助滤剂降低铁精矿滤饼水分试验

崔龙栓　张润身

(河北钢铁集团矿业有限公司庙沟铁矿)



助滤剂降低铁精矿滤饼水分试验

崔龙栓张润身

(河北钢铁集团矿业有限公司庙沟铁矿)

摘要针对庙沟铁矿铁精矿滤饼水分偏高的问题，在不改变现有工艺设备的前提下，进行了不同用量助滤剂试验。试验结果表明：通过在矿浆中添加助滤剂的方法可以降低铁精粉水分，在助滤剂用量为220 g/t时，铁精矿水分可以控制在10%以下，满足生产要求。

关键词铁精矿过滤水分助滤剂

庙沟铁矿矿石属于鞍山式沉积变质磁铁矿，主要金属矿物为磁铁矿，属于细粒不均匀嵌布，结晶粒度一般在0.01～0.15 mm，在粒度为-325目时单体解离度才可达96%。庙沟铁矿选厂选别工艺经“提铁降硅”工艺改造后，采用了塔磨细磨工艺，矿物单体解离度大幅提高，塔磨产品经两段淘洗磁选柱选别后，铁精粉品位由改造前的65.2%提高到66%以上，铁精粉质量有了明显提高。但是由于最终精矿细度明显变细，原有的过滤设备无法适应新时期生产需要，其过滤水分由改造前的9.8%提高至12%左右。如果采取放粗细度的方法，虽然可将铁精矿水分降低，但产品品位则无法达到要求。因此，庙沟铁矿与长沙矿冶研究院合作，通过对铁精矿矿浆中添加助滤剂的方法来降低产品水分进行试验研究，在不改变现有工艺的条件下，使滤饼水分达到了10%以下，满足了产品要求。

1助滤剂作用机理

试验用助滤剂为一种矿物表面活性剂型处理剂，表面活性剂型助滤剂不能象絮凝剂型那样促使颗粒聚集。它们的作用机理是降低滤液的表面张力和增大固液界面的接触角，矿物表面由亲水性变为疏水性，气液界面张力的降低能导致毛细阻滞力的降低，从而在给定的真空条件下空气就取代水的位置使滤饼中水分排出增多。这样就可通过原有过滤设备有效降低矿物水分[1]。

2试验原料分析

过滤物料为矿浆浓度为53%的磁铁矿浆，铁精粉品位在65.5%以上，过滤矿浆粒度分析结果见表1。

表1　过滤矿浆粒度分析结果

由表1可知，矿浆细粒级含量高，-0.074 mm粒级含量达98.5%，而-0.054 mm粒级含量高达97.4%，且该粒级铁品位也较高。

3试验方案

试验药剂为长沙矿冶研究院提供的助滤剂原液。试验设备为药剂搅拌桶、计量泵、矿浆搅拌桶、现场原有真空盘式过滤机。试验步骤为：助滤剂原液经稀释后，通过计量泵控制药剂流量，直接加至过滤机给矿矿浆搅拌桶，经搅拌后给矿至现有真空盘式过滤机，通过测取过滤机滤饼细度及水分，找出合适的药剂用量及对应关系。试验条件：药剂浓度为10%，矿浆搅拌转速为55 r/min，过滤机真空度为 -0.05～-0.06 MPa。

4工业试验结果

试验主要进行不添加助滤剂与添加不同用量助滤剂条件下的铁精矿过滤对比试验研究，以找到添加助滤剂的合适用量。

4.1不添加助滤剂时铁精矿水分试验

试验采用现有的1台ZPG96-8真空盘式过滤机，对现场矿浆在不添加助滤剂的情况下进行过滤试验，试验结果见表2。

由表2可知，矿浆在不添加助滤剂的情况下，铁精矿水分随给矿粒度的变细而上升；在矿浆粒度达到-0.054 mm粒级含量92%以上时，过滤精矿水分达到13%左右。

表2　不添加助滤剂时铁精矿水分试验结果

注：①浓度数值为淘洗磁选柱精矿检测浓度平均值，视为稳定不变；②真空度数值为现场设备工作的真空度区间，视为稳定不变。

由表2得铁精矿水分与粒度的关系见图1。

图1　铁精矿水分与过滤矿浆粒度的关系

由图1可见，滤饼水分与给矿矿浆中-0.054 mm粒级含量呈一定的线性关系。

4.2添加不同用量助滤剂试验

采用同1台ZPG96-8真空盘式过滤机，对现场矿浆在不同用量助滤剂的情况下进行过滤试验，试验结果见表3。

由表3可知，铁精矿水分含量随药剂用量增大而降低，助滤剂用量越大，水分含量越低；考虑到综合使用成本和销售要求，最终确定药剂用量控制在220 g/t，此用量下铁精矿水分可控制到10%以下。

5结论

(1)庙沟铁矿助滤剂试验结果表明，在过滤机给矿粒度-0.054 mm粒级含量大于90%，过滤压力为-0.05～-0.06 MPa的条件下，选厂铁精矿如不添加助滤剂，过滤产出的滤饼水分大于12%，不能满足生产要求。

表3　不同用量助滤剂的铁精矿水分

注：①浓度、真空度数据视为稳定不变；②水分数值为多组检测结果统计平均值。

(2)助滤剂在矿浆脱水过滤中可发挥自身优势，强化脱水、降低滤饼水分，既不会影响矿粉质量，也不会对滤液造成污染，适于在矿浆过滤脱水过程中使用。通过现场试验确定，在助滤剂用量为220 g/t的条件下，矿浆搅拌转速为55 r/min，铁精矿水分可控制在10%以下，满足生产要求。

(3)添加助滤剂降低铁精矿水分具有工艺简单、投资少，见效快的特点。对于生产前期资金不足或生产现场空间狭小无法实施大规模改造的选矿厂是理想的解决方案。

参考文献

[1]罗中平.助滤剂的研究和应用近况[J].国外金属矿选矿，1988(1):22-27.

(收稿日期2016-01-18)

崔龙栓(1988—)，男，助理工程师，066501 河北省秦皇岛市青龙县祖山镇。