一种用于赤铁矿粗细颗粒联合反浮选的系统及浮选方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于赤铁矿粗细颗粒联合反浮选的系统，该系统包括槽体和柱体。所述槽体的内腔底端与柱体的内腔底端之间通过连通管相连通，所述连通管内设置有筛板。该系统在赤铁矿搅拌浮选过程中，可实现粗颗粒物料和细颗粒物料的分离分区充分选别，大大提高了铁精矿品位和铁的回收率，解决了现有技术中单独采用浮选机或浮选柱时存在的金属损失问题，提高了铁精矿品位和铁的回收率。本发明专利技术所述系统还具有结构简单，易操作的特点，采用本系统进行赤铁矿浮选的方法具有粗、细物料选别效果好，流程短，生产效率高的特点，本发明专利技术的系统和方法具有广阔的市场前景和显著的经济效益。方法具有广阔的市场前景和显著的经济效益。方法具有广阔的市场前景和显著的经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种用于赤铁矿粗细颗粒联合反浮选的系统及浮选方法


[0001]本专利技术涉及赤铁矿浮选技术，具体涉及一种用于赤铁矿粗细颗粒联合反浮选的系统及采用该系统对赤铁矿进行浮选的方法，属于赤铁矿浮选


技术介绍

[0002]赤铁矿的浮选工艺研究开始于正浮选，上浮的矿物为赤铁矿，抑制含硅脉石矿物。主要的捕收剂为脂肪酸和磺酸盐，抑制剂为水玻璃、氟硅酸钠等。在强磁选技术成功应用于工业生产以前，浮铁抑硅的正浮选是铁矿石选矿的主要方法。当多种铁矿物共生时，铁矿物的可浮性差异对产品质量影响较大，矿石中的各种脉石、原生和次生矿泥不但严重影响浮选技术指标，还导致浮选药剂消耗量大，浮选精矿过滤脱水困难。
[0003]随着选矿新工艺、新药剂和新设备的研究与发展，贫赤铁矿选矿技术取得了重大突破，20世纪90年代，针对鞍山式贫红铁矿石，形成了以“强磁选
‑
阴离子反浮选”为核心的选矿技术。选矿工艺流程为“连续磨矿
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弱磁选
‑
强磁选
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阴离子反浮选”，流程结构紧凑合理，对矿石性质变化适应强，生产稳定。磁选作业在抛弃合格尾矿的同时，脱去大量的细泥，为后续的浮选作业提供简单且稳定的原料，缺点是连续磨矿费用高，导致生产本高。
[0004]对于新时代的矿山，粗粒浮选的重要性愈加显著。粗颗粒浮选不仅可以缓解碎磨压力、节能降耗，而且有利于尾矿的资源化利用，为无尾或少尾矿山提供了新的解决方案，对于节能降耗、提高资源利用率和绿色矿山建设意义重大。
[0005]矿粒与气泡的接触几率及粘着几率随着矿物粒度的增大而明显降低。科研工作者对粗颗粒的浮选过程进行了高速摄影观察，他们发现粗颗粒和气泡碰撞时会使气泡显著变形，气泡由于弹性变形将会在极短的时间内产生弹性振动，导致矿粒被抛出，从而无法与气泡结合。粗颗粒与气泡碰撞时会导致气泡变形，气泡表面中心部分会夹带液相，从而导致气泡和矿粒并未真正地接触。当颗粒和气泡的接触时间小于感应时间时，颗粒无法矿化，而粒度增大、矿浆水利环境不稳定等因素均会导致感应时间延长，大大缩短接触时间。此外，颗粒的粒度过大时，颗粒和气泡的黏着牢固度明显减弱，颗粒极易从气泡上脱落。当矿浆湍流强度增大时，颗粒的最大脱落粒度显著减小，最大黏着粒度远小于无湍流时的最大黏着粒度。
