选冶联合技术提取高炉瓦斯泥中有价元素研究

在对高炉瓦斯泥性质、矿物成分分析的基础上,采用选冶联合技术对其有价元素进行了提取研究。试验研究表明,瓦斯泥原料经摇床分选后,获得了铁品位为53.25%,回收率为51.05%的铁精矿;摇床尾矿经浮选柱一次粗选两次精选工艺流程,得到碳品位为74.21%、作业回收率为66.39%的碳精矿;最终尾矿采用硫酸进行浸锌试验,锌的浸出率可达97.85%,向浸出液中加入硫化钠用量为200kg/t时,Zn回收率达到86.36%。

宣龙式鲕状赤铁矿矿物学特征及分选技术

宣龙式鲕状赤铁矿的分选利用一直是世界性的技术难题。庞家堡的低品位(TFe<40%)的鲕状赤铁矿石工艺矿物学特征研究表明,铁矿物主要为赤铁矿,脉石矿物主要为石英、绿帘石、绿泥石等,鲕状赤铁矿与脉石矿物呈层间同心环状分布。集合体内含铁矿物和脉石矿物相互夹杂,造成矿物单体解离和相互分开困难。宣龙式鲕状赤铁矿分选工艺技术主要为强磁抛尾-浮选提铁降硅技术、强磁抛尾-重选精选提铁技术、磁化焙烧-弱磁-浮选技术,目前尚没有成熟的工业应用范例。强化超细磨和选择性解离技术、发展微细颗粒分选工艺技术、设备和药剂和创新选冶联合流程,确定合理选矿界限是宣龙式鲕状赤铁矿选矿未来的发展趋势。通过加强相关选矿技术研究,将会为突破此类难选铁矿资源规模工业应用瓶颈提供支撑。

淀粉对赤铁矿的絮凝特性及作用机理研究

通过不同p H值、药剂用量和剪切力条件下的絮凝试验,考察了糯玉米淀粉、木薯羟丙基淀粉、氧化玉米淀粉和马铃薯醋酸酯淀粉对微细粒赤铁矿的絮凝性能,并对作用机理进行了研究。结果表明:糯玉米淀粉具有较好的絮凝效果。糯玉米淀粉、马铃薯醋酸酯淀粉、氧化淀粉和木薯羟丙基淀粉所形成的絮团分形维数分别为2.02,1.81,1.38,1.27,絮团的平均粒径和其分形维数基本呈正相关关系。淀粉与赤铁矿的最大吸附发生在p H值为5~7,其中使等电点降幅最大的是糯玉米淀粉;淀粉与赤铁矿之间发生了作用力较强的化学吸附,除此之外两者之间还存在氢键的作用。糯玉米淀粉在赤铁矿上的吸附最为显著而且很牢固。

颗粒粒径对浮选机固—液两相流场分布特征影响研究

针对充气机械搅拌式浮选机,运用CFD流体模拟软件进行了颗粒粒径对浮选机固—液两相流场分布特征的影响研究。通过模拟分析可知:离散相矿物颗粒与连续液相两相之间相互作用较小,流场分布特征基本保持一致,微细粒矿物颗粒粒径对浮选机内部固—液两相流场特性影响较小。转子及定子表面压力分布值与颗粒粒径有较大的关系,且在此处区域附近湍流动能较大,保证了矿物颗粒在该区域的较好分散性。

浮选机内部气-液两相流场特性研究

本物浮选过程中的多相流体特征直接影响矿物分选效率,针对有效容积为0.1m^3的充气机械搅拌式浮选机,运用计算流体力学对浮选机内部气-液两相流体特性进行数值模拟计算,分析了矿物浮选过程中复杂的流体特性。基于CFX流场数值模拟软件,建立了气-液两相流场数值模拟策略,通过对比标准k-ε湍流模型和RNG k-ε湍流模型,确定了离散气相-零方程、连续液相标准k-ε湍流模型的数学模型,探究了不同表面张力、曳力相间作用力对浮选机内部气—液两相流场特性的影响,模拟了充气强度和搅拌强度对浮选机内部气—液两相流场的影响。研究结果表明:表面张力系数在浮选机内部气-液两相流场数值模拟研究中影响很小,选定较为常用的表面张力系数0.073为模拟标准;Grace曳力模型适合充气机械搅拌式浮选机气-液两相流场的数值模拟;浮选机充气速度应小于2.0 m/s时,此时气相流场速度分布较均匀,气相逸散性较好;浮选机转子转速每增加50 rpm转子和定子表面受压大约增加300 Pa,中等转速450 rpm适合该类型浮选机的浮选作业,气-液两相流体特性模拟结果将为浮选工艺参数的设定提供基础理论指导。

