一种含碳酸盐贫磁赤混合铁矿石磁浮联合分选方法技术

本发明专利技术的一种含碳酸盐贫磁赤混合铁矿石磁浮联合分选方法，属于矿物加工工程领域，该方法将含碳酸盐贫磁赤混合铁矿石采用弱磁选、强磁选和反浮选联合分选方法，在分选流程中将铁矿物嵌布粒度分布不均的矿样进行粗细分级，通过精细分级处理能够显著减少由于磁团聚作用造成的脉石矿物夹杂问题，改善磁选精矿质量，同时在分级后的细粒物料中加入对铁矿物具有选择性团聚作用和抑制作用的特定结构有机药剂，从而提高强磁选作业回收率；同时由于药剂中大量羧基、羟基等亲水性官能团的存在使其对铁矿物具有较好的抑制效果，从而显著降低反浮选作业中微细粒铁矿物的流失，提高反浮选作业分选指标，这为含碳酸盐贫磁赤混合铁矿石的开发利用提供了新的思路。开发利用提供了新的思路。

【技术实现步骤摘要】
一种含碳酸盐贫磁赤混合铁矿石磁浮联合分选方法

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[0001]本专利技术属于矿物加工工程及资源综合回收利用
，具体涉及一种含碳酸盐贫磁赤混合铁矿石磁浮联合分选方法。

技术介绍
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[0002]随着我国工业化和现代化建设进程的不断加快，目前国内对于铁矿石资源需求量增加，加强国内复杂难选铁矿石的高效开发利用，提高铁矿石的自给率，可以在一定程度上缓解我国铁矿石对外依存度，同时对资源的可持续性发展以及国民经济的健康发展也具有重要的实际意义。
[0003]我国含碳酸盐铁矿石中有用矿物与脉石矿物的共生关系复杂，属复杂难选的铁矿石之一。当矿石中菱铁矿含量超过3％时，会严重恶化浮选指标，甚至出现“精尾不分”现象。这是因为菱铁矿的硬度较小，在相同的碎磨条件下，迅速变细，形成大量微细粒矿泥，这些矿泥粘附在粗粒有用矿物和脉石矿物表面，导致有用矿物与脉石矿物不能有效分离。同时，由于微细粒铁矿物具有粒度细、比磁化系数低、比表面积大的特点，使得一方面在高梯度强磁选过程中无法被磁介质有效捕获，导致强磁选回收率低，同时由于磁选过程中产生的磁团聚现象会显著增加脉石矿物和连生体矿物的磁性夹杂，降低磁选精矿品位；另一方面由于微细粒矿物在反浮选过程中容易产生气泡和水流夹带，使得大量微细粒铁矿物流失到尾矿中，且微细粒铁矿物表面能较大，会显著提高浮选药剂的用量，增加生产成本，因此，由于缺乏有效的分选技术，在相当长的时间里我国很多含碳酸盐铁矿石主要采取堆存处理。据统计，鞍山地区每年约堆存该类铁矿石100万t，总堆存量超过2000万t。例如在辽宁地区在对东鞍山的铁矿石反浮选实践中发现：随着开采深度的增加，含碳酸盐赤铁矿石质量分数逐渐上升，由10％～15％增加到20％～30％，每年含碳酸盐赤铁矿石有180—200万t的出矿量，原有阴离子反浮选工艺已不适应处理该部分矿石，选别过程中经常出现“精、尾不分”的严重结果，由于选矿生产能力的提升及含碳酸盐赤铁矿不能入选，东鞍山赤铁矿矿源严重不足，因此开发含碳酸盐赤铁矿石的分选工艺具有重要的现实意义。
[0004]近年来，针对含碳酸盐铁矿石的分选技术，许多专家学者进行了一些研究工作，并取得了一定的研究成果。目前针对含碳酸盐铁矿石的分选工艺主要有焙烧磁选工艺，强磁选工艺，弱磁
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强磁
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反浮选联合工艺，焙烧
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磁选
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反浮选工艺等。当矿石中铁矿物嵌布粒度较粗，且主要为单一菱铁矿时，通常采用单一强磁选工艺或焙烧
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弱磁选工艺，但是我国大量含碳酸盐铁矿石中大部分有用矿物与脉石矿物的共生关系复杂，铁矿物嵌布粒度细，特别是其中的菱铁矿在磨矿过程中易泥化，严重影响选别效果，目前针对该类矿石的开发利用技术中，由东北大学韩跃新教授团队提出了“分步浮选工艺”，分布浮选工艺首先采用先正浮选分选出易泥化的菱铁矿矿物，再通过反浮选分选赤铁矿和脉石矿物，该工艺达到了国际先进水平。
[0005]但是由于该类铁矿石嵌布粒度粗细分布不均的特点，而且常规强磁选和反浮选工艺难以高效回收微细粒级的铁矿物，导致大量有用矿物流失到尾矿中，例如在东鞍山烧结
厂尽管采用了较为先进的分步浮选工艺，分选指标较原常规阴离子反浮选工艺有了大幅度提高，但由于矿石中大量微细粒的赤铁矿和菱铁矿矿物无法有效回收利用，使得大量有用铁矿物在分选过程中流失，综合尾矿铁品位高达17％以上，造成资源的极大浪费，同时显著增加了尾矿库存量，带来了严重的环境和社会问题，因此，针对该类铁矿石中微细粒铁矿物的强化回收利用技术还需作进一步的研究工作。

