專利名稱：充填式靜態(tài)浮選柱酸性介質(zhì)浮選鐵礦石的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于利用充填式靜態(tài)浮選柱酸性介質(zhì)浮選鐵礦石。
充填式靜態(tài)浮選柱，又稱靜態(tài)浮選柱，是由美國密執(zhí)安工業(yè)大學David C Yang博士研制，并于1986年6月3日獲美國專利權(quán)，專利號4，592，834。充填式靜態(tài)浮選柱與機械攪拌式浮選機比較，浮選柱具有結(jié)構(gòu)簡單、無運動部件、節(jié)能、操作維修費低以及選別指標好等許多優(yōu)點。但常規(guī)浮選柱的氣泡發(fā)生器易發(fā)生堵塞，而且從柱子底部產(chǎn)生的小氣泡隨著在柱內(nèi)上升有兼并變大的現(xiàn)象，會影響氣泡與礦粒的附著。充填式靜態(tài)浮選柱的特點是柱內(nèi)充滿由波紋板疊成的介質(zhì)，不用專門的氣泡發(fā)生器。軸向的充填介質(zhì)提供了礦粒-氣泡直接接觸的小通道，礦漿和氣泡逆流運行，避免了捕收區(qū)的混合作用，使泡沫層平衡。同時，由于虹吸效應，充填介質(zhì)使泡沫層高度不受限制。
Yang氏充填式靜態(tài)浮選柱第一個成功的應用是以一段靜態(tài)浮選選別不脫泥的非磁性鐵燧巖礦石，選別指標高于八段常規(guī)浮選機指標。若用于選煤，充填式靜態(tài)浮選柱的效率可以達到重液分離的效率。對于選別銅礦石和一些非金屬礦石，一段充填式靜態(tài)浮選柱獲得了比多段常規(guī)浮選機高得多的回收率。
但上述所有的試驗都屬實驗室單元試驗，沒有進行長時間連續(xù)運轉(zhuǎn)。
在單元試驗的基礎上進行了數(shù)次弱堿性介質(zhì)(PH8.5-8.6)不同條件下小型連續(xù)試驗，每次試驗連續(xù)運轉(zhuǎn)48小時至168小時，發(fā)現(xiàn)連續(xù)運轉(zhuǎn)2天后，即在柱內(nèi)填料表面上形成礦泥的吸附和礦粒的沉積，以至堵塞，導致浮選效果急劇惡化，失去選別作用。這種現(xiàn)象出現(xiàn)在浮選礦漿為弱堿性時的各種試驗條件下。如用不銹鋼孔板波填料常規(guī)藥劑選別原礦;磷青銅板波填料常規(guī)藥劑選別原礦;化學純藥劑(油酸鈉)不繡鋼孔板波填料選別原礦;不繡鋼孔板波填料常規(guī)藥劑選別強磁精礦等。
本發(fā)明的目的是為解決充填式靜態(tài)浮選柱選鐵時連續(xù)運轉(zhuǎn)中的礦泥礦粒吸附沉積堵塞問題，我們采取了下述技術(shù)手段。
借鑒Yang的有關資料，我們研制的充填式靜態(tài)浮選柱的結(jié)構(gòu)(見圖1)所示，它由柱體(1)、填料(2)、壓縮空氣管(3)、給礦裝置(4)、泡沫產(chǎn)品溢流槽(5)、尾礦錐(6)、調(diào)節(jié)器(7)和洗滌水管(8)等組成。柱體(1)內(nèi)裝入填料(2)，填料是采用孔板波規(guī)整填料(見圖2)，每盤填料是由很多片孔板波紋片疊成。每片孔板波紋片的波紋約與水平呈30°-45°角，并沖有若干個小孔，相鄰兩片的排列應使其波紋相互垂直。上、下兩盤填料亦呈90°交錯配置(見圖3)。這樣，從柱體底部充入的壓縮空氣可以分隔成很多細小氣泡，從而取代了常規(guī)浮選柱的氣泡發(fā)生器。同時，波紋片之間形成許多的有規(guī)則的彎曲迂回的狹窄孔道，提供了礦漿流與氣泡靜態(tài)對流接觸的選分空間。波紋片上的小孔促成了流體的橫向混合，均衡壓力。由于在靜態(tài)浮選柱內(nèi)，被藥劑作用后的礦漿與被規(guī)整填料破碎成的細小氣泡是在靜態(tài)流中在特定填料所形成的曲折漫長的孔道中充分密切地對流接觸，使疏水性礦粒與親水性礦粒分選更為完善。并且，隨著柱高的增加，實現(xiàn)反復再精選，從而可將常規(guī)浮選的粗選、掃選、精選作業(yè)合并于同一設備中，一次選別即可得到最終的精礦和尾礦產(chǎn)品。
