新型耐低温捕收剂BK427在赤铁矿反浮选脱硅中的应用

张行荣，刘崇峻，艾 晶，郑桂兵，尚衍波

（北京矿冶研究总院矿物加工科学与技术国家重点实验室，北京 102600）

新型耐低温捕收剂BK427在赤铁矿反浮选脱硅中的应用

张行荣，刘崇峻，艾 晶，郑桂兵，尚衍波

（北京矿冶研究总院矿物加工科学与技术国家重点实验室，北京 102600）

采用自制的耐低温型阴离子脂肪酸类捕收剂BK427，对齐大山磁选精矿进行了反浮选试验研究，研究结果表明：碱用量3.0kg/t，淀粉用量1.0 kg/t，氧化钙用量500g/t，捕收剂 BK427用量400g/t，矿浆温度10～15℃时，采用一步粗选，可获得铁精矿Fe品位65.2%，回收率＞86.6%的良好指标。试验证实所制备的捕收剂具有良好的低温适应性（10～20℃）。

耐低温；捕收剂；赤铁矿；反浮选

我国铁矿资源丰富，但是总体品位较低，一般约为30%［1］。目前，我国钢铁生产企业多采用磁选铁精矿再反浮选降低精矿中SiO2杂质的含量。目前用于铁矿反浮选提铁降硅的主要有两种工艺：一种是阴离子反浮选工艺［2－3］，另一种是阳离子反浮选工艺［4－5］。这两种工艺各有自己的优缺点：阳离子反浮选工艺简单，用药单一，对矿浆温度要求不高，属于中性矿浆，但是其浮选泡沫较粘，不利于下一道工序，指标不稳定［6］；阴离子反浮选工艺则浮选泡沫不粘，浮选指标较稳定，但用药种类多，对矿浆温度要求较高（一般在30℃以上）［6］。国内多以阴离子反浮选工艺为主，也较为成熟，但是阴离子反浮选捕收剂一个最大的问题就是耐低温性能差，需加温作业，因此如何提高药剂的耐低温型成为众多矿物加工者所关心的问题。本文针对油酸耐低温性差的问题，采用化学改性和复配的方法制备了一种耐低温型脂肪酸类捕收剂，将其应用于齐大山赤铁矿反浮选。

1 原矿性质

试验用矿样经过磁选处理后，精矿品位可达TFe45.8% ～46.6%、SiO230% ～32%，细 度－0.074mm 80%左右，已基本实现有用矿物的单体解离。由于磁选精矿中夹带的脉石矿物较细，进一步磁选难以去除，因此，采用反浮选工艺对其进行提铁降硅。其化学多元素分析结果如表1所示。

表1 原矿化学多元素分析结果

由表1可知，齐大山混合磁选精矿中其主要成分为石英、磁铁矿和赤铁矿。

2 试验部分

2.1 试验试剂

工业油酸、氢氧化钠（化学纯）、普通玉米淀粉、氧化钙（分析纯）、捕收剂BK427、氧化石蜡皂（731）等。

2.2 浮选试验流程

开路试验流程图如图1所示。称取磁选精矿矿样150g，置于一XFDⅢ型500m L单槽浮选机中，经过一次粗选、一次精选探索其反浮选脱硅效果。条件实验采用一次粗选作业，以NaOH作为p H调整剂，以淀粉作为铁矿抑制剂，以氧化钙作为石英活化剂，搅拌一段时间后加入自制捕收剂，搅拌3min后进行反浮选作业，泡沫产品作为尾矿，槽内产品作为精矿。然后对精矿Fe品位及含量进行分析，并计算其回收率以及选矿效率，进而评价其浮选效果。

图1 开路试验流程图

3 试验结果与讨论

3.1 氢氧化钠用量对脱硅效果的影响

在赤铁矿反浮选脱硅中，氢氧化钠是赤铁矿阴离子反浮选工艺的首要影响因素，因此，氢氧化钠用量对其浮选脱硅效果至关重要。本文研究了不同氢氧化钠用量对浮选指标的影响。试验条件为淀粉、氧化钙及捕收剂用量分别为 1.0kg/t、500g/t和400g/t，浮选温度15℃，试验结果见图2。

通过图2可以看出，通过图可以看出，随着氢氧化钠用量的增加，Fe的回收率呈下降趋势，Fe品位在氢氧化钠用量在3000g/t时，品位达最大值（＞65%），随后又降低，综合考虑品位和回收率，选取氢氧化钠用量为3000g/t。

3.2 淀粉用量对脱硅效果的影响

固定氢氧化钠用量3.0kg/t，CaO用量500g/t、捕收剂用量400g/t、浮选温度15℃，试验结果见图3。

图2 氢氧化钠用量对浮选脱硅效果的影响

图3 淀粉用量对脱硅效果的影响

由图3可以看出，随着淀粉用量的增加，精矿品位呈下降趋势，回收率逐渐上升。试验证实，随着淀粉用量的增大，粗选尾矿上浮量明显减少，这是因为淀粉用量过大，抑制赤铁矿的同时会抑制石英的上浮。通过图3可以看出，当淀粉用量为1000g/t时，精铁矿品位达65.0%，回收率为81.0%。根据试验结果，选取淀粉用量为1000g/t。

