潘鵬飛 朱一民 徐冬林 李 偉 李艷軍 韓躍新

(1.鞍鋼集團鞍千礦業(yè)責任有限公司，遼寧 鞍山114043;2.東北大學資源與土木工程學院，遼寧 沈陽110819)

玉米淀粉是目前工業(yè)上常用的鐵礦物抑制劑，對提鐵降硅可以起到一定的作用，但是尾礦品位偏高，造成了鐵資源的浪費;同時玉米淀粉用量大，造成糧食的過度消耗。因此，對玉米淀粉進行改性或構(gòu)建類淀粉結(jié)構(gòu)的藥劑作為新型的鐵礦抑制劑，對改善鐵選廠生產(chǎn)指標，提高我國鐵礦資源對鋼鐵工業(yè)的保證度，減少淀粉用量，降低糧食消耗具有重要意義。東北大學自主合成了一種性能良好的新型抑制劑DLW－4，預(yù)以取代淀粉，并以鞍鋼鞍千鐵礦磁選混合精礦為對象進行了反浮選試驗，檢驗其抑制效果。

1 試驗礦樣

試驗用礦樣為鞍鋼鞍千選礦廠浮選前的磁選混合精礦?，F(xiàn)場磁選混合精礦礦漿經(jīng)沉淀、脫水、自然風干得試驗用樣。試樣粒度為－ 0.074 mm 占95.34%，其化學多元素分析結(jié)果見表1，XRD 分析結(jié)果見圖1，鐵物相分析結(jié)果見表2。

表1 鞍千磁選混合精礦化學多元素分析結(jié)果Table 1 Multi-elements analysis of Anqian MMC %

由表1、圖1、表2 可知:試驗礦樣主要有價元素為鐵，鐵主要以磁鐵礦形式存在，分布率為83.66%，其次為赤(褐)鐵礦中鐵，碳酸鐵、硫化鐵和硅酸鐵少量;脈石礦物主要為石英，并含有少量的綠泥石、鎂角閃石。

圖1 鞍千磁選混合精礦XRD 分析結(jié)果Fig.1 XRD analysis of Anqian Mixed Magnetic Concentrate(MMC)

表2 鞍千磁選混合精礦鐵物相分析結(jié)果Table 2 Iron phase analysis of minerals in Anqian MMC %

2 試驗結(jié)果與討論

2.1 反浮選粗選條件試驗

采用新型抑制劑DLW －4 及鞍千礦業(yè)有限責任公司浮選車間現(xiàn)場使用的捕收劑RA715 進行反浮選粗選的條件試驗。反浮選粗選條件試驗流程如圖2所示。

圖2 磁選混合精礦反浮粗選試驗流程Fig.2 Flowsheet of reverse flotation experiment of MMC

2.1.1 礦漿pH 值試驗

礦漿pH 值試驗的抑制劑DLW －4 用量為342 g/t、活化劑CaCl2用量為600 g/t、捕收劑RA715 用量為480 g/t、浮選溫度為40 ℃。試驗結(jié)果如圖3 所示。

圖3 pH 值試驗結(jié)果Fig.3 Test results at different pH value

從圖3 可知，隨著pH 值升高，粗精礦鐵品位逐漸升高后小幅下降。當?shù)V漿pH 為11.50 時，可獲得鐵品位為66.14%、回收率為82.93%的粗精礦。綜合考慮，確定粗選礦漿pH=11.5，對應(yīng)NaOH 用量為800 g/t。

2.1.2 抑制劑DLW－4 用量試驗

抑制劑DLW －4 用量試驗的NaOH 用量為800 g/t、CaCl2為600 g/t、RA715 為480 g/t、浮選溫度為40 ℃。試驗結(jié)果如圖4 所示。

圖4 DLW 用量試驗結(jié)果Fig.4 Test results on dosage of DLW－4

從圖4 可知，隨著抑制劑DLW －4 用量的增加，粗精礦鐵品位先緩慢下降后急劇下降，回收率不斷升高。綜合考慮，確定DLW－4 用量為342 g/t，此時獲得的粗精礦鐵品位為66.14%、回收率為82.93%。

2.1.3 活化劑CaCl2用量試驗

活化劑CaCl2用量試驗的NaOH 用量為800 g/t、DLW－4 為600 g/t、RA715 為480 g/t、浮選溫度為40℃。試驗結(jié)果如圖5 所示。

圖5 CaCl2 用量試驗結(jié)果Fig.5 Test results on dosage of CaCl2

從圖5 可知，隨著活化劑CaCl2用量的增加，粗精礦鐵品位不斷上升，鐵回收率不斷下降。綜合考慮，確定CaCl2用量為600 g/t。

2.1.4 RA715 用量試驗

RA715 用量試驗的NaOH 用量為800 g/t、DLW－4 為342 g/t、CaCl2為600 g/t、浮選溫度為40 ℃。試驗結(jié)果如圖6 所示。

圖6 RA715 用量試驗結(jié)果Fig.6 Test results on dosage of RA715

從圖6 可知，隨著捕收劑RA715 用量的增加，粗精礦鐵品位先急劇升高又急劇下降之后趨于平緩，粗精礦鐵回收率先急劇下降又急劇升高之后趨于平緩。綜合考慮，確定RA715 用量為480 g/t。

