第２７卷第５期 ２０１１年１０月 有色矿冶
Ｎ０Ｎ—ＦＥＲＲ０ＵＳ ＭＩＮＩＮＧ ＡＮＤ ＭｌＥＴＡＬＬＵＲＧＹ
Ｖｏｌ＿２７．№５
Ｏｅｔｏｂｅｒ ２０１ ｌ
文章编号：１００７—９６７Ｘ（２０１１）０５—００１６—０３ 磁铁矿与磁黄铁矿的浮选分离的试验研究
孟宪瑜 （沈阳有色金属研究院，辽宁沈阳１ １０１４１） 摘要：处理以磁铁矿和磁黄铁矿为主要回收对象的矿石，寻找有效脱硫的药剂制度是至关得要 的。文中介绍了矿石性质、浮选分离的试验结果。试验结果表明，在弱酸性介质中，选择 硫酸铜＋硫化钠组合药剂强化活化，经先浮选后磁选工艺流程，可将铁精矿中硫含量降到 ０．１１％。 关键词：磁铁矿；磁黄铁矿；脱硫；强化浮选 中图分类号：ＴＤ９２３ 文献标识码：Ａ 由于生产工艺和钢铁质量需要，对磁铁矿中含硫 等要求非常严格。我国分布有较广泛的矽卡岩型铁 矿床，有用铁矿物大多为磁铁矿，含硫矿物以磁黄铁 矿和黄铁矿为主。由于磁黄铁矿的弱可’『孚．眭和强磁 性，磁选过程中大部分进入铁精矿，影响产品质量。 浮选法脱硫是一种普遍的方法，寻求高效脱硫的浮选 介质条件和药剂制度是试验研究的目的。
１试验矿石性质 本试验矿石中主要矿物为磁铁矿，占矿物总量 的２８．５７％。其次为磁黄铁矿和黄铁矿，其含量分 别为３．０１％和１．７３％，以及少量赤铁矿等；脉石矿 物主要为石英，其次有角闪石、黑云母、碳酸盐矿物 等。磁铁矿浸染粒度以细粒嵌布为主；黄铁矿的浸 染粒度较粗，磁黄铁矿的浸染粒度大小不均匀。磁 铁矿与黄铁矿关系密切，有部分磁铁矿充填在黄铁 矿的孔洞中，并沿黄铁矿的内部和边部进行交代，也 有交代残余的黄铁矿分布在磁铁矿的颗粒间隙。表 １、表２分别为试样的化学成分分析结果及铁物相分 析结果。 表１原矿化学多元素分析结果（％） 元素 含量 元素 含量
Ｆｅ ＳｉＯ２ Ｓ Ｐ Ａｕ（ ｔ）Ｃｕ Ｐｂ Ａ１２Ｏ３ ２４．２２ ４９．０Ｏ １．７６ ０．１７８ ０．１３ ０．００２ ０．００６ ２．３７ Ａｇ（昏／ｔ）ＴｉＯ２ Ｍｎ ＣａＯ ＮｇＯ Ｋ２０ Ｎａ２Ｏ ＦｅＯ ３．２８ ０．３６６ ０，２０５ ３．２３ １，６２ ０．１７１ ０．０９８ １３，６０
２工艺流程的选择 试验矿石中主要回收的矿物是磁铁矿，可伴生 回收的是磁黄铁矿和黄铁矿，研究的重点是保证磁 铁矿的质量。为此，试验的关键是磁铁矿与磁黄铁 矿及黄铁矿的有效分离。 磁铁矿与磁黄铁矿同属强磁性矿物，在弱磁场 中（７１．６～９５．５ ｋＡ／ｍ）很容易与其它矿物分离，而 磁铁矿与磁黄铁矿之问的磁选分离几乎是不可能 的。磁黄铁矿是容易被抑制和较难浮的硫化铁矿 物。合理使用调整剂是强化磁黄铁矿浮选的重要方 面。因此，要有效脱除磁铁矿中的硫并综合回收硫 化物，必须采用磁浮联合流程。若采用磁选一浮选 流程，磁性很强的磁黄铁矿进入磁铁矿产品中，要使 铁精矿中的硫含量低于０．３％并有效回收这部分硫 化矿，需对磁选精矿进行浮选脱硫。而磁选后的磁 黄铁矿的浮游性下降，脱硫难度增加。同时几乎没 有磁性的黄铁矿则进入磁选尾矿中，回收这部分黄 铁矿必须将磁选尾矿先浓密脱水后浮选，流程结构 复杂，经济上不一定合理。对试验矿石而言，采用浮 选一磁选流程可以先浮选将硫化矿尽可能多的加 收，使浮选尾矿中硫含量降至０．３％以下，浮选尾矿 再磁选产出铁精矿。流程结构简单易行，对本研究 试验矿石是最佳流程。
３试验结果与讨论 试验选择的工艺流程为先浮选选磁黄铁矿和黄 铁矿，浮选尾矿磁选选磁铁矿。试验矿石中主要含
收稿日期：２０１１—０５—２４ 作者简介：孟宪瑜（１９６８一），女，教授级高级工程师，从事选矿试验研究。 第４期 孟宪瑜：磁铁矿与磁黄铁矿的浮选分离的试验研究 １７ 硫矿物为磁黄铁矿和黄铁矿，以磁黄铁矿为主。本 试验研究的关键是对磁黄铁矿的强化浮选。 ３．１ 磨矿细度对磁黄铁矿可浮性的影响 对不同磨矿细度的试样进行粗选试验。粗选水 玻璃９００ ｇ／ｔ，硫酸调浆ｐＨ＝６，硫酸铜２５０ ｔ，异丁 基黄药２００ ｇ／ｔ．磨矿细度与硫粗精矿指标的关系如 图１所示。 ７４ ７３ 曼 褂７０ ６９ 回６８ ６７ ６６ ６５ １４．１ １４ １３．９一 ｉ；：； 黼 １３．２ １３．１ １３ ．