我国铁矿选矿技术最新进展

介绍了我国铁矿资源的分布及特点,总结了近5 a我国铁矿选矿技术领域的研究进展,着重评述了微细粒铁矿分选、破碎磨矿、磁化焙烧、深度还原、铁尾矿再选、常温捕收剂研发等方面形成的铁矿选矿新技术及新成果。磁重浮联合分选工艺可以实现微细粒铁矿和铁尾矿的高效分选;与常规碎磨技术相比,高压辊磨、自磨/半自磨和搅拌磨技术可以降低矿石碎磨过程中的能耗;磁化焙烧新技术(闪速焙烧、流化床焙烧和悬浮焙烧)与深度还原技术为难以利用的铁矿资源开辟了新途径;新型常温铁矿捕收剂的应用可以降低浮选作业温度,显著降低能耗。指出了未来我国铁矿选矿技术的主要发展方向为微细粒铁矿强化分离基础性课题的研究,高效碎磨设备及新型矿石预处理设备的研制与应用,绿色环保选矿工艺及药剂的研发。     

氨法浸出某精矿中低含量镍铜钴的试验研究

以某深度碳还原处理后的镍冶炼渣的磁选精矿为研究对象, 对其组成以及镍、铜和钴在其中的赋存状态进行了检测和分析, 研究了浸出该精矿中铜、镍、钴的可行性。以氨水-碳酸盐缓冲溶液为浸出剂, 氧气为氧化剂, 分别探讨了物料细度、浸出时间、浸出温度、氨水浓度、铵盐浓度和氧气压力对浸出效果的影响, 得出最优浸出工艺为: 物料料度为d₉₀=68 μm, 氨水浓度为3.0 mol/L,碳酸铵浓度为0.5 mol/L, 氧气压力为0.3 MPa, 温度为60 ℃, 浸出时间为120 min。在此条件下, 铜浸出率为62.5%, 镍浸出率为10%, 钴浸出率为65.8%。并以铜为例, 对氨浸试验进行了简要的机理分析。     

辽宁某深部铁矿石工艺矿物学特性研究

辽宁某地发现大型深部铁矿体,为了开发利用该矿体,对其进行了工艺矿物学研究。结果表明,矿石中主要含铁矿物为赤铁矿,少量磁铁矿、镁铁矿,微量黄铁矿;铁主要赋存于赤铁矿和磁铁矿中,为选矿回收的主体矿物。赤铁矿矿物含量为32.86%,平均含铁品位69.80%;磁铁矿矿物含量为7.12%,平均含铁品位70.53%,由此计算得铁精矿的理论品位应该达到69.13%,理论回收率为98.19%。赤铁矿主要以自形、半自形晶粒状赋存于石英、白云石等脉石矿物中;磁铁矿常以微细粒形式包裹在赤铁矿中,呈交代残余结构,提高了赤铁矿磁性,这有利于赤铁矿磁选回收。赤铁矿嵌布粒度一般为0.02～1 mm,但大于0.5 mm的赤铁矿很少,大多数赤铁矿粒度小于0.1 mm。磁铁矿粒度一般在0.1 mm以下,大多数集中在0.02~0.05 mm之间。     

铜离子对锡石浮选的影响及其机理研究

为探索Cu²⁺对锡石的活化机理,在苯乙烯膦酸（SPA）浮选体系中进行锡石单矿物浮选试验。结果表明,在pH为2.0~7.4的范围内Cu²⁺对锡石具有活化作用,在pH=4,SPA用量250 mg/L,Cu²⁺用量为4×10^-3 mol/L条件下,锡石的浮选回收率较未添加Cu²⁺时提高了11个百分点。动电位检测和XPS分析结果显示：Cu²⁺可以通过吸附或者取代作用在锡石表面,增加锡石表面与SPA作用的反应位点,进而活化锡石,增加SPA在锡石表面的吸附量。试验结果可以为锡石资源的浮选回收工艺提供指导。     

自然氧化对黄铁矿可浮性的影响及其机理研究

为了弄清黄铁矿在自然条件下的氧化规律及黄铁矿表面氧化对浮选的影响。研究了自然氧化条件下氧化时间对黄铁矿单矿物可浮性的影响,黄铁矿的回收率随着氧化时间的延长而降低。X射线光电子能谱分析(XPS)结果显示,氧化后的黄铁矿表面新出现了硫单质、硫酸铁和氢氧化铁等物质的相关特征峰,且黄铁矿氧化过程以氢氧化铁覆盖其表面为终止。浮选过程中,氧化后黄铁矿表面的氢氧化铁等亲水性物质改变了黄铁矿的表面性质,阻碍了捕收剂的吸附,降低了黄铁矿的可浮性。研究结果可以为硫化矿浮选中降低黄铁矿可浮性以实现其与贵金属等的浮选分离提供参考。     

