CN111495601A - 一种脱除高硫铁精矿中黄铁矿和磁黄铁矿的组合捕收剂及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种脱除高硫铁精矿中的黄铁矿和磁黄铁矿的组合捕收剂及方法。所述组合捕收剂由高级黄药和羟肟酸组成，脱除高硫铁精矿中的黄铁矿和磁黄铁矿的方法，由以下步骤组成：（1）将高硫铁精矿调浆；（2）加入氟硅酸钠对黄铁矿和磁黄铁矿进行活化；（3）加入组合捕收剂；（4）加入2#油；（5）充气，进行浮选，泡沫产品为硫精矿，槽底产品为脱硫铁精矿。本发明利用高级黄药和羟肟酸作为组合捕收剂，脱除高硫铁精矿中的黄铁矿和磁黄铁矿，使表面氧化的黄铁矿和磁黄铁矿更容易上浮，从而达到铁精矿脱硫的目的。
Description
技术领域
本发明属于矿物浮选领域，具体涉及一种脱除高硫铁精矿中的黄铁矿和磁黄铁矿的组合捕收剂和方法。
背景技术
铁精矿中的硫是有害元素，硫超标的铁精矿在冶炼过程中会产生污染性气体，增加冶炼成本，同时，还会使钢材发生“热脆”现象，降低钢材的延展性、韧性和腐蚀性。铁精矿中的硫主要以黄铁矿和磁黄铁矿的形式存在。生产中，一般采用浮选法去除高硫铁精矿中的硫。
由于黄铁矿和磁黄铁矿容易氧化，氧化后的黄铁矿和磁黄铁矿表面会有一层氧化薄膜，可浮性降低。研究表明，磁黄铁矿的氧化速度为黄铁矿的20～100倍，因此，氧化后的磁黄铁矿更难浮选。目前，针对铁精矿浮选脱硫开展了大量研究，磁黄铁矿和黄铁矿的活化剂包括硫酸、硫酸铜、氟硅酸钠、草酸、柠檬酸、酒石酸等；磁黄铁矿和黄铁矿的捕收剂包括丁基黄原酸钠，戊基黄原酸钠、丁铵黑药和N,N-二乙基硫代氨基甲酸钠等。
专利CN108355841A公开了一种从高硫铁精矿中生产优质铁精矿和硫精矿的方法，该方法中是将戊基黄原酸钠、乙基黄原酸钠和丁钠黑药按照质量比2:2:0.5混合作为磁黄铁矿的捕收剂。专利CN109701736A提供了一种利用丁基黄原酸钠和戊基黄原酸钠作为混合捕收剂用于浮选粗铁精矿中的磁黄铁矿。专利CN104069937A提供了一种由丁基黑药和丁基黄药或异丁基黄药组成的混合药剂除去铁矿石中的磁黄铁矿的方法。专利CN102974469A公开了浮硫捕收剂及铁精矿浮选降硫的方法，该发明中浮硫捕收剂由戊基黄原酸钾和N,N-二乙基硫代氨基甲酸钠组成。廖军平等人(青海某高硫铁矿弱磁精矿提铁降硫试验，廖军平，黄自力，崔军，高斯，王福坤，叶子青，金属矿山，2018(06):80-84.)报道了高级黄药和丁铵黑药作为高硫铁精矿提铁降硫的组合捕收剂。这些脱硫捕收剂都是传统的硫化矿捕收剂，虽然在脱硫过程中加入了丁钠黑药、丁基黑药、丁铵黑药、N,N-二乙基硫代氨基甲酸钠等捕收能力很强的硫化矿捕收剂，能提高对黄铁矿、磁黄铁矿等的硫化矿的捕收性，但是对于氧化程度深的黄铁矿和磁黄铁矿，这些捕收剂的浮选效果仍然不理想。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种利用组合捕收剂脱除高硫铁精矿中的黄铁矿和磁黄铁矿的方法，用于强化氧化的黄铁矿和磁黄铁矿的浮选，从而提高高硫铁精矿的脱硫效果。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案为：
