孫學(xué)澤(河北鋼鐵集團(tuán)灤縣司家營(yíng)鐵礦有限公司, 河北 唐山 063700)
磁浮選技術(shù)在鐵礦選礦中的應(yīng)用分析
孫學(xué)澤(河北鋼鐵集團(tuán)灤縣司家營(yíng)鐵礦有限公司, 河北 唐山 063700)
我國(guó)鐵礦資源比較少,且隨著開采行業(yè)的發(fā)展,現(xiàn)在逐漸向貧、細(xì)、雜方向發(fā)展,增加了選礦難度。近年來(lái)我國(guó)鐵礦石價(jià)格不斷上升,想要提高鐵礦資源開發(fā)效率,必須要針對(duì)鐵礦資源特點(diǎn),在原有選礦技術(shù)基礎(chǔ)上做更深層次的研究,確保所選鐵礦可以滿足冶煉要求。本文基于此要求,對(duì)磁浮選技術(shù)在鐵礦選礦中的應(yīng)用方法進(jìn)行了分析。
鐵礦;磁浮選技術(shù);選礦
鐵礦資源開發(fā)程度不斷加深,而其作為不可再生資源,使得現(xiàn)在鐵礦資源中易選高品位鐵礦石總量不斷降低,難選鐵礦石數(shù)量增加?;诖吮尘埃仨氁攸c(diǎn)針對(duì)難選鐵礦石的選冶技術(shù)進(jìn)行分析。其中磁浮選技術(shù)的應(yīng)用,主要是基于磁選和浮選的一種優(yōu)化選礦技術(shù),有效回收難選鐵礦石內(nèi)有價(jià)成分。與其他選礦技術(shù)相比,磁浮選技術(shù)具有操作簡(jiǎn)單、流程少以及投資小等優(yōu)點(diǎn)。
磁處理技術(shù)具有成本低、無(wú)污染以及施工簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),想要將其有效應(yīng)用于鐵礦選礦作業(yè)中,還需要在現(xiàn)有研究基礎(chǔ)上更深層次的分析,爭(zhēng)取更圓滿的解釋磁處理效應(yīng)。磁處理技術(shù)應(yīng)用于礦冶作業(yè),需要重點(diǎn)研究磁處理浮選與磁處理化學(xué)浸出兩個(gè)方面,其中磁處理浮選即將水系(水、藥劑溶液或礦漿)磁化處理后進(jìn)行浮選[1]。磁浮選遵循浮選原理,選擇有機(jī)物作為捕收劑,選擇性地與礦物發(fā)生作用,并使得礦物表面疏水,更容易被氣泡附著,達(dá)到提高礦石可浮性目的。有機(jī)物會(huì)在水介質(zhì)中分散形成膠束,促進(jìn)自由基對(duì)理論中“籠”的形成,保證可以在浮選過(guò)程中達(dá)到磁處理目的。而磁處理化學(xué)浸出,即將水系磁化處理后,進(jìn)行化學(xué)浸出或在化學(xué)浸出過(guò)程中施加磁場(chǎng)作用,多被用于貴金屬礦物浸出處理。
磁浮選裝置的選擇是否合理,在很大程度上會(huì)影響選礦效果。有人提出并探討了在一臺(tái)設(shè)備中形成磁浮力場(chǎng),完成磁浮選作業(yè),脈沖梯度磁場(chǎng)裝置、離心磁浮選裝置、磁浮選機(jī)等。但是想要實(shí)現(xiàn)設(shè)備在工業(yè)化大型作業(yè)中的應(yīng)用,還需要做技術(shù)優(yōu)化,成功后可以很大程度上降低鐵精礦選礦流程難度,且可以降低作業(yè)成本與能耗。與其他選礦技術(shù)相比,磁浮選技術(shù)具有更明顯的優(yōu)勢(shì),對(duì)磁浮選設(shè)備進(jìn)行深入研究,可以簡(jiǎn)化鐵礦石選礦流程,并降低浮選藥劑配方難度,減少藥劑用量,從根本上提高復(fù)雜礦浮選過(guò)程與分離過(guò)程選擇性,滿足鐵礦石選冶要求[2]。
3.1磁浮選技術(shù)應(yīng)用試驗(yàn)
磁浮選技術(shù)在鐵礦選礦中的應(yīng)用效果可以看出,磁處理會(huì)對(duì)礦物浮選行為產(chǎn)生影響,與其他技術(shù)相比具有更高的礦物回收率,在實(shí)際作業(yè)中能夠提高礦物浮選速度,且對(duì)于不同礦物磁處理效果不同,對(duì)應(yīng)的最優(yōu)工藝參數(shù)也不同。例如應(yīng)用實(shí)驗(yàn)型弱磁磁選裝置,對(duì)磁鐵礦-石英混合礦礦樣和典型磁鐵礦石進(jìn)行常規(guī)浮選、常規(guī)磁選、磁浮選對(duì)比試驗(yàn),結(jié)果表明磁浮選工藝效果明顯優(yōu)于常規(guī)磁選和浮選工藝,且影響磁浮選結(jié)果的主要原因是礦物磁性和可浮性,磁性礦物浮選速度最低。另外,選擇天然純赤鐵礦、磁鐵礦與假象赤鐵礦將置于不同場(chǎng)強(qiáng)中處理,結(jié)果證明磁場(chǎng)處理后提高了鐵氧化礦可浮性。