难选铁矿石流态化磁化焙烧研究新进展

我国有大量的铁矿石资源无法通过常规选矿方法进行开发利用,流态化磁化焙烧是处理该类矿石最有效的方法,成为近年来的研究热点。综述了铁矿石磁化焙烧机理研究进展,总结了流态化磁化焙烧技术与装备发展历史和研发现状,重点介绍了沸腾炉磁化焙烧、闪速磁化焙烧、流化床磁化焙烧及悬浮磁化焙烧技术装备特点和应用示范,并分析了流态化磁化焙烧技术在菱铁矿、褐铁矿、赤铁矿等难选弱磁性铁矿资源及铁尾矿二次资源利用方面的发展前景。     

镜铁矿悬浮磁化焙烧过程中的铁物相与磁性转变研究

甘肃某镜铁矿石主要有价元素为铁,TFe含量为59.61%,原矿中94.79%的铁以赤褐铁的形式存在,脉石矿物主要为石英,含量为8.11%。为考察焙烧过程主要影响因素对焙烧产物的物相转化与磁性转变的影响,进行了悬浮焙烧试验。结果表明：镜铁矿经悬浮磁化焙烧后,焙烧产物中铁主要以磁铁矿的形式存在,磁性明显增强;随着焙烧温度升高、焙烧时间延长、CO浓度增加、总气量增加,焙烧产品中镜铁矿含量均逐渐降低,磁铁矿含量均逐渐增加,焙烧产品饱和磁化强度和最大比磁化系数均先提高后降低;在焙烧温度为550 ℃、焙烧时间为4 min、CO浓度为20%、总气量为600 mL/min时,焙烧产物的比饱和磁化强度为63.66 A·m²/kg、最大比磁化系数为5.02×10-4 m³/kg;焙烧过程铁物相按照Fe₂O₃→Fe₃O₄→FeO的反应顺序进行,焙烧产物铁物相的转化会影响铁矿物磁性的强弱,并且主要与磁铁矿的含量相关。试验结果可以为我国镜铁矿资源悬浮焙烧过程机理研究提供理论依据。     

采用磷灰石新型常温捕收剂DJX-6优化某铁尾矿中磷的回收工艺

河北柏泉铁矿磁选尾矿粒度较粗,-0.074 mm粒级产率为30.76%,有用矿物磷灰石主要富集在细粒级中,且解离度较低,现场在矿浆温度为37 ℃情况下,以氧化石蜡皂+脂肪酸+MES为捕收剂,采用1粗3精1扫、中矿顺序返回闭路流程选磷,获得了P₂O₅品位和回收率分别约为33%和85%的磷精矿。为了解决现场浮磷需要加温且精矿指标不理想的问题,采用东北大学相关课题组研制的新型常温浮磷捕收剂DJX-6进行了选磷试验,结果表明,试样在磨矿细度为-0.074 mm占60%,浮选矿浆温度为20 ℃、pH=10（Na₂CO₃用量为400 g/t）,水玻璃用量为200 g/t,DJX-6用量为400 g/t的情况下,采用1粗3精1扫闭路流程处理,最终获得P₂O₅品位为33.30%、P2O5回收率为93.36%的磷精矿。与现场相比,不仅药剂用量大幅度降低、浮选矿浆无需加温,而且磷精矿P₂O₅回收率从85%左右提高至93.36%,因此,现场浮磷改用DJX-6为捕收剂将取消配套加温系统,大幅度降低能源成本,增加精矿产量,为企业创造显著的经济效益。     

基于ANSYS有限元电磁仿真的菱形磁介质感应磁场分布特性研究

采用ANSYS数值模拟软件对不同特征参数的菱形介质表面感应磁场分布特性进行了研究。单根菱形介质的感应磁场数值模拟结果表明：磁介质迎磁面方向为磁性颗粒吸附区,垂直于磁场方向为磁性颗粒排斥区;随着磁介质长轴尺寸的增加,感应磁场分布范围增大,介质表面磁感应强度降低,磁介质有效吸附面积减小,当长轴尺寸为2.6 mm时,介质表面磁场梯度和磁场力较高。多根菱形介质复合体系的感应磁场数值模拟结果表明：随着介质长轴尺寸的增加,磁介质间感应磁场的交互作用增强,介质长轴尺寸越大,磁介质表面的磁感应强度、磁场梯度及磁场力越小;随着介质间隙的减小,磁介质间的交互作用增强,磁介质表面的磁感应强度增大,但感应磁场的磁场梯度和磁场力均降低;磁介质间的交互作用对磁性颗粒排斥区和吸附区大小没有明显影响。     

鲕状赤铁矿深度还原矿组成特性及磁选试验研究

通过化学分析、X射线衍射（XRD）分析、扫描电镜（SEM）分析等检测方法,对某鲕状赤铁矿深度还原矿进行了组成特性研究,查明了Fe元素的赋存状态,并根据其组成特性制定了相应的选别流程。试验结果表明,该鲕状赤铁矿深度还原产品采用三段磁选 细筛流程可以获得品位为88.24%,金属化率为94.99%的深度还原铁粉,金属铁的回收率为80.13%,所得产品可直接作为炼钢的原料。