磁铁矿与赤铁矿混合浮选交互影响

国外对赤铁矿选矿研究较多的国家主要有美国、巴西等，它们的研究和生产技术代表了国外赤铁矿选矿工艺发展的最高水平。近年来，国外铁精矿产品的质量日益向高纯方向发展，选矿发展的趋势是追求高质量、高效益、高收率，国外大多数选矿厂生产的铁精矿品位达到65%以上。我国赤铁矿石有储量较大、品位低、嵌布粒度细、成分较复杂的特点，所以选矿技术经济指标差。为了解决上述问题，从“六五”开始，对赤铁矿的选矿技术研究进行了大量工作，取得了长足进展，并且一些成果得到了推广应用。我国主要以鞍钢集团鞍山矿业公司研究所的赤铁矿选矿工艺最为成功，达到了国际领先的水平。

一、试样、试剂和试验方法

1、试样和试剂

磁铁矿纯矿物的制备：原矿样来源于河北钢铁集团司家营选矿厂重选精矿（磁铁矿与赤铁矿混合精矿）。先对重选精矿进行磨矿10min，然后再进行弱磁选（磁场强度为0.3T），对得一以的弱磁精矿再进行磨矿5min，进行多次弱磁选，获得磁铁矿纯矿物全铁品位为70.56%。

赤铁矿纯矿物的制备：赤铁矿的原矿样，先进行磨矿7min，通过摇床重选获得精矿和中矿，再将精矿和中矿磨矿3min，进行多段摇床重选获得铁精矿，再将铁精矿通过弱磁选机，除去强磁性矿物，获得赤铁矿纯矿物全铁品位69.06%。

石英纯矿物的制备：石英原矿经破碎人工手选后，用陶瓷球磨机磨矿，筛分出0.074~0.038mm供试验用。因石英中含铁，所以用10%左右的稀盐酸浸泡，以除铁，再用蒸馏水反复清洗石英表面至中性，烘干备用。

NaOH、CaO、TA-230均为分析纯；淀粉为工业品。

2、试验方法

纯矿物浮选试验在主轴转速为2000r/min的XFG型挂槽式浮选机上进行。每次取3.0g矿样，加25ml蒸馏水，调浆2min后，用NaOH调节pH值，搅拌2min，然后依次加入活化剂、抑制剂、捕收剂，浮选2min。泡沫产品和槽内产品分别烘干、称重、计算回收率。

人工混合矿包括二次混合以及三元混合，其中二元混合包括磁铁矿-石英、赤铁矿、石英的混合。磁铁矿-石英的人工混合矿的比例是以实际矿石中以磁欠缺矿为与石英的比例为基础，在此基础上设计了不同比例的混合矿。赤铁矿-石英的人工混合矿的比例是以磁铁矿-石英混合矿的比例为基础，使得对应比例的混合的品位与磁铁矿-石英混合矿品位相同，在此基础上设计了不同比例的混合矿。三元混合矿为磁铁矿-赤铁矿-石英的混合。磁欠缺矿-赤铁矿-石英的人工混合的比例是以实际矿石中磁铁矿、赤铁矿以及石英的比例为基础，在混合矿入选品位相同（确定磁铁矿与赤铁矿比例后，加入不同量的石英）的情况下，改变磁铁矿的含量，在此基础上设计了不同比例的混合矿。

二、单矿物试验

1、pH值对磁铁矿、赤铁矿以及石英可浮性的影响

固定捕收剂的用量为100mg/L，淀粉用量为2mg/L，CaO用量为50mg/L，探讨pH对磁铁矿、赤铁矿、石英浮选行为的影响，试验结果如图1，由图1可知，随着NaOH的用量增加，磁铁矿与赤铁矿的回收率逐渐增加，pH>10时磁铁矿与赤铁矿的回收率基本保持不变，而石英矿的回收率随着pH的增加逐渐增加，由此可见当矿浆pH>10时，NaOH的用量对石英矿的浮选影响大于磁铁矿、赤铁矿的浮选。