3.2磁浮選技術(shù)影響因素
(1)表面疏水物質(zhì) 利用X.P.S測(cè)試方法對(duì)方鉛礦和六方硫鎳礦表面物質(zhì)組成以及無(wú)磁處理?xiàng)l件下礦物與復(fù)選藥劑作用機(jī)理進(jìn)行研究,確定黃藥體系中磁處理?xiàng)l件下,方鉛礦Pb(4f)峰與S(2P)峰結(jié)合能和六方硫鎳礦Ni(2p)3/2結(jié)合能與未經(jīng)磁處理前對(duì)比,結(jié)果發(fā)生了變化。而結(jié)合能的改變,證明了礦物表面化學(xué)成分受磁處理后發(fā)生了變化,則可說(shuō)明黃藥體系中有無(wú)磁處理礦物表面物質(zhì)狀態(tài)與狀態(tài)變化,磁處理對(duì)黃藥分解后形成的自由基種類與數(shù)量產(chǎn)生了影響,并且會(huì)對(duì)自由基狀態(tài)與礦物表面反應(yīng)產(chǎn)生影響,最終會(huì)改變礦物表面疏水物質(zhì)形成效果。
(2)礦石可浮性 對(duì)黃鐵礦和黃銅礦可浮性進(jìn)行研究,通過(guò)分析礦物接觸面測(cè)定與礦物表面黃藥吸附量測(cè)定結(jié)果,確定磁處理后會(huì)增加溶液表面張力,使得礦物潤(rùn)濕性增加,進(jìn)而擴(kuò)大了黃鐵礦與黃銅礦疏水性差異,確定磁處理會(huì)改變礦石可浮性。
(3)磁處理影響 水系磁處理即水貨水溶液在使用前通過(guò)磁場(chǎng)處理后,改變其某些性質(zhì),如水溶液微觀結(jié)構(gòu)、表面張力、溶液平衡等。磁場(chǎng)活性主要集中在磁場(chǎng)與液體中顆粒表面電荷相互作用,磁場(chǎng)能夠與多種粒子產(chǎn)生反應(yīng),包括極性分子、離子、離子游離基等。水在浮選過(guò)程中參與積極,想要提高浮選效果,可以通過(guò)改變水溶液性質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)水溶液進(jìn)行磁化處理,改變其性質(zhì)是常用的一種方法。例如選擇用特殊U型管與電機(jī)定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁化蒸餾水,測(cè)試表面張力,證明蒸餾水磁化后表面張力不變。通過(guò)多方面磁場(chǎng)處理水物力性質(zhì)對(duì)比試驗(yàn),確定處理后水滲透壓、粘滯系數(shù)、表面張力、pH值、介電常數(shù)以及電導(dǎo)率等均發(fā)生不同程度的變化,且水溶液變化比純水更明顯。對(duì)于部分氣體,如O2、CO2在磁場(chǎng)處理水中溶解度也會(huì)發(fā)生變化,提高水生物活性,且具有一定殺菌效果。
磁浮選技術(shù)在鐵礦選礦中應(yīng)用,可以提高礦產(chǎn)資源開發(fā)效率。與磁選、浮選技術(shù)相比,磁浮選技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中具有更大優(yōu)勢(shì),通過(guò)對(duì)水系的影響,在不改變?cè)R?guī)浮選工藝流程內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及操作條件下,提高選冶效率,滿足實(shí)際生產(chǎn)要求。
[1]李靜,張錦瑞.磁浮選技術(shù)在鐵礦選礦中的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].河北聯(lián)合大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2013,02:1-3.
[2]葉群杰,謝海云,陳祿政,李圓洪,童雄.鐵礦選礦中的分析測(cè)試技術(shù)研究進(jìn)展[J].礦業(yè)研究與開發(fā),2015,08:39-44.