一种脱除高硫铁精矿中的黄铁矿和磁黄铁矿的组合捕收剂，它由高级黄药和羟肟酸组成，高级黄药用量为200～1000g/t，羟肟酸用量为50～300g/t。优选地，羟肟酸与高级黄药的质量比为1:2至1:20。
按上述方案，该组合捕收剂适用于脱除高硫铁精矿中黄铁矿和磁黄铁矿，也包括氧化程度较深的黄铁矿和磁黄铁矿，可以将高硫铁精矿(硫含量大于3％)中的硫降到0.8％以下。
按上述方案，所述高级黄药为丁基黄药、异丁基黄药或戊基黄药等中的一种或几种。
按上述方案，所述羟肟酸为C5～9羟肟酸、苯甲羟肟酸、水杨羟肟酸、苯甲羟肟酸、2-羟基-3-萘甲羟肟酸或1-羟基-2-萘甲羟肟酸等中的一种或几种。
本发明还提供一种利用上述组合捕收剂脱除高硫铁精矿中的黄铁矿和磁黄铁矿的方法，依次包括如下步骤：
(1)将高硫铁精矿调浆，控制矿浆浓度25％～45％(以质量百分比计)；
(2)向矿浆中加入1000～3000g/t(本文中，g/t均表示：以每吨高硫铁精矿来计，加入的克数)氟硅酸钠对黄铁矿和磁黄铁矿进行活化，活化时间为10min；
(3)向矿浆中加入200～1000g/t高级黄药，搅拌1～5min，再加入50～300g/t羟肟酸，搅拌1～5min；
(4)向矿浆中加入50～300g/t松醇油(即2#油)，搅拌1～5min；
(5)充气，进行浮选，泡沫产品为硫精矿，槽底产品为脱硫铁精矿。
铁精矿的传统脱硫工艺是将各种对硫化矿捕收性很强的捕收剂进行组合使用，一般不会考虑将黄药与羟肟酸组合使用。羟肟酸作为螯合型捕收剂一般用于难选氧化矿的浮选，如锡石、钛铁矿等，一般不用于黄铁矿、磁黄铁矿等硫化矿的浮选。本发明考虑到高硫铁精矿中黄铁矿和雌黄铁矿或多或少会发生一定程度的氧化，可浮性降低，传统的硫化矿捕收剂如黄药、黑药对其捕收性降低，不能有效脱除高硫铁精矿中的黄铁矿和雌黄铁矿(尤其是氧化程度较深的黄铁矿和雌黄铁矿)，因此本发明将羟肟酸引入高硫铁精矿反浮选脱硫体系，可以用于包含氧化程度较深的黄铁矿和磁黄铁矿在内的黄铁矿和磁黄铁矿的浮选。但是，还本发明考虑到羟肟酸对铁矿(赤铁矿、磁铁矿)的也具有捕收性，将高级黄药与羟肟酸组合使用时，羟肟酸的用量不宜过多，仍以高级黄药为主，明确了二者之间的用量和比例关系。本发明是将羟肟酸作为黄铁矿和磁黄铁矿的捕收剂，用于高硫铁精矿中的脱硫处理。其中，部分黄铁矿和磁黄铁矿虽然表面发生了氧化，但是其还是属于硫化矿。本发明将羟肟酸引入浮选脱硫体系，与高级黄药配合使用，不仅加强了对氧化较深的黄铁矿和磁黄铁矿的捕收性，而且加强了对高硫铁精矿中黄铁矿和磁黄铁矿的整体捕收能力。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供一种利用组合捕收剂脱除高硫铁精矿中的黄铁矿和磁黄铁矿的方法，具有捕收能力强，药剂成本低，对环境的影响小的特点，具体地：
(1)本发明利用高级黄药和羟肟酸作为组合捕收剂，能够有效脱除高硫铁精矿中的黄铁矿和磁黄铁矿，实现提铁降硫的目的。高级黄药和羟肟酸能够在