得产率73.07%、回收率87.10%、含铁66.5%,硫0.43%的优质铁精矿。

3)先磁选后浮选工艺适合秘鲁表层矿中含硫高的特征,该流程可以选出高铁品位和低硫品位铁精矿。另外,使用混合捕收剂和活化剂是提高选别指标有效的方法,联合用药是后续实际应用重点研究的内容。这项研究是实现复杂含硫铁矿石综合利用的重要方法。

〔1〕 谢峰,童雄,吕晋芳. 云南某低品位难选磁铁矿选矿试验研究[J]. 矿冶, 2011,20(4):38-41.

参考文献

可转念一想,自己毕业于武汉名牌大学,竟要沦落到用子宫来赚钱的地步,心中便有些打颤。但是,想起崔仁浩的母亲说的那些话,“门不当户不对,以后不会幸福的”,他妈妈不就是嫌弃我们家没有钱吗?如果我能拥有这四五十万元,在武汉给父母买个房子,交上首付,也算是过上了小康生活。那不管是崔仁浩的妈妈,还是以后遇上的其他男方的妈妈,都不会因为我的家庭而嫌弃我。

〔2〕 徐修生. 磁黄铁矿与磁铁矿分离的试验研究[J]. 金属矿山, 2004(6):38-41.

〔3〕 曹永丹,程建忠,刘占全,等.内蒙古某高硫磁铁矿复合活化一脱硫浮选试验研究[J]. 有色金属(选矿部分),2015(6):54-57,62.

〔4〕 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,2013.

要推进经济转型、产业升级,关键在于推进技术进步。以组织编写《路线图》的方式来推动技术进步,是中国印刷及设备器材工业协会一次全新的尝试。

〔5〕 刘能云, 邓海波, 王虹. 分离高硫磁铁矿中磁黄铁矿的研究进展[J]. 有色矿冶, 2009(5): 17-20.

〔6〕 王荣生,魏明安,陈国荣. 某铁铜铅锌矿回收铁的选矿试验研究[J]. 矿冶,2010,19(2):15-17,23.

2016年10月28日、29日两天的全国报纸头版中,相信大家都注意到了——中国足协主席蔡振华和里皮同框。里皮上任发布会上,蔡振华表示,要给予新上任的国家队主教练里皮时间和信任。

〔7〕 计少石,麦笑宇,余永富. 磁黄铁矿与磁铁矿分离研究[J]. 矿冶工程,2011,31(6):44-46,50.

光感采集部分采用IP66设计,外部使用一个5芯防水航空接头与控制器连接,5芯信号分别为电源正、电源负、外壳接地、数据正、数据负;其供电部分采用DC 5V供电,防止由控制器提供经导线(不同长短、大小)造成的供电不稳,内部2.5V~5.5V输入,输出5V的电源重生供电处理,其工作时间由控制器决定,如在夜晚将对其断电,次日日出前重新通电对日进行监测。其系统框图如图1。

 
羡喜盼,杨炳飞
《矿冶》 2018年第02期
《矿冶》2018年第02期文献
100%安全可靠
7X18小时在线支持
支付宝特邀商家
不成功全额退款