图1 pH值对磁铁矿、赤铁矿及石英可浮性的影响

2、淀粉用量对磁铁矿、赤铁矿及石英可浮性的影响

固定捕收剂的用量为100mg/L，CaO用量为50mg/L，调节pH为11.5，改变淀粉用量，探讨淀粉对磁铁矿、赤铁矿、石英浮选行为的影响，试验结果如图2，由图2可知，随着淀粉用量的增加磁铁矿和赤铁矿的回收率逐渐增加，当淀粉用量在4~8mg/L时赤铁矿回收率的变化要比磁铁矿回收率的变化显著，当淀粉用量>8mg/L时，磁铁矿和赤铁矿的回收率几乎没有变化。

图2 淀粉用量对磁铁矿、赤铁矿及石英可浮性的影响

3、CaO用量对磁铁矿、赤铁矿及石英可浮性的影响

固定捕收剂的用量为100mg/L，淀粉用量为2mg/L，调节pH为11.5，改变CaO用量，探讨CaO对磁铁矿、赤铁矿、石英可浮选行为的影响，试验结果见图3，由图3可知，CaO对磁铁矿、赤铁矿的浮选有一定的影响，随着CaO用量的增加磁铁矿以及赤铁矿的回收率都随之下降，但影响不大。CaO对石英浮选的影响较大，当CaO用量在30~70mg/L时，石英矿的回收率由28%上升到了81%，由此可见CaO对石英矿的浮选影响远大于对磁铁矿、赤铁矿浮选的影响。

图3 CaO用量对磁铁矿、赤铁矿及石英可浮性的影响

4、捕收剂对磁铁矿、赤铁矿及石英可浮性的影响

固定CaO的用量为50mg/L，淀粉用量为2mg/L，调节pH为11.5，改变捕收剂用量，探讨捕收剂对磁铁矿、赤铁矿、石英浮选行为的影响，试验结果见图4，由图4可知，捕收剂对磁铁矿、赤铁矿的浮选有影响，随着捕收剂用量的增加磁铁矿、赤铁矿的回收率逐渐下降。由此可知该捕收剂对磁铁矿、赤铁矿有一定的捕收作用。随着捕收剂用量的增加，石英的回收率逐渐增加。

图4 捕收剂用量对磁铁矿、赤铁矿及石英可浮性的影响

三、人工混合矿试验

1、二元混合矿试验

磁铁矿-石英混合矿的比例以实际矿石中两种矿为基础，赤铁矿-石英混矿的比例以磁铁矿-石英混合矿的比例为基础，把两种不同的混合矿配成相同的品位，在相同的浮选条件下，赤铁矿-石英混合矿的浮选精矿品位要高于磁铁矿-石英混合矿的浮选精矿的品位。

2、三元混合矿试验

磁铁矿-赤铁矿-石英的人工混合矿的比例是以实际矿石中磁铁矿、赤铁矿以及石英的比例为基础，在混合矿入选品位相同（确定磁铁矿与赤铁矿比例后，加入不同量的石英）的情况下，改变磁铁矿的含量，在此基础上设计了不同比例的混合矿。对回收产物进行化学分析，具体实验结果详见图5。

图5 磁铁矿含量与精矿品位关系图

由图可知随着磁铁矿含量的增加，浮选精矿的品位逐渐增加。磁铁矿含量由30%上升到55%，精矿的品位由54%上升到68%，由此可知磁铁矿有利于赤铁矿的浮选。

四、结语

单矿物浮选结果表明，当矿浆pH>10时，NaOH的用量对石英矿的浮选影响大于磁铁矿、赤铁矿的浮选。淀粉对赤铁矿的抑制效果强于磁铁矿及石英。CaO对石英矿的浮选影响远大于对磁铁矿、赤铁矿浮选的影响。人工混合矿浮选结果表明磁铁矿对赤铁矿的浮选精矿品位的提高有一定的促进作用。