助濾劑降低鐵精礦濾餅水分試驗(yàn)

崔龍栓　張潤(rùn)身

(河北鋼鐵集團(tuán)礦業(yè)有限公司廟溝鐵礦)

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助濾劑降低鐵精礦濾餅水分試驗(yàn)

崔龍栓張潤(rùn)身

(河北鋼鐵集團(tuán)礦業(yè)有限公司廟溝鐵礦)

摘要針對(duì)廟溝鐵礦鐵精礦濾餅水分偏高的問(wèn)題，在不改變現(xiàn)有工藝設(shè)備的前提下，進(jìn)行了不同用量助濾劑試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明：通過(guò)在礦漿中添加助濾劑的方法可以降低鐵精粉水分，在助濾劑用量為220 g/t時(shí)，鐵精礦水分可以控制在10%以下，滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。

關(guān)鍵詞鐵精礦過(guò)濾水分助濾劑

廟溝鐵礦礦石屬于鞍山式沉積變質(zhì)磁鐵礦，主要金屬礦物為磁鐵礦，屬于細(xì)粒不均勻嵌布，結(jié)晶粒度一般在0.01～0.15 mm，在粒度為-325目時(shí)單體解離度才可達(dá)96%。廟溝鐵礦選廠(chǎng)選別工藝經(jīng)“提鐵降硅”工藝改造后，采用了塔磨細(xì)磨工藝，礦物單體解離度大幅提高，塔磨產(chǎn)品經(jīng)兩段淘洗磁選柱選別后，鐵精粉品位由改造前的65.2%提高到66%以上，鐵精粉質(zhì)量有了明顯提高。但是由于最終精礦細(xì)度明顯變細(xì)，原有的過(guò)濾設(shè)備無(wú)法適應(yīng)新時(shí)期生產(chǎn)需要，其過(guò)濾水分由改造前的9.8%提高至12%左右。如果采取放粗細(xì)度的方法，雖然可將鐵精礦水分降低，但產(chǎn)品品位則無(wú)法達(dá)到要求。因此，廟溝鐵礦與長(zhǎng)沙礦冶研究院合作，通過(guò)對(duì)鐵精礦礦漿中添加助濾劑的方法來(lái)降低產(chǎn)品水分進(jìn)行試驗(yàn)研究，在不改變現(xiàn)有工藝的條件下，使濾餅水分達(dá)到了10%以下，滿(mǎn)足了產(chǎn)品要求。

1助濾劑作用機(jī)理

試驗(yàn)用助濾劑為一種礦物表面活性劑型處理劑，表面活性劑型助濾劑不能象絮凝劑型那樣促使顆粒聚集。它們的作用機(jī)理是降低濾液的表面張力和增大固液界面的接觸角，礦物表面由親水性變?yōu)槭杷?，氣液界面張力的降低能?dǎo)致毛細(xì)阻滯力的降低，從而在給定的真空條件下空氣就取代水的位置使濾餅中水分排出增多。這樣就可通過(guò)原有過(guò)濾設(shè)備有效降低礦物水分[1]。

2試驗(yàn)原料分析

過(guò)濾物料為礦漿濃度為53%的磁鐵礦漿，鐵精粉品位在65.5%以上，過(guò)濾礦漿粒度分析結(jié)果見(jiàn)表1。

表1　過(guò)濾礦漿粒度分析結(jié)果

由表1可知，礦漿細(xì)粒級(jí)含量高，-0.074 mm粒級(jí)含量達(dá)98.5%，而-0.054 mm粒級(jí)含量高達(dá)97.4%，且該粒級(jí)鐵品位也較高。

3試驗(yàn)方案

試驗(yàn)藥劑為長(zhǎng)沙礦冶研究院提供的助濾劑原液。試驗(yàn)設(shè)備為藥劑攪拌桶、計(jì)量泵、礦漿攪拌桶、現(xiàn)場(chǎng)原有真空盤(pán)式過(guò)濾機(jī)。試驗(yàn)步驟為：助濾劑原液經(jīng)稀釋后，通過(guò)計(jì)量泵控制藥劑流量，直接加至過(guò)濾機(jī)給礦礦漿攪拌桶，經(jīng)攪拌后給礦至現(xiàn)有真空盤(pán)式過(guò)濾機(jī)，通過(guò)測(cè)取過(guò)濾機(jī)濾餅細(xì)度及水分，找出合適的藥劑用量及對(duì)應(yīng)關(guān)系。試驗(yàn)條件：藥劑濃度為10%，礦漿攪拌轉(zhuǎn)速為55 r/min，過(guò)濾機(jī)真空度為 -0.05～-0.06 MPa。

