我國的鐵礦資源日益趨向於貧、細、雜,而對赤鐵礦進行選冶一直以來都(dōu)是世界性的選礦(kuàng)難題,並且當(dāng)今的鐵礦石價(jià)格(gé)也是大幅度地上漲,這就急需尋找一種有效的途徑將這(zhè)部分難選鐵礦資(zī)源進行開發(fā)。針對我國現有赤鐵礦資源的特點,應用傳統的選礦方法(fǎ)生產的鐵精礦很難達到(dào)冶煉的要求,這(zhè)就要求(qiú)技(jì)術人(rén)員在難選赤鐵礦資源的科技攻關和實現礦產資源的綜合利用方麵多做努力,其對於緩解我國(guó)冶金工業存在的鐵礦石供需矛(máo)盾有(yǒu)重大的經濟意義和社會意義。
磁浮選技術是一項集磁(cí)選與浮選於一身的選礦技術,是此處理技術(shù)的一(yī)個分支,它的獨特之處是在浮選中引入磁場,從而改變浮選的環境(jìng),對要處理礦物的浮選行為產生一定的影響,磁處(chù)理技(jì)術的研究熱開始於20世紀60年代,雖然起(qǐ)步(bù)很早,但一直(zhí)沒有取(qǔ)得(dé)突破性的進展,有關它(tā)的(de)研究也是(shì)處於滯留階段(duàn)。近些年(nián)隨著磁處理應用領域(yù)的迅速擴大,選礦專業人(rén)員也開始對磁處理技術在礦物(wù)加工領域加以關(guān)注。,隨著對鐵礦資(zī)源的開發(fā),作(zuò)為不可再生資源(yuán)的鐵礦資源中的易(yì)選高品(pǐn)位鐵礦石逐(zhú)年減少,難選鐵礦石數量(liàng)逐年增加,如何開發利用這些難選鐵礦石成為當今選冶的重要課題。目前從難選鐵礦石中回收有價成分都需要應用(yòng)複雜的工(gōng)藝,這就需要選冶技術人員加大在處理難選鐵礦石方麵的技術攻關,而集物理和化學作(zuò)用於一身的磁處理技(jì)術,在選礦過程中一般(bān)不需要再添加藥(yào)劑,這就避免了有(yǒu)毒和二次汙染等問題,並且磁處理(lǐ)技術具有(yǒu)操作簡單、流程少、占地少(shǎo)且投資小等(děng)特點(diǎn)。所以將磁處理技術與鐵礦選礦技術相結合來強化選礦效(xiào)果是選礦領域的新(xīn)的研究方向,並且將磁處理技術引入到礦(kuàng)物加工過程中(zhōng),對這些技術進行係(xì)統的研究,可以揚長避短,發揮多學科、多技(jì)術的優勢,從而將(jiāng)有助於我國礦產資源的綜合利用和有效回收。
1、國內外對磁浮選(xuǎn)在鐵礦選礦中的研究現狀
1.1、國外磁浮選研究現狀
綜合之前磁處理(lǐ)技術在礦物加工方(fāng)麵的大量磁浮選實驗研究可(kě)以得出的主要結論有:(1)磁處理應用在浮選過程中將對礦物的(de)浮選行為產生一定的影響;(2)磁(cí)處理技術對(duì)提高礦物的回(huí)收率方麵效(xiào)果明顯;(3)磁處理可以提高礦物的浮選速度,節省浮選時間;(4)不同的(de)礦物磁處理效果會(huì)有所不同,*優工藝參數也會不相同。