KYF型浮选机单一液相流体特性模拟研究

针对KYF型充气机械搅拌式浮选机,选定标准k-ε湍流模型对浮选机内部单一液相流场进行了数值模拟,并在不同搅拌强度下分析了浮选机内部单一液相流场速度、压力、湍流与涡流强度等分布特征,为浮选工艺参数的设定提供基础理论指导。

不同絮凝剂对微细粒赤铁矿、石英的絮凝行为研究

通过单矿物沉降实验,考查了不同絮凝剂的种类、搅拌强度对赤铁矿、石英的絮凝行为影响规律。结果表明,4种絮凝剂剂对赤铁矿絮凝效果由强至弱的顺序为:苛化玉米淀粉>羧甲基纤维素钠>十二烷基磺酸钠>聚丙烯酰胺。在一定范围内增强搅拌强度有利于微细粒颗粒的絮凝,但超过某一临界值后絮凝效果变差。Zeta电位测定表明,随着淀粉用量的增加,赤铁矿的电位逐渐增大,降低了颗粒间的静电斥力,促进淀粉在赤铁矿表面的吸附。

不同粒度对赤铁矿可浮性的影响

通过赤铁矿纯矿物浮选试验，研究了不同粒度对赤铁矿可浮性的影响，测定了不同粒度对捕收剂YSB的吸附量，并对不同粒径赤铁矿颗粒进行了矿粒-气泡的碰撞概率与上浮概率计算。研究结果表明，4种不同粒度赤铁矿均在转速为1900r／min，矿浆浓度为20％，pH=6～7，捕收剂YSB用量为25mg／L条件下浮选回收率达到最大值，但平均粒度10．05μm粒度的回收率要低于其它3个粗粒度。同时当颗粒的粒径降低为15μm时，矿粒一气泡的碰撞概率仅为0．35％，上浮概率为1．38％，导致浮选回收率大幅度降低。

低温热处理对鲕状赤铁矿助磨效果的试验研究

采用SRJX4-13型箱式电阻炉对鲕状赤铁矿进行低温热处理,从磨矿细度,平均粒度,孔隙率以及磨矿能耗几个方面,考察了低温热处理对鲕状赤铁矿的助磨效果。研究结果表明,矿石在400℃的温度下热处理90min,水淬冷却,孔隙率由3.6901%提高到4.0816%,磨矿产品-0.038mm含量由50.25%增大到60.88%;平均粒径由68.72μm减小为36.57μm;达到相同的磨矿细度,经热处理后的矿石所需要的磨矿时间更短。由此可知,低温热处理改善了鲕状赤铁矿的细磨效果,一定程度上降低了磨矿的能耗,对矿石的细磨起到了一定的辅助作用。

磁性纳米粒子对赤铁矿表面磁性影响的试验研究

采用氧化沉淀法在开放体系下制备纳米FeO4磁性粒子，利用该纳米磁性粒子对弱磁性的赤铁矿表面进行磁化处理，再采用磁选法对其进行回收。试验结果表明，该方法可大大提高赤铁矿的磁选回收率。在氨水用量0．2mol／L，反应温度70℃，磁性粒子用量3kg／t，油酸钠用量10kg／t，矿浆pH控制在8左右的条件下，可实现赤铁矿与石英的选择性分离。通过对颗粒间EDLVO作用能的计算，确定磁性粒子与矿物颗粒间的有效磁化作用距离为0～50nm。

钢铁工业冶金含铁尘泥铁、碳、锌分选技术研究

在对冶金尘泥性质、矿物成分分析的基础上,提出絮团尘泥高效分散—水力旋流器脱锌—浮选回收碳—重选回收铁的成套工艺技术。工艺研究表明,对冶金尘泥的絮团采用自制药剂DW进行分散,用量为5 mg/L时,沉降率达到40.48%;冶金尘泥原料经水力旋流器脱锌后,可得到产率为16.78%,品位为22.31%的细粒级高锌产品,脱锌率达到74.52%;水力旋流器粗粒级产品通过一粗三精的浮选工艺,可以得到品位为72.36%,回收率为52.37%的碳精矿;浮选尾矿经两段摇床分选后,最终可以获得品位为54.25%,回收率为53.31%的铁精矿。该工艺分选指标较好,为大规模工程转化提供了可靠的技术支撑。