赤铁矿具有弱磁性,不同赤铁矿的组成成分差异较大,所以在选矿方法的选择上,也会有不同的侧重。在确定选矿工艺之前,应先对赤铁矿原矿进行选矿试验,根据试验结果来确定最终的选矿方法和工艺流程。本文介绍常见的四种选矿方法:浮选法、磁选法、重选法和焙烧选矿法。
对于细粒、微细粒的赤铁矿而言,浮选法是常用的选别方法,浮选法主要包括两种工艺流程,即正浮选和反浮选。正浮选是由阴离子作为捕收剂,而反浮选是用阳离子作为捕收剂,下面分别了解这两种浮选方法。
(1)正浮选法
正浮选法适用于处理成分比较单一的赤铁矿石。在浮选过程中利用阴离子作为捕收剂,从原矿中浮出铁矿物。不需要脱泥就可以在较粗粒度条件下抛尾。常用的捕收剂包括脂肪酸类、烃基硫酸酯及石油磺酸盐等。
正浮选法的优势在于用药简单且加工成本低,但是也有一定的弊端,即需要经过多次精选才能得到合格精矿,而且浮选过程中泡沫容易发黏,导致产品不易被浓缩过滤。
(2)反浮选法
反浮选法是从原矿中将脉石矿物浮出,捕收剂可以是阴离子捕收剂或是阳离子捕收剂。
利用阴离子捕收剂的反浮选法,主要用于品位较高且脉石矿物容易浮出的铁矿石。其浮选原理是,钙离子活化后用脂肪酸类捕收剂进行反浮选,再利用氢氧化钠或将氢氧化钠与碳酸钠混合,并将pH值调整到11以上,再利用淀粉、磺化木素和糊精等抑制剂来抑制铁矿物,从而实现反浮选。
利用阳离子捕收剂的反浮选法主要适用于品位较高、成分比较复杂的赤铁矿。其浮选原理是,用碳酸钠将矿浆调整为pH=8~9时,用淀粉、糊精、单宁等抑制铁矿物质,用胺类捕收剂浮选石英脉石,捕收剂首选其醚胺,其次选脂肪胺。该方法可以在粗磨的情况下进行浮选,只要矿浆达到单体解离,就可以利用胺类捕收剂将单体石英浮选。
(3)两种浮选方法对比
对比两种浮选方式,结合赤铁矿本身的矿石性质,反浮选比正浮选更适合赤铁矿。这是因为,正浮选的捕收对象是铁矿物,对于夹杂较多脉石矿物的赤铁矿来说,很难获得高品位精矿,而反浮选法的捕收对象是其它脉石矿物,这样更容易获得高品位的铁精矿。
磁选法一般用于处理磁铁-赤铁混合矿石,选矿方法多采用弱磁-强磁选法,即将弱磁选后的尾矿进行浓缩助力,之后再进行强磁粗选和扫选,得到的精矿进一步浓缩再经强磁选机进行精选。由于这种矿物中的磁铁矿容易造成强磁场磁选机的堵塞,所以,在强磁选作业前增加了弱磁选作业,用以去除强磁性矿物。
还有一种方法是强磁-浮选法,该方法主要是通过强磁选将矿石中的单体石英和易泥化的绿泥石等脉石矿物在粗磨条件下排出,磁选粗精矿进一步细磨进入浮选生产合格精矿。
根据赤铁矿颗粒的大小,可以将重选法分为三种,分别是粗粒重选、细粒重选和强磁选-重选联合工艺。
(1)粗粒重选法
粗粒重选法适用于矿床地质品位较高(50%左右),但矿体较薄或夹层较多,采矿时废石混入,使矿石贫化的赤铁矿。对于这种矿石可采用只破碎不磨矿,在粗度较粗的情况下,通过重选丢弃粗粒尾矿,从而恢复地质品位。
(2)细粒重选法
细粒重选适用于处理对嵌布粒度较细的含磁性高的赤铁矿,经破碎后进行磨矿,使其矿物单体分离,在进行重选得到细粒高品位精矿。
(3)强磁选-重选联合工艺
由于多数弱磁性铁矿石的强磁选精矿品位不高,而重选工艺单位处理能力较低,故常采用强磁选-重选联合工艺流程,即先采用强磁选工艺丢弃大量不合格尾矿,然后利用重选工艺进一步处理强磁精矿,提高精矿品位。
当矿物组成比较复杂而其他选矿方法难以获得良好的选别指标时,往往采用焙烧磁选法选别赤铁矿。
焙烧磁选法主要是对矿石进行磁化焙烧,使赤铁矿或假象赤铁矿转变成磁铁矿,然后用弱磁场磁选机进行分选。
为了进一步提高铁精矿的品位,生产中经常采用细筛再磨再选(可使精矿品位提高到65%以上)、再磨反浮选(可使精矿品位提高到66%)等工艺对磁选得出的铁精矿进行进一步处理。
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