早期加拿大勞倫琴的T·耶爾辛(xīn),自行(háng)研製了一台實驗型的弱磁(cí)磁選裝置,在浮選槽內(nèi)部安裝上(shàng)一個旋轉的磁係,使礦(kuàng)物在(zài)磁(cí)場條件下進(jìn)行浮選,他的實驗是對磁(cí)鐵礦一石(shí)英混合礦(kuàng)的礦樣和(hé)一種典(diǎn)型的(de)磁鐵礦石進行了常規(guī)浮選、常規磁選和磁浮選(xuǎn)的對比試驗(該處的浮選采用(yòng)的均是反浮選的過程)。試驗結果表明,磁(cí)浮選工藝優於常規的磁選和浮選工藝。他還提出對某些(xiē)礦石磁(cí)浮選工藝見效的主(zhǔ)要條件取決於欲分離(lí)的礦石中的礦物的磁性和可浮性,並(bìng)且磁性礦物(wù)*好具有較低的浮選(xuǎn)速度。
大量的專業人員對鐵礦物在磁場(chǎng)中的浮選進行了研究,貝洛什(Belosh E N)研(yán)究了磁(cí)浮(fú)選對鐵礦物的影響,他分別將天然(rán)純赤鐵礦、磁鐵礦和假象赤鐵礦的礦漿處於不(bú)同的場強中進行(háng)實驗,試驗結果表明:磁場處理礦漿提高了(le)鐵氧化礦(kuàng)的可浮(fú)性。
奇金(Chikim Yum)對鈦鐵礦和磁鐵礦的混合物進行了磁浮選研究,他將鈦鐵礦和磁鐵礦的混合礦物在進(jìn)行(háng)浮選之前進行了磁預處理,結果表明(míng)磁處理對鈦鐵(tiě)礦和磁鐵礦(kuàng)的混合(hé)礦的浮選行為產生了影響,使浮選效果顯著。為了進一步驗證磁處理技術對白鎢礦的(de)浮選行為影響,他將礦物表麵的電動電位、藥劑在礦物表(biǎo)麵的吸附量作為研究(jiū)參(cān)量,研究結(jié)果表(biǎo)明,磁場促進了捕收劑在礦物表麵的吸附,提高了浮選速率,減化了(le)流程結構。
1.2、國(guó)內磁浮選研究現狀
陳甲斌等進行了磁浮選的實驗研究,他在浮(fú)選中施加不同的(de)磁場強度,結果表明一定的磁場條件下可(kě)以增加礦漿的表(biǎo)麵張(zhāng)力,並且對於(yú)礦物潤濕性能的(de)增加量而言,可浮選性差的(de)礦物潤濕性能的增加要小於可(kě)浮性能好的礦(kuàng)物潤濕性能的增加。
鄧光軍對黃鐵礦和黃銅礦在磁浮選條件下的可浮性進行(háng)了(le)研(yán)究,研究結果發現:(1)磁浮選中磁(cí)場可以使抑(yì)製劑在黃鐵礦礦物表明(míng)的吸附量增加(jiā),使黃鐵礦礦物表麵黃藥(yào)的吸附量減少(shǎo);(2)磁浮選中的磁場可以增加黃銅礦與(yǔ)黃鐵(tiě)礦可浮性的差(chà)異、溶液的表麵(miàn)張力以及礦物的潤濕性。
羅仙平等通過研究黃鐵礦和黃銅(tóng)礦在(zài)外加磁場的條件下(xià)進行(háng)的磁(cí)浮選,發現磁場對礦物的(de)浮選行為的影響具有選擇(zé)性,在增加(jiā)磁場時,黃鐵礦的上浮率下降,而黃銅礦的上浮率提高。
邊炳鑫(xīn)等研究了磁處理對浮選礦漿性質的影響(xiǎng),得出了如下結論。(1)磁處理對浮選礦漿含氧量、pH值、表麵Zeta電位(wèi)和潤濕(shī)性的變化(huà)有(yǒu)一定的影響;水和礦物顆粒的性質(磁性)會對浮選礦漿(jiāng)磁化效應產生影響。(2)磁化處理浮選礦(kuàng)漿提高了煤的可浮性,加大了煤與煤矸石、黃鐵礦之間潤濕性的差異(yì)。(3)磁化處理能削弱輕柴油對(duì)煤矸石和黃鐵礦的捕收作用,提高了(le)輕柴油的選擇性,有利於(yú)強化煤泥(ní)浮選脫硫降灰的效果。