3.3 活化剂石灰用量对脱硅效果的影响

固定氢氧化钠用量3000g/t，淀粉用量1000g/t、捕收剂用量400g/t、浮选温度15℃。试验结果见图4。

研究证实［1］：CaO亦可以活化赤铁矿，所以，必须严格控制其用量。由图4可以看出，随着CaO用量的增加，铁精矿品位变化不是很大，但是其回收率明显下降。当CaO用量为500g/t时，铁精矿品位为65.2%，回收率达到86.6%。综合考虑回收率，选取CaO用量为500g/t。

3.4 捕收剂用量对脱硅效果的影响

固定氢氧化钠用量3000g/t，淀粉用量1000g/t、CaO用量500g/t、浮选温度15℃，考察了捕收剂用量对浮选脱硅效果的影响，试验结果见图5。

图4 氧化钙用量对脱硅效果的影响

图5 捕收剂用量对浮选效果的影响

由图5可知，随着捕收剂用量的增加，精矿品位呈升高，但是回收率呈下降趋势，当捕收剂用量为400g/t 时，精 矿 铁 品 位 为 65.2%，回 收 率 达86.6%。综合考虑回收率和品位，选取捕收剂用量为400g/t。

3.5 温度对浮选试验指标的影响

矿浆温度是影响阴离子捕收剂效果的重要因素，因此考察了矿浆温度的影响。固定氢氧化钠用量3000g/t，淀粉用量1000g/t、CaO用量500g/t、捕收剂用量400g/t，考察了BK427在不同温度下的选矿试验效果，其试验结果见图6。

图6 温度对浮选指标的影响

由图可以看出，随着浮选温度的升高，精矿铁品位变化不大，随着温度升高有稍微的下降趋势，基本维持在65%左右，但是回收率略有上升趋势。根据图6试验结果，自制的捕收剂在35℃以下对温度不敏感，具有广泛的温度适应性。综合考虑，自制的阴离子捕收剂BK427适合在10～20℃时使用。

4 结论

采用自制的阴离子捕收剂BK427，将其应用于齐大山磁选精矿的反浮选试验，确定了其最佳的浮选工艺条件：氢氧化钠用量3.0kg/t、淀粉用量1.0kg/t、氧化钙用量500g/t、捕收剂用量400g/t、浮选温度15℃时，可得到较好的选别效果，此时精矿品位可达65.2%，回收率为86.6%。同时考察了矿浆温度对浮选效果的影响，结果表明，所制备的耐低温阴离子捕收剂适合在10～20℃条件下进行浮选，具有广泛的温度适用性。

致谢：本论文工作是在国家863计划、国家自然科学基金以及北京矿冶研究总院科研基金的资助下完成，在此表示感谢！同时衷心感谢北京矿冶研究总院项目组成员，感谢矿物加工科学与技术国家重点实验室及矿物所的支持。

［1］张兆元.赤铁矿阴离子反浮选体系药剂作用机理与抑制剂研究［D］.沈阳：东北大学，2009.

［2］罗良飞，陈雯，李文凤.铁矿阴离子低温反浮选试验研究［J］.矿冶工程，2011，31（4）：34－36.

［3］朱一民，任建蕾，赵宁宁，等.新型阴离子捕收剂DZN－1对齐大山选厂混磁精矿的反浮选试验研究［J］.中国矿业，2012，21（6）：74－77.

［4］余新阳，钟宏，刘广义.阳离子反浮选脱硅捕收剂研究现状［J］.轻金属，2008（6）：6－10.

［5］邱廷省，张卫星，方夕辉，等.铁矿石阳离子反浮选技术研究进展及应用现状［J］.金属矿山，2014（2）：89－94.

［6］邹春林，张范春，朱一民，等.齐大山选矿厂混磁精矿DA－1捕收剂浮选试验［J］.现代矿业，2012（1）：93－95.

Applications of a new low－temperature－resistant collector BK427 in the reverse flotation for hematite desilication

ZHANG Xing－rong，LIU Chong－jun，AI Jing，ZHENG Gui－bing，SHANG Yan－bo
（
State Key Laboratory of Mineral Processing Science and Technology，Beijing General Research Institute of Mining and Metallurgy，Beijing 102600，China）

A new low－temperature－resistant anion collector BK427 was prepared by Beijing General Research Institute of Mining and Metallurgy（BGRIMM），and was used for the reverse flotation of Qidashan magnetic concentrate.The research results shows that a concentrate of Fe with grade of 65.2%and recovery of 86.6%could be obtained in the following conditions：dosage of NaOH 3.0kg/t，dosage of starch 1.0kg/t，dosage of CaO 500g/t，dosage of BK427 400g/t，the pulp temperature 15℃，with single－stage roughing.The experiment confirmed the collector could be used in low temperature of range of 10 to 20℃with good collecting ability.

low－temperature－resistant；collector，hematite；reverse flotation

张行荣（1984－），高级工程师，博士。Email：zhangxingrong＠bgrimm.com。

TD951

A

1004－4051（2014）S2－0270－03

2014－08－15

国家自然科学基金项目资助（编号：51304022）；国家高技术研究发展计划项目（863计划）资助（编号：2013AA064102）；北京矿冶研究总院科研基金项目资助（编号：YJ－2012－03）