[0006]科研工作者研究了粗颗粒浮选过程中颗粒与泡沫作用特性、粗粒浮选过程影响因素(包括搅拌作用、浮选药剂制度、流体力学条件和矿浆密度的影响)、粗粒级闪速浮选法、粗粒矿石浮选设备、流化床粗粒浮选等。发现通过调整设备参数、优化药剂制度，粗粒矿石在浮选机中可获得良好的选别效果，但在浮选柱中依旧难以获得优良指标。
[0007]随着人类的不断开采，矿石资源日趋贫、细、杂化，细粒浮选问题显得越来越突出。细粒矿物浮选存在以下特性：
①
细粒矿物在矿浆中的动量小，与气泡碰撞的几率低，难以克服与气泡之间的能垒而黏附于气泡表面，从而导致细粒矿物浮选速率和回收率低下。
②
细粒矿物的大表面积和高表面能易造成目的矿物与脉石矿物之间非选择性团聚严重，影响浮选的选择性，同时会对药剂发生非选择性吸附，使浮选药剂的用量加大。
③
细粒矿粒在水介
质中溶解度较大,造成矿浆中离子增多,浮选矿浆溶液化学作用行为复杂,从而使浮选过程难以控制。
④
细粒矿物的表面电性对浮选也有干扰作用，主要表现为矿粒罩盖和微粒互凝，这也会恶化浮选指标。因此，目前对细粒矿物浮选的研究主要是着眼于以下两个方面：
①
提高矿粒与气泡接触及选择性附着的几率，以增强气泡与疏水性矿粒之间的矿化作用,提高目的矿物的回收率。
②
抑制矿粒在气泡上的无选择性非接触黏着，克服脉石矿粒的夹杂问题，提高精矿品位。
[0008]针对细粒浮选技术，科研工作者主要开展了如下研究：
①
载体浮选：载体浮选方法又称背负浮选，通过增大矿物颗粒尺寸来提高精矿回收率，其基本原理是向微细粒悬浮体系中添加适宜粒度的粗颗粒作为载体，在表面活性剂及剪切力场等动力学因素的共同作用下使细粒矿物附着于粗粒载体上，形成疏水性聚团,然后再用常规泡沫浮选法回收。国内外学者对载体浮选技术进行了大量的研究，证明载体浮选法对细粒矿物的浮选效果远远优于常规浮选法。邱冠周等发现，载体浮选可使
‑
5μm赤铁矿的浮选回收率大大提高。
②
絮凝浮选：絮凝浮选方法有多种，其中应用较为广泛的是选择性絮凝浮选和剪切絮凝浮选。二者的基本思想都是通过选择性地聚集细粒疏水矿物以增大“表观直径”，使疏水矿物粒度达到能够用常规方法有效地予以分选。英国的R.D.帕斯科和E.多尔蒂研究发现，超细赤铁矿在浮选之前先进行剪切絮凝，可显著提高浮选回收率。
③
生物浮选：生物浮选是将微生物技术与传统的浮选工艺结合起来用于处理各种细粒难选矿石的一种技术。由于某些微生物含多种极性基团和非极性基,而且其表面具有很高的电负性，生物浮选更多地是将微生物作为一种新型浮选药剂，用微生物本身(直接)或其代谢产品(间接)与矿物表面发生作用，来提高浮选性能。
④
高效细粒浮选柱研发：浮选柱因其对细粒级物料的高分选性而在浮选领域取得了长足发展，在细粒级物料处理方面一直占有很稳定的地位。目前成熟的浮选柱有澳大利亚的Jameson射流浮选柱、充填式浮选柱、旋流－静态微泡浮选柱，取得了一定的成果。
[0009]显然，在矿物浮选过程中，矿物的粒度是影响浮选指标的关键因素之一，矿物粒度过细或过粗都不利于矿物的浮选回收。不同粒级矿物具有不同的浮选速率，最佳浮选粒度范围以外的粒级，浮选速率系数(数值)明显变小。而赤铁矿在反浮选过程中的粒度范围较宽，包含粗粒级颗粒和细粒级颗粒，现阶段一般单独采用浮选机或浮选柱选别赤铁矿。单独采用浮选机时，由于细粒矿物在矿浆中的动量小，与气泡碰撞的几率低，难以克服与气泡之间的能垒而黏附于气泡表面，同时细粒矿物的大表面积和高表面能易造成目的矿物与脉石矿物之间非选择性团聚严重，影响浮选的选择性，导致细粒矿物浮选速率和回收率低下；单独采用浮选柱时，由于粗颗粒在浮选柱中不易悬浮，与气泡碰撞的几率低且极易从气泡上脱落，导致浮选回收率低下。