4工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)主要進(jìn)行不添加助濾劑與添加不同用量助濾劑條件下的鐵精礦過(guò)濾對(duì)比試驗(yàn)研究，以找到添加助濾劑的合適用量。

4.1不添加助濾劑時(shí)鐵精礦水分試驗(yàn)

試驗(yàn)采用現(xiàn)有的1臺(tái)ZPG96-8真空盤(pán)式過(guò)濾機(jī)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)礦漿在不添加助濾劑的情況下進(jìn)行過(guò)濾試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。

由表2可知，礦漿在不添加助濾劑的情況下，鐵精礦水分隨給礦粒度的變細(xì)而上升；在礦漿粒度達(dá)到-0.054 mm粒級(jí)含量92%以上時(shí)，過(guò)濾精礦水分達(dá)到13%左右。

表2　不添加助濾劑時(shí)鐵精礦水分試驗(yàn)結(jié)果

注：①濃度數(shù)值為淘洗磁選柱精礦檢測(cè)濃度平均值，視為穩(wěn)定不變；②真空度數(shù)值為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備工作的真空度區(qū)間，視為穩(wěn)定不變。

由表2得鐵精礦水分與粒度的關(guān)系見(jiàn)圖1。

圖1　鐵精礦水分與過(guò)濾礦漿粒度的關(guān)系

由圖1可見(jiàn)，濾餅水分與給礦礦漿中-0.054 mm粒級(jí)含量呈一定的線(xiàn)性關(guān)系。

4.2添加不同用量助濾劑試驗(yàn)

采用同1臺(tái)ZPG96-8真空盤(pán)式過(guò)濾機(jī)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)礦漿在不同用量助濾劑的情況下進(jìn)行過(guò)濾試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

由表3可知，鐵精礦水分含量隨藥劑用量增大而降低，助濾劑用量越大，水分含量越低；考慮到綜合使用成本和銷(xiāo)售要求，最終確定藥劑用量控制在220 g/t，此用量下鐵精礦水分可控制到10%以下。

5結(jié)論

(1)廟溝鐵礦助濾劑試驗(yàn)結(jié)果表明，在過(guò)濾機(jī)給礦粒度-0.054 mm粒級(jí)含量大于90%，過(guò)濾壓力為-0.05～-0.06 MPa的條件下，選廠(chǎng)鐵精礦如不添加助濾劑，過(guò)濾產(chǎn)出的濾餅水分大于12%，不能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。

表3　不同用量助濾劑的鐵精礦水分

注：①濃度、真空度數(shù)據(jù)視為穩(wěn)定不變；②水分?jǐn)?shù)值為多組檢測(cè)結(jié)果統(tǒng)計(jì)平均值。

(2)助濾劑在礦漿脫水過(guò)濾中可發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，強(qiáng)化脫水、降低濾餅水分，既不會(huì)影響礦粉質(zhì)量，也不會(huì)對(duì)濾液造成污染，適于在礦漿過(guò)濾脫水過(guò)程中使用。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定，在助濾劑用量為220 g/t的條件下，礦漿攪拌轉(zhuǎn)速為55 r/min，鐵精礦水分可控制在10%以下，滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。

(3)添加助濾劑降低鐵精礦水分具有工藝簡(jiǎn)單、投資少，見(jiàn)效快的特點(diǎn)。對(duì)于生產(chǎn)前期資金不足或生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)空間狹小無(wú)法實(shí)施大規(guī)模改造的選礦廠(chǎng)是理想的解決方案。

參考文獻(xiàn)

[1]羅中平.助濾劑的研究和應(yīng)用近況[J].國(guó)外金屬礦選礦，1988(1):22-27.

(收稿日期2016-01-18)

崔龍栓(1988—)，男，助理工程師，066501 河北省秦皇島市青龍縣祖山鎮(zhèn)。