為了使充填式靜態(tài)浮選柱能應用于浮選鐵礦石的連續(xù)性生產(chǎn)實踐中，并滿足下列條件充填式浮選柱采用板波規(guī)整填料;浮選鐵礦物，包括磁鐵礦、假象赤鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦;使用鐵礦物浮選常規(guī)藥劑。要發(fā)明一種工藝條件，使其充填式浮選柱經(jīng)過長時間連續(xù)運轉(zhuǎn)，填料表面不會有礦粒的吸附沉積。
鐵礦石浮選原則流程(見圖4)，經(jīng)磨細的原礦礦漿在攪拌槽內(nèi)與浮選藥劑充分作用后，以控制的速率經(jīng)柱體中部的給礦口給入充填式靜態(tài)浮選柱內(nèi)?？筛⌒缘V粒附著在氣泡上沿孔道上升至頂部由泡沫產(chǎn)品溢流槽排出，成為精礦產(chǎn)品;非可浮性礦粒隨礦漿流沿孔道下降至尾礦口排出形成尾礦。
充填式靜態(tài)浮選柱中部給礦口的礦漿是使用酸來改變其浮選礦漿的酸堿性，使浮選礦漿的PH值為酸性，即PH＝3-6.5。在酸性條件下進行浮選，浮選柱頂部噴淋水用酸調(diào)節(jié)PH值后再加入，也可以用一般生產(chǎn)用水。
本發(fā)明優(yōu)點充填式靜態(tài)浮選柱內(nèi)部流體，進行弱酸性介質(zhì)條件下的鐵礦石浮選分離，柱內(nèi)填料表面不會發(fā)生礦粒的吸附沉積，使充填浮選柱能長期正常連續(xù)運轉(zhuǎn)，不發(fā)生堵塞。


圖1為充填式靜態(tài)浮選柱其中(1)表示柱體(2)表示填料(3)表示壓縮空氣管(4)表示給礦裝置(5)表示泡沫產(chǎn)品溢流槽(6)表示尾礦錐(7)表示調(diào)節(jié)器(8)表示洗滌水管圖2為孔板波規(guī)整填料圖3為上、下兩盤填料交錯配置4為鐵礦石浮選原則流程圖實施例1原礦磨細后的一定濃度的礦漿，在攪拌槽內(nèi)加入捕收劑調(diào)漿后，進入另一攪拌槽中，加入酸調(diào)漿，(也可以先加酸)，酸用量為使礦漿的PH＝5.5-6.0，然后給入靜態(tài)浮選柱內(nèi)進行分選。柱體頂部的噴淋水要有專用水箱將水酸化至PH＝5.5-6，然后再給入浮選柱內(nèi)。
實施例2選別齊大山選礦廠浮選段給礦，鞍鋼齊大山選礦廠選礦原則流程是階段磨礦-重選-弱磁-強磁-浮選流程。其中浮選段為處理(弱磁選-精尾+弱磁選＝精尾+中磁機精礦+強磁機精礦)混合產(chǎn)品，該混合產(chǎn)品經(jīng)濃縮后進入一粗、三精的浮選機浮選。
靜態(tài)浮選連續(xù)試驗的原礦為生產(chǎn)現(xiàn)廠的浮選段給礦，品位為31-32%Fe。使用的藥劑為石油磺酸鈉+塔爾油6.33Kg/t給礦，其中塔爾油占3-5%，硫酸0.8Kg/t給礦，浮選礦漿PH為5.8-6.5。經(jīng)過49小時的連續(xù)運轉(zhuǎn)，浮選柱的填料表面沒有礦泥吸附沉積。
實施例3選別司家營試驗廠強磁精礦。
司家營鐵礦石選礦原則流程是磨礦-弱磁-強磁-浮選聯(lián)合流程，浮選段為再磨-脫泥-粗三精。
靜態(tài)浮選連續(xù)試驗的給礦為上述流程中的強磁精礦，品位為40%Fe。流程為磨礦-靜態(tài)浮選。
藥劑種類用量為硫酸1.5Kg/t給礦，石油磺酸鈉4.8Kg/t給礦。浮選礦漿濃度20%、溫度30℃，PH6。
經(jīng)過5天的連續(xù)運轉(zhuǎn)后，浮選柱填料表面沒有礦泥的吸附沉積。后三天的平均指標為原礦品位40.7%，精礦品位62.24%，尾礦品位17.0%，作業(yè)回收率80.11%。
實施例4選別司家營鐵礦原礦石靜態(tài)浮選連續(xù)試驗的流程為一次磨礦-脫泥-靜態(tài)浮選。原礦一次磨礦至-250目占84-85%，磨細的產(chǎn)品經(jīng)脫泥，脫出-10微米細泥，然后加入硫酸，石油磺酸鈉(硫酸后加)，然后給入充填浮選柱內(nèi)在弱酸性介質(zhì)條件下浮選，礦漿PH5～6。
經(jīng)過5天的連續(xù)運轉(zhuǎn)，浮選柱的填料表面沒有礦泥的吸附沉積。
選別指標為原礦品位27.50%，精礦品位60.71%。
尾礦品位8.70%，靜浮回收率80.52%。
權(quán)利要求
1.一種充填式靜態(tài)浮選柱，它具有柱體，填料，壓縮空氣管，給礦裝置，泡沫產(chǎn)品溢流槽，尾礦錐，調(diào)節(jié)器和洗滌水管，柱體內(nèi)裝入填料，填料是采用孔板波規(guī)整填料，每盤填料是由很多片孔板波紋片疊成，每片孔板波紋片的波紋與水平呈30-45°角，其特征是在孔板波紋片上沖有若干個小孔。
2.鐵礦石浮選原則流程是經(jīng)磨細的原礦礦漿在攪拌槽內(nèi)與浮選藥劑充分作用后，以控制的速率經(jīng)柱體中部的給礦口給入充填式靜態(tài)浮選柱內(nèi)，可浮性礦粒附著在氣泡上沿孔道上升至頂部由泡沫產(chǎn)品溢流槽排出，成為精礦產(chǎn)品，非可浮性礦粒隨礦漿流沿孔道下降至尾礦口排出形成尾礦，其特征是充填式靜態(tài)浮選柱中部給礦口的礦漿是使用酸來改變其浮選礦漿的酸堿性，使浮選礦漿的PH值為酸性，即PH＝3-6.5，在酸性條件下進行浮選，浮選柱頂部噴淋水用酸調(diào)節(jié)PH值再加入，也可用一般生產(chǎn)用水。
3.如權(quán)利要求2所述的充填式靜態(tài)浮選柱的浮選礦漿，其特征是浮選礦漿的最佳PH＝5.5-6，柱體頂部的噴淋水要有專用水箱將水酸化至PH＝5.5-6，然后再給入浮選柱內(nèi)。
4.如權(quán)利要求2所述的充填式靜態(tài)浮選柱的浮選礦漿，其特征是浮選段給礦，其浮選礦漿的PH＝5.8-6.5。
5.如權(quán)利要求2所述的充填式靜態(tài)浮選柱的浮選礦漿，其特征是強磁精礦給礦，其浮選礦漿的PH＝6。
6.如權(quán)利要求2所述的充填式靜態(tài)浮選柱的浮選礦漿，其特征是原礦石給礦，其浮選礦漿的PH＝5-6。
全文摘要
一種充填式靜態(tài)浮選柱酸性介質(zhì)浮選鐵礦石。其浮選柱由柱體、填料、壓縮空氣管、給礦裝置、泡沫產(chǎn)品溢流槽、尾礦錐，調(diào)節(jié)器和洗滌水管組成。其填料系用孔板波規(guī)整填料，孔板波紋片上沖有若干小孔。浮選柱給礦口的浮選礦漿用酸來改變其酸堿性，使浮選礦漿的pH值為酸性。本發(fā)明進行弱酸性條件下的鐵礦石分離，柱內(nèi)填料表面不會發(fā)生礦粒吸附沉積，使充填式靜態(tài)浮選柱能長期正常連續(xù)運轉(zhuǎn)。
文檔編號B03D1/14GK1052439SQ9010900
公開日1991年6月26日 申請日期1990年11月6日 優(yōu)先權(quán)日1990年11月6日
發(fā)明者呂方潤, 蔣鎮(zhèn)銘, 張學敏, 趙振才, 許宏林, 蘇成德 申請人:唐山工程技術(shù)學院