技术实现思路

[0010]针对现有技术中，单独采用浮选机对赤铁矿进行浮选时，在浮选过程中由于细颗粒物料在矿浆中的动量小，与气泡碰撞的几率低，难以克服与气泡之间的能垒而黏附于气泡表面，同时细粒矿物的大表面积和高表面能易造成目的矿物与脉石矿物之间非选择性团聚严重，影响浮选的选择性，导致细粒矿物浮选速率和回收率低下；而单独采用浮选柱对赤铁矿进行浮选时，在浮选过程中由于细颗粒物料在浮选柱中不易悬浮，与气泡碰撞的几率低且极易从气泡上脱落，导致浮选回收率低下等问题，本专利技术公开了一种同时具备浮选机
浮选特性和浮选柱浮选特性的可用于赤铁矿粗细颗粒联合反浮选的系统，该系统在赤铁矿搅拌浮选过程中，可实现粗颗粒物料和细颗粒物料的充分选别，解决了现本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于赤铁矿粗细颗粒联合反浮选的系统，其特征在于：该系统包括槽体(1)和柱体(2)；所述槽体(1)的内腔底端与柱体(2)的内腔底端之间通过连通管(3)相连通，所述连通管(3)内设置有筛板(4)；所述槽体(1)的内腔中还设置有竖直的中心套筒(5)，中心套筒(5)的上端向上延伸至槽体(1)外部，中心套筒(5)的下端连接有一倒U型的盖板(6)；在中心套筒(5)的筒腔内还设置有主轴(7)，主轴(7)的上端向上伸出中心套筒(5)后与传动带轮(8)相连接，主轴(7)的下端向下延伸并贯穿盖板(6)后与搅拌机构(9)相连接；所述柱体(2)的内腔中还设置有转轴(10)，转轴(10)的上端与设置在柱体(2)顶端的驱动电机(11)相连接，在位于柱体(2)内腔中的转轴(10)的轴体上还设置有水平稳流填充板(12)，并且在水平稳流填充板(12)内部还设置有转动电机(13)；所述槽体(1)的上端和柱体(2)的上端均设置有尾矿出口，所述槽体(1)的底端和柱体(2)的底端均设置有精矿出口。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述槽体(1)的内腔底部还设置有假底(14)，假底(14)的上端连接有导流管(15)，导流管(15)的上端与主轴(7)的下端相连接；和/或所述中心套筒(5)的上端部还设置有与其内腔相连通的吸气管(21)。3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于：所述搅拌机构(9)包括叶轮盘(901)、上叶片(902)以及下叶片(903)；所述叶轮盘(901)安装在主轴(7)上，并位于盖板(6)的U型腔槽内，上叶片(902)设置在叶轮盘(901)的上表面，下叶片(903)设置在叶轮盘(901)的下表面；和/或所述盖板(6)的底板上还开设有循环孔。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述系统，其特征在于：所述柱体(2)的上端部设置有出料槽(16)，所述出料槽(16)为底面倾斜的梯形凹槽，出料槽(16)的最低端设置有尾矿出口；和/或所述柱体(2)的内腔底部还设置有气泡发生器(17)；所述气泡发生器(17)的气体入口上连接有气体输送管(18)。5.根据权利要求1
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4中任一项所述的系统，其特征在于：在柱体(2)内腔中设置有多个水平稳流填充板(12)，多个所述水平稳流填充板(12)相互平行，并且每个水平稳流填充板(12)内均设置有独立的转动电机(13)，每个转动电机(13)分别独立的通过导线与驱动电机(11)相连接，驱动电机(11)通过导线与设置在其一旁的控制箱(19)相连接。6.根据权利要求1
‑
5中任一项所述的系统，其特征在于：所述筛板(4)设置在靠近槽体(1)一侧的连通管(3)端部，并且筛板(4)的筛孔为圆形筛孔或方形筛孔，优选为圆形筛孔；作为优选，所述筛孔的孔径不大于1mm，优选为不大于0.5mm，更优选为0.2
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0.3mm。7.根据权利要求1
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6中任一项所述的系统，其特征在于：所述连通管(3)内还设置有挡板(20)，并且所述挡板(20)位于筛板(4)的下游；优选，所述挡板(20)为顶端朝柱体(2)一侧倾斜向上延伸的倾斜板状结构；作为优选，所述挡板(20)的长度不低于筛板(4)总长度的10％，优选挡板(20)的长度不低于筛板(4)总长度的20％，更优选为挡板(20)的长度不低于筛板(4)总长度的50％；和/或所述挡板(20)与水平面之间所成夹角的角度为5
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85
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，优选为15
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【专利技术属性】
技术研发人员：喻明军，赵强，
申请(专利权)人：中冶长天国际工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：