2.1.5 浮選溫度試驗

浮選溫度試驗的NaOH 用量為800 g/t、DLW －4為342 g/t、CaCl2為600 g/t、RA715 為480 g/t。試驗結(jié)果見圖7。

圖7 浮選溫度試驗結(jié)果Fig.7 Test results of flotation temperature

由圖7 可知，隨著浮選溫度的升高，粗精礦鐵品位先上升后維持在高位，鐵回收率呈先下降趨勢。綜合考慮，確定浮選溫度為40 ℃。

2.2 反浮選閉路試驗

在反浮選粗選條件試驗及反浮選開路試驗的基礎(chǔ)上，進行了反浮選閉路試驗。反浮選閉路試驗數(shù)質(zhì)量流程圖如圖8 所示。

由圖8 可知，以DLW －4 作為鐵礦物抑制劑，采用1 粗1 精3 掃、中礦順序返回的閉路流程處理鐵品位為48.22%的混磁精礦，最終獲得的反浮選精礦鐵品位為68.08%、回收率為88.20%，尾礦鐵品位為14.77%。

2.3 DLW－4 與淀粉浮選指標對比

DLW－4 與淀粉反浮選閉路試驗均在礦漿溫度40 ℃條件下進行，試驗選別流程同圖8。試驗藥劑用量及選別指標如表3 所示。

圖8 反浮選閉路試驗數(shù)質(zhì)量流程Fig.8 Data and quality flowsheet on closed-circuit flotation

表3 DLW－4 與淀粉反浮選閉路試驗結(jié)果Table 3 Results of DLW-4 and starch in closed-circuit flotation tests

由表3 可知，與常規(guī)玉米淀粉抑制劑相比，選用DLW－4 為抑制劑時，在捕收劑RA715 總用量降低135 g/t 的條件下，所得精礦鐵品位接近，鐵回收率提高了1.09 個百分點，尾礦鐵品位降低了1.21 個百分點。綜合對比浮選閉路試驗結(jié)果，與玉米淀粉相比，DLW－4 可以以更少的藥劑用量獲得更好的浮選指標。

3 結(jié) 論

(1)鞍鋼鞍千選礦廠浮選前的磁選混合精礦樣主要有價元素為鐵，鐵主要以磁鐵礦形式存在，分布率為83.66%，其次為赤(褐)鐵礦中鐵，碳酸鐵、硫化鐵和硅酸鐵少量;脈石礦物主要為石英，并含有少量的綠泥石、鎂角閃石。

(2)在礦漿溫度為40 ℃、pH 調(diào)整劑NaOH 用量為800 g/t、抑制劑DLW －4 用量為342 g/t、CaCl2用量為600 g/t、RA715 用量為480 g/t 條件下，采用1粗1 精3 掃、中礦返回的閉路流程處理該試樣，可得到精礦鐵品位為68.08%、鐵回收率為88.20%、尾礦鐵品位為14.77%的反浮選指標。

(3)與玉米淀粉相比，DLW －4 可以以更少的藥劑用量獲得更好的浮選指標，具有推廣價值。

［1］ Turrer H D G，Peres A E C.Investigation on alternative depressants for iron ore flotation［J］. Minerals Engineering，2010，23(11/12/13):1066-1069.

［2］ 桑托I D.在鐵礦石反浮選中應(yīng)用腐植酸作為赤鐵礦的抑制劑［J］.國外金屬礦選礦，2008(1):13-16.

Santo I D.Application of humic acid as inhibitors of hematite in the reverse flotation of iron ore［J］.Metallic Ore Dressing Abroad，2008(1):13-16.

［3］ 孫炳泉，董建瓴. 合成的低分子量聚合物作為赤鐵礦抑制劑的研究［J］.金屬礦山，1989(10):44-49.

Sun Bingquan，Dong Jianling.Synthesis of low molecular weight polymer as hematite inhibitors［J］.Metal Mine，1989(10):44-49.

［4］ 布爾頓A，等.用聚丙烯酞胺聚合物選擇性抑制黃鐵礦［J］. 國外金屬礦選礦，2001(3):36-39.

Buellton A，et al.Inhibition of pyrite by polyacrylamide polymer selectivity［J］.Metallic Ore Dressing Abroad，2001(3):36-39.

［5］ 朱建光，朱玉霜.浮選藥劑的化學原理［M］.長沙:中南工業(yè)大學出版社，1996:281-284.

Zhu Jianguang，Zhu Yushuang. Chemical principle of flotation reagents［M］.Changsha:Central South University of Technology Press，1996:281-284.

［6］ 董怡斌，強 敏，段正義，等. CMS 抑制劑對鄂西高磷鮞狀赤鐵礦反浮選效果的研究［J］.礦冶工程，2011(3):44-47.

Dong Yibin，Qiang Min，Duan Zhengyi，et al.Effect of inhibitor CMS on reverse flotation of high phosphorous oolitic hematite from Western Hubei［J］.Mining and Metallurgical Engineering，2011(3):44-47.

［7］ 邱景平，邢 軍，渠愛巧，等. 鞍千礦業(yè)礦巖特性研究［J］. 有色金屬，2009(2):24-27.

Qiu Jingping，Xing Jun，Qu Aiqiao，et al.Study on rock characteristics of Anqian Iron Mine［J］.Non-ferrous Metals，2009(2):24-27.

［8］ 劉 動.反浮選應(yīng)用于鐵精礦提鐵降硅的現(xiàn)狀及展望［J］.金屬礦山，2003(2):38-42.

Liu Dong.Current development state and prospect of the reverse flotation process used in increasing iron grade and decreasing silicon content in iron concentrates［J］.Metal Mine，2003(2):38-42.