０７５ｒａｍ 占％ 图１ 磨矿细度与硫粗精矿指标的关系 由图１可以看出，硫粗精矿回收率随磨矿细度 的增加而提高，当磨矿细度（一０．０７５ ｍｍ）增加到 ７０％以后，硫回收率基本无变化，而硫粗精矿品位下 降明显。试验证明，适量的磨矿可使磁黄铁矿表面 的氧化膜及杂质吸附物得以剥离和清除，以新鲜的 表面分子结构与药剂作用；可使磁黄铁矿和磁铁矿 的连生体和磁团聚进一步得到分离。综合考虑确定 试验磨矿细度为一０．０７５ ｍｌＴｌ占７Ｏ％。 ３．２ ｐＨ值对磁黄铁矿可浮性的影响 本试验使用硫酸作ｐＨ调整剂。硫酸除了调整 矿浆ｐＨ值，还有清洗磁黄铁矿表面，溶解表面氢氧 化铁亲水薄膜的作用。加入硫酸后，随着［Ｈ ］含 量有增加，［ＯＨ］含量减少，有利于磁黄铁矿表面疏 水层双黄药的形成，从而改善磁黄铁矿的浮选效果。 ｐＨ值与硫粗精矿指标的关系如图２所示。 ８０ —７０ ６０ 墼４５０ 直３０ 椿２０ ｌ０ ０ １ｌ４６ ８ 譬 ２ Ｏ ｐＨ值 图２ ｐＨ值与硫粗精矿指标的关系 由图２可见，在其它药剂用量不变的条件下，当 介质ｐＨ值从９降到６时，硫粗精矿中硫回收率逐 渐增加，ｐＨ值从６到５时，硫粗精硫回收率变化不 大。故ｐＨ值选择６～５。 ３．３ 活化剂对磁黄铁矿可浮性的影响 试验分别研究了硫酸铜、硫化钠，硝酸铵、草酸、 硫酸铵对该试验矿石的活化作用，并对不同的组合 用药及药剂用量作了对比。试验结果表明，以硫酸 铜＋硫化钠为活化剂，强化磁黄铁矿的浮选，取得较 好的效果。单以硫酸铜为活化剂（用量３００ ｇ／ｔ）时 硫粗精矿硫回收率８０．０３％。补加硫化钠后，当硫 化钠用量为５０ ｇ／ｔ时，硫粗精矿的硫回收率达到 ８４．２３％，尾矿中含硫０．３２５％。 （１）加入硫酸铜，ｃｕ 可替代磁黄铁矿表面晶 格的Ｆｅ ，使得表面可浮性变好。 ［Ｆｅ ｓ ＋１］ＦｅＳ＋Ｃｕ ＝［Ｆｅ ｓ ＋１］ＣｕＳ＋Ｆｅ 在弱酸性矿浆中，Ｆｅ 的活度比Ｃｕ 大，黄原 酸铜比黄原酸铁的溶度积小，所以Ｃｕ 吸附在磁黄 铁矿表面，对黄药阴离子吸附稳定性增强。此外，在 有ｃｕ 的矿浆中，黄药氧化成二聚物双黄药的速度 加快，有利于磁黄铁矿的浮选。 （２）硫化钠可以硫化氧化了磁黄铁矿表面与吸 附在表面的ｃｕ 生成ＣｕＳ，从而提高了磁黄铁矿可 浮性。 但随着硫酸铜用量增加，过剩的ｃｕ 优先与黄 药作用，生成稳定的（ＲＯＣＳＳ）：ｃｕ，消耗了黄药，降 低了捕收能力；硫化钠用量过大后，水解的ＨＳ一、 ｓ 优先竞争吸附于矿物表面，能阴止ＲＯＣＳＳ一，从 而抑制了磁黄铁矿被黄药的捕收。 ３．４综合条件试验 在条件试验的基础上，选硫采用一次粗选、三次 精选、二次扫选，进行浮选闭路试验，闭路试验尾矿 磁选选铁。试验结果见表３。 表３综合条件试验结果（％）
４结语 试验矿石属于富含磁黄铁矿的磁铁矿矿石。要 将铁精矿中硫含量降到０．３％以下，必须采用浮选 的方法。且先浮后磁流程优于先磁后浮流程。 针对磁黄铁矿浮游特性，活化剂的选择对选硫 来说十分重要。通过多种活化条件试验对比，以组 合活化剂（硫酸铜＋硫化钠）的活化效果最好。 磁铁矿与磁黄铁矿的分离，是铁矿选矿的一个 重大难题。随着对铁精矿质量要求的不断提高，有 针对性的开展分离磁铁矿和难选磁黄铁矿的研究工 作，对提高我国铁矿资源利用率有重大意义。 （下转第４０页） 有色矿冶 第２７卷 线的自动化绘制。 同时，在主梁跨度及曲线系数等常量参数发生 变化，需要研究不同跨度或不同曲线系数下曲线的 变化方式等。应用该方法只需将跨度值及曲线系数 重新输入Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ ｅｘｃｅｌ中设定的单元格即可得到 曲线上各点的坐标数据。而且，曲线数据可以选取 无穷多，这样可以细化曲线在微小区域的变化，方便 对局部区域拱度值及拱度变化的研究。 ５结论 本文通过应用Ａｕｔｏｃａｄ工程图绘制软件与Ｍｉ・ ｃｒｏｓｏｆｔ ｅｘｃｅｌ软件相结合，实现了复杂函数曲线图形 的自动绘制。该方法在拱度曲线绘制、刀具样板图 形绘制以及复杂曲线绘图方面具有较大应用价值。 在多功能机组主梁拱度分析方面已进行了应用，效 果良好。 多功能机组主梁腹板拱度曲线的研究是起重机 主梁设计中的关键之处，拱度曲线在绘制中取较多 的点从而得到精细光滑的曲线有利于设计者及研究 者更好的分析局部区域的拱度变化情况。该曲线绘 制方法，实现了曲线绘制的计算机自动化，同时为主 梁腹板的数控下料提供了借鉴之处。在主梁腹板的 数控下料中，拱度曲线的精确绘制不仅能够得到准 确的数控切割曲线同时也为后续主梁焊接提供准确 拱度的腹板，为主梁性能的提升奠定良好的基础。
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Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ Ｄｒａｗｉｎｇ Ｗｉｔｈ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｃａｍｂｅｒ Ｃｕｒｖｅ ｏｆ Ｃｒａｎｅ Ｇｉｒｄｅｒ ＬＩ Ｊｉａ—ｓｅｎ，ＹＡＮＧ Ｇｕａｎ—ｌｉｎ ［Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｅｎｔｅｒ，ＮＦＣ（ＳＨＥＮＹＡＮＧ）Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ ＣＯ．，Ｌｔｄ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ １ １０１４１，Ｃｈｉｎａ］ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｃｒａｎｅ ｇｉｒｄｅｒ ｃａｍｂｅｒ ｃｕｒｖｅ ｄｒａｗｉｎｇ，ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｓｏｆｔｗａｒｅ，ｔｈｅ Ａｕｔｏｃａｄ ａｎｄ Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ ｅｘｃｅｌ ｓｏｆｔｗａｒｅ ａｒｅ ａｄｏｐｔｅｄ ｔｏ ｄｒａｗ ｔｈｅ ｃｕｒｖｅ ｆｏｒ ｃｏｍｐｌｅｘ ｇｒａｐｈｉｃｓ ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ，ｔｈｅｎ ｔｈｅ ａｕｔｏ— ｍａｒｉｏｎ ｄｒａｗｉｎｇ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｒｅａｌｉｚｅｄ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐｒｏｃｅｓｓ．Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ ｅｘｃｅｌ ｉＳ ｕｓｅｄ ｔｏ ｃａｌｃｕｌａｔｅ ｔｈｅ ｃｕｒｖｅ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ ｐｏｉｎｔｓ ｄａｔａ，ｔｈｅｎ Ａｕｔｏｃａｄ ｃｈａｎｇｅｓ ｔｈｅ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ ｐｏｉｎｔｓ ｄａｔａ ｔｏ ｔｈｅ ｃｕｒｖｅ ｆｉｇｕｒｅ ｗｉｔｈ ｉｔｓ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ ｄｒａｗｉｎｇ．Ｔｈｉｓ ｇｒａｐｈｉｃｓ ｈａｓ ａ ｈｉｇｈ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｖａｌｕｅ ｉｎ ｔｈｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｆｉｅｌｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｔｈｅ ｃｒａｎｅ；ｔｈｅ ｃｕｒｖｅ ｏｆ ｇｉｒｄｅｒ；ｔｈｅ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｏｆ Ａｕｔｏｃａｄ；ｔｈｅ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｏｆ Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｅｘｃｅｌ