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2011十月16

铁矿石选矿药剂之阳离子捕收剂

铁矿石选矿药剂常用的阳离子捕收剂有:十二胺、GE系列、YS系列、其他阳离子捕收剂等。

工业应用的阳离子捕收剂主要是胺类捕收剂,用于浮选硅质矿物,包括脂肪胺和醚胺。国内采用胺类捕收剂的选矿厂较少,且选矿药剂种类较少,主要以十二碳脂肪胺和混合胺为主,对二元胺和醚胺类捕收剂研究的较少。为了解决十二胺泡沫量大、黏,影响后续处理以及选择性差等问题,鞍钢弓长岭选矿厂采用了新型阳离子捕收剂YS-73和GE-601,不仅可解决十二胺存在的问题,而且可不需通过磁选抛尾而直接抛尾,从而简化了选矿工艺流程

一、十二胺

我国早在1978年就应用胺类捕收剂提高磁选铁精矿的品位,并取得了满意的工业试验结果。鞍山烧结总厂采用十二胺为捕收剂,在中性介质中进行反浮选,矿浆温度为20~25℃,药剂用量80-100g/t,在浮选给矿粒度为-0.074mm含量88.5~92%的条件下,得到铁精矿品位67%~68%的指标。目前国外的磁铁矿选矿厂主要使用阳离子胺类捕收剂来提高铁精矿质量,降低SiO2含量。阳离子捕收剂的主要成分中以十二胺为主的混合胺及部分添加剂。

弓长岭矿业公司采用十二胺阳离子反浮选,在弓长岭选厂二选车间的阶段磨矿—单一磁选—细筛再磨工艺的基础上进行“提铁降硅”工艺流程改造,最后得到的浮选指标;铁精矿品位68.85%,SiO2品位3.62%。石人沟铁矿以其精矿粉为原料,用十二胺为捕收剂进行了磨矿-反浮选、分级-反浮选和分级-低磁场磁选等试验,并按磨矿-反浮选方案建成了生产超级铁精矿的选矿厂,得到了优良的指标。

在国外Quast用十二胺醋酸盐作捕收剂研究酸度对人工配制铁矿(含Fe2O3 98.5%)分选的影响。结果表明,在pH为8时铁精矿的回收率最大,同时发现捕收剂用量增加,其回收率大幅度上升。Laskowki研究十二胺盐酸盐与赤铁矿的作用机理时,发现其吸附量与pH值关系紧密。当pH<9时吸附量很小,随pH值增大,其吸附量大幅度增加。表明反浮选工艺只能在中性或弱酸性时比较理想。浮选机

二、GE系列

GE-601和GE-609捕收剂是由武汉理工大学研制生产的新型捕收剂,已在磁铁矿反浮选脱硅和提高铁精矿方面取得了良好的效果,且已用于生产。运用GE-609在胶磷矿脱硅与长石也取得了良好的效果,特别是对细粒含硅矿物更显示其选择性优于十二胺的优点。浮选柱

反浮选阳离子捕收剂GE-601与十二胺相比,反浮选铁矿石时泡沫量大大减少,且泡沫性脆、易消泡,泡沫产品很好处理。GE-601的选择性也优于十二胺,尾矿品位低、精矿品位高,有利于提高铁的回收率。GE-601还具有良好的耐低温性能。通过采用GE-601反浮选某磁铁矿的结果表明,当GE-601用量为162.5g/t,经二次粗选、二次扫选,中矿顺序返回的闭路流程,在22℃时获得的指标为精矿铁品位69.31%、选矿回收率97.90%;在12℃低温条件下,获得了与常温条件基本一致的良好指标:精矿铁品位为69.17%、回收率为97.87%。即在8℃-25℃的区间内,GE-601的捕收性能和分离选择性几乎不受温度的影响。以GE-601为捕收剂的阳离子反浮选工艺,选矿药剂制度简单、添加方便,利于操作。由于不使用淀粉作抑制剂,可以解决阴离子反浮选因淀粉作用引起的铁精矿过滤难、水分过高的问题,从而提高过滤效率,降低过滤费用。矿用搅拌桶

GE-609选矿药剂同样具有选择性高、耐低温、浮选泡沫易消等优点。GE-609与十二胺和美国公司的ARMEEN12D相比较,GE-609比ARMEEN12D和十二胺产生的泡沫量少得多,且粗选泡沫产品扫选效果好,扫选后泡沫量进一步减少。这显示了GE-609有良好的分选性和较好的消泡性能,有利于整个浮选流程的顺畅操作,从而保证产品质量。(sf浮选机)GE-609在25℃和8℃时分选效果基本一致,它具有很好的耐低温性能。GE-609用于浮选太钢尖山铁矿石,经过一次粗选、一次精选、二次扫选,在25℃时,精矿品位高达69.22%,回收率97.78%,其浮选效果良好。当矿浆温度低到8℃时,GE-609反浮选同样获得铁品位69.17%,回收率97.87%的良好指标。针对齐大山赤铁矿石,采用GE-609作捕收剂,淀粉作抑制剂,反浮选硅酸盐矿,经一次粗选、一次精选、两次扫选顺序返回的闭路流程浮选,获得了铁精矿品位67.12%、回收率83.55%的良好指标,并可实现常温浮选,与阴离子反浮选工艺比较,阳离子反浮选可以降低选矿成本

山西岚县铁矿主要金属矿物为假象赤铁矿和镜铁矿,含量占59.0%,极少量磁铁矿,脉石矿物主要是石英,占39.0%。铁矿物嵌布粒度较细,石英矿物也以细粒嵌布于条带中。该矿采用GE-609捕收剂与抑制剂淀粉组合对矿石进行可选性试验,结果表明,在磨矿细度-325目占80%、pH值8.5、淀粉用量1500g/t,GE-609用量300g/t时,采用一次粗选、一次扫选、两次精选流程,获得了铁精矿产率50.66%,铁品位65.91%,铁回收率83.20%,尾矿品位13.67%的指标,与使用十二胺相比,GE-609的选择性和捕收性能均优于十二胺。bf浮选机

三、YS系列

YS-73型捕收剂是鞍钢弓长岭矿业公司与药剂厂家共同研制成功的新型高效复合阳离子捕收剂。弓长岭矿业公司将药剂用于磁铁精矿反浮选脱硅的工业试验,发现YS一73的性能优于十二胺,浮选温度低,仅为17℃ ,比阴离子反浮选低15℃ ,药剂制度简单,生产成本低,易于操作。在阳离子反浮选工艺中采用该药剂以来的工业应用实践表明,工艺流程顺行,生产指标稳定,浮选精矿铁品位达到68.89%、SiO23.90%左右,铁的回收率98.50%以上。xjk浮选机

四、其它阳离子捕收剂

其他阳离子捕收剂的研究主要也围绕着胺类及其衍生物,还有铵盐类化合物。醚胺(一元或多元胺)是在胺类的基础上增加一个或多个醚基而生成的,是铁矿反浮选最有效的捕收剂之一。由于分子中亲水的RO——基团的存在,提高了选矿药剂在水中的溶解性,使它更易进入固-液和液-气界面,同时还可提高气泡周围液膜的弹性,起泡性能良好。下面介绍国内外在阳离子捕收剂研制与应用方面的最新进展。gf浮选机

包头钢铁公司分别用油酸钠和醚胺等捕收剂对赤铁矿和钠辉石纯矿物进行浮选,使用阳离子捕收剂醚胺反浮选辉石时,采用氯化木素作为抑制剂,可使两者的可浮性之差达到80%,而采用油酸钠正浮选赤铁矿,难以达到有效分离的目的。选矿技术

武汉理工大学根据腈在无水乙醇中被金属钠还原成胺的原理,合成了阳离子捕收剂N-十二垸基-1 ,3-丙二胺。通过与十二胺的对比实验,发现在相同的条件下,对于赤铁矿脱硅反浮选,N-十二烷基-1 ,3-丙二胺的效果更好。北京矿冶研究总院用C10-C13醇合成的醚胺醋酸盐对司家营铁矿进行反浮选试验,(球磨机)选矿药剂用量在450-600g/t,铁精矿品位在65%以上,回收率80%左右。伍先生等人研究了新型浮选捕收剂N-十二烷基-β-氨基丙酰胺CH23(CH2) 11NHCH2CH2C(O)NH2·HCL缩写为(DAPA),分离石英和铁矿物的浮选性能和作用机理。(破碎机)小型浮选试验表明,在pH值为6.5-8.5的中性范围内,DAPA用量为 12.5mg/L的条件下,石英的浮选回收率可达到90%以上;与十二胺相比,DAPA表现出对石英较弱的捕收能力和较强的选择性。随DAPA用量增加,DAPA对石英的捕收能力增强,其增加程度明显大于对赤铁矿、磁铁矿和镜铁矿的捕收能力;在pH值为6.5的条件下,DAPA能成功地分离石英与这3种铁矿物分别组成的人工混合矿;DAPA是比常规的胺类阳离子捕收剂碱性稍弱的捕收剂,(磁选机)它吸附石英后,石英表面的Zeta电位朝较小负值的方向变化,DAPA仍属阳离子类捕收剂。任先生等人就新型阳离子浮选药剂进行了铁矿反浮选脱硅的试验研究。结果表明:在pH值为6-12的范围内,新型药剂CS1和组合药剂(CS2:CS1=2)的捕收能力与十二胺相当,但选择性更好。磁选铁精矿反浮选脱硅试验表明:新型组合药剂在获得与十二胺相近的铁品位前提下,铁回收率提高8.32%。同时对硬水有较好的适应性,铁精矿品位仍可保持在69%以上,回收率90%以上。表明CS1具有较好的适应性,是铁矿反浮选脱硅的有效捕收剂。重选选矿设备

国外应用阳离子反浮选工艺生产含SiO2低的铁精矿很普遍,国外主要有酰胺、醚胺、多胺、缩合胺及其盐等阳离子捕收剂。如加拿大园湖铁矿,用RADA、AL-11、Alamine21、Diamine21、Arosurf MG-83进行浮选药剂选择性的比较,浮选过程中用淀粉、糊精抑制铁矿,最后得到Arosurf MG-83的指标最佳,铁精矿品位达67.7%,回收率94.2%,SiO2 4.3%。美国默萨比铁矿,也用阳离子浮选硅石,用胺MG-83作捕收剂,树胶8079作抑制剂,起泡剂MIBC进行浮选试验,结果较佳。浓缩机

A.C.阿鲁吉欧认为醚胺是迄今为止最广泛使用的铁矿反浮选捕收剂,醚胺的中和度是一个重要的工艺参数;用非极性油部分替代胺是一种具有吸引力的方案,部分胺类药剂的起泡性可以被聚乙二醇代替;Peres报道了采用阳离子反浮选工艺,用醚胺醋酸盐作捕收剂,各种淀粉抑制剂对巴西铁英岩矿石的影响。昆明矿山机械通过对比实验,发现含髙蛋白的玉米 淀粉和支链淀粉对该铁矿有相同的抑制效果,而高油含量的淀粉效果较差。Santana等用 醚胺作捕收剂和玉米淀粉作抑制剂反浮选巴西磁铁矿。原矿(SiO20.3%)经过一次粗选、二次精选得到精矿品位SiO20.17%,SiO2回收率92.17%的优良指标。

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文章作者:昆明矿山机械
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