技术实现思路
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[0006]本专利技术的目的是克服上述现有技术存在的不足，提供一种含碳酸盐贫磁赤混合铁矿石磁浮联合分选方法，旨在解决含碳酸盐复杂难选贫铁矿石高效回收利用问题，该方法将含碳酸盐贫磁赤混合铁矿石采用弱磁选、强磁选和反浮选联合分选方法，特别在分选流程中将嵌布粒度分布不均的含贫磁赤铁矿和易泥化菱铁矿的矿样进行粗细分级，并在分级后的细粒高梯度强磁选给矿物料中加入对铁矿物具有选择性团聚作用和抑制作用的特定结构有机药剂，从而提高微细粒铁矿物的强磁选回收率，通过精细分级作业处理能够显著减少进入细粒级物料中脉石矿物和连生体矿物的含量，减少由于磁团聚作用带来的脉石矿物细粒夹杂问题，改善磁选指标；同时由于药剂具有大量羧基、羟基等特殊官能团，这些药剂会随着磁选精矿产品进入后续反浮选作业，由于特征官能团的存在药剂对铁矿物具有较好的抑制效果，从而降低后续反浮选作业过程中微细粒铁矿物流失，进一步也提高反浮选作业分选指标，达到高效回收有用矿物，减少尾矿堆存量，降低选矿厂运营成本，为含碳酸盐复杂难选贫铁矿资源的高校回收利用提供新的思路和方法。
[0007]本专利技术以辽宁地区东鞍山含碳酸盐贫磁赤混合铁矿石为原料，特别针对经细磨作业处理后，粒度达到
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0.074mm占90％以上的物料进行选别。首先采用湿式弱磁选分选出其中的磁铁矿；然后对弱磁选尾矿进行粗细分级，分级粒度为
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0.038mm占80％；对分级后的粗粒物料直接给入高梯度强磁选机进行强磁选，而在分级后的细粒物料中首先添加分散剂强化分散，然后加入具有选择性团聚作用和抑制作用的特殊结构有机药剂
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羧甲基玉米淀粉
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聚丙烯酸自由基聚合物(其中羧甲基玉米淀粉取代度为1.0
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1.2，聚丙烯酸采用低聚合度药剂，其分子量为10万
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50万，通过大量试验研究结果表明，羧甲基玉米淀粉取代度在该范围内药剂对铁矿物的选择性和抑制性均较高，而聚丙烯酸分子量在该范围内选择性凝聚效果较高，不会因分子量过高而导致大量细粒脉石矿物夹杂，保证选别精矿质量)，并控制矿浆pH值和搅拌转速进行搅拌调浆，将调浆后的矿浆再给入高梯度强磁选机进行选别；最后将弱磁选精矿和两次强磁选精矿进行混合调浆，并进行一粗两精两扫反浮选作业处理，最终获得合格的铁精矿产品(铁品位≥65％，铁回收率≥75％)。
[0008]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0009]一种含碳酸盐贫磁赤混合铁矿石磁浮联合分选方法，包括以下步骤：
[0010](1)含碳酸盐贫磁赤混合铁矿样品经磨细处理后，经弱磁选后，获得弱磁选精矿和弱磁选尾矿；其中，所述的弱磁选尾矿进行粗细分级，分级粒度为
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0.038mm占80％，获得粗粒物料和细粒物料；
[0011](2)粗粒物料经强磁选，获得一次强磁精矿和一次强磁尾矿；所述的细粒物料加入分散剂，进行强化分散，获得矿浆，其中，所述的矿浆浓度为20％
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35％，并调节矿浆pH为10，向调浆后矿浆中加入有机药剂后，搅拌调浆后，进行强磁选，获得二次强磁精矿和二次强磁
尾矿；其中：
[0012]所述的有机药剂为羧甲基玉米淀粉
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聚丙烯酸自由基聚合物(CMS
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PAA)，其中羧甲基玉米淀粉取代度为1.0
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1.2，聚丙烯酸采用低本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含碳酸盐贫磁赤混合铁矿石磁浮联合分选方法，其特征在于，按以下步骤完成：(1)含碳酸盐贫磁赤混合铁矿样品经磨细处理后，经弱磁选后，获得弱磁选精矿和弱磁选尾矿；其中，所述的弱磁选尾矿进行粗细分级，分级粒度为
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0.038mm占80％，获得粗粒物料和细粒物料；(2)粗粒物料经强磁选，获得一次强磁精矿和一次强磁尾矿；所述的细粒物料加入分散剂，进行强化分散，获得矿浆，所述的矿浆浓度为20％
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35％，并调节矿浆pH为10，向调浆后矿浆中加入有机药剂后，搅拌调浆后，进行强磁选，获得二次强磁精矿和二次强磁尾矿；其中：所述的有机药剂为羧甲基玉米淀粉
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聚丙烯酸自由基聚合物，其中羧甲基玉米淀粉取代度为1.0
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1.2，聚丙烯酸采用低分子量药剂，其分子量为10万
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50万，该有机药剂的用量按每吨矿浆中添加50
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200g/t；所述的羧甲基玉米淀粉
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聚丙烯酸自由基聚合物制备方法，包括以下步骤：(1)按质量比，干基玉米淀粉原料：氢氧化钠＝(3.5
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5):1，将二者混合后，配置浓度为10
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20％的淀粉溶液；(2)淀粉溶液在恒温水热反应釜进行水解反应，反应温度为70
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80℃，反应时间1
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2h；(3)向水解后淀粉溶液中加入氯乙酸钠进行取代反应后，过滤烘干，获得改性玉米淀粉，其中，按质量比，干基玉米淀粉原料：氯乙酸钠＝(5
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6.5):1，所述的取代反应温度为65
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75℃，反应时间3
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5h，所述的改性玉米淀粉取代度为1.0
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1.2；(4)改性玉米淀粉配置成浓度为20％
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30％的水溶液，调节pH值至7.5
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8.5后，加入过硫酸钾，进行反应，反应温度为40
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55℃，反应时间1
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2h，获得反应后淀粉溶液，其中，按质量比，淀粉：过硫酸钾＝(7
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8):1；(5)向反应后淀粉溶液中加入丙烯酸，进行加热反应，所述的加热反应温度为50℃，继续反应3
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4h，获得羧甲基玉米淀粉
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聚丙烯酸自由基聚合物，其中，按质量比，干基玉米淀粉原料：丙烯酸＝(0.5
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【专利技术属性】
技术研发人员：李文博，韩跃新，周立波，李艳军，刘杰，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：