河北(běi)聯合大學礦物加工實驗室應用磁浮選(xuǎn)技術處理司家營難選鐵(tiě)礦石,針對原礦的性質對該礦采用階段磨礦—粗(cū)細(xì)分級(jí)—重選—弱磁選—強磁選—磁浮選的(de)工(gōng)藝流程(chéng)。
通過與原有流程:階段磨礦—粗細分級一重選一弱磁選一(yī)強磁選—反浮(fú)選試驗流程相比,采用磁浮選減少了反浮選中的一段精選和三段掃選流程,鐵精礦的品位提高(gāo)了兩個百分點(diǎn),回收率提高了(le)5個百分點(diǎn),大大減少了尾礦中磁鐵礦的(de)含量。
綜合以上(shàng)磁浮選的實例,說明磁浮選技術在鐵礦選礦中有著廣泛的應用,其特點主要是:(1)磁浮選中的磁場能夠加(jiā)快藥劑與目的礦物的作(zuò)用速度,加快選別速度,提高選(xuǎn)別效率;(2)可以增強礦物表麵性質的(de)差異性,加大了礦物的(de)選別效應的差異性,有利於提高目的礦物的品位和回收率;(3)可以簡化流程,減少(shǎo)占地,減少投資(zī);(4)可以(yǐ)減少或不使用化學藥劑,消除了二次汙染。
2、磁—浮選裝置(zhì)的特點
對於磁浮選裝置,許多學者提出(chū)並探討(tǎo)了在(zài)一台設(shè)備裏形成磁浮力場同時完成磁浮選(xuǎn)過程的(de)方法。如俄羅斯科學院西伯利亞(yà)分院茲韋金采伊Ar等人研製的脈衝梯度磁場裝置、加拿大HeinrichGerhardW**了一種離心磁(cí)浮(fú)選裝置、加拿大勞倫琴大學(Laurentian University)Yalcin T教授研製的磁浮選裝置,河北聯合大學礦物加工實驗室研製的磁浮選機等,在這些試驗裝置裏對磁鐵礦的精選進行了大量的試驗與研究,都(dōu)取得了良好的(de)結果。若能克服大型化設計中的一些困難,使得這些(xiē)新技術新設備得以工業化(huà)應用,可使現有的鐵精礦選廠的選礦流程大大簡化,使能耗和(hé)成本(běn)大大降低(dī)。
由於(yú)磁浮選技術具有高效(xiào)、節能耗(hào)、應用方便、投資少(shǎo)等特點。由此可以預言,對磁浮(fú)選設備的深入研究將為(wéi)簡化難(nán)選鐵礦石的生產流程(chéng)、簡化浮選藥劑配方、降低藥劑用量,提高(gāo)複雜硫化礦浮選過程(chéng)和(hé)分離過程的選擇性提供新的有效(xiào)方法,並將逐步成為21世紀難選(xuǎn)礦(kuàng)磁一浮選技術的競爭目標。
雖然(rán)磁浮選設備具有操作簡單、環保、低消耗能源等突出優點,但是目前(qián)作為一項應用型(xíng)的新設備我國這方麵的(de)研究還很少,有待選礦專業人士進一步探索研究。
3、磁浮選技術在鐵礦選(xuǎn)礦中的發展趨勢
磁浮選技術作為一種新型的選礦工藝,與多學科技術共同揚長避短,發揮其優(yōu)勢,在經濟全球化的今天,在降耗,節能,提(tí)高產品的(de)市場競爭力等方麵,磁浮選技術具有廣泛的應用前景。加強在該領域的深入研究,將為提高複雜(zá)難選鐵礦物(wù)在浮選過程和分離過程的選擇性提供(gòng)新的有效(xiào)的方法,並將逐步成為礦石分(fèn)離(lí)技術的有效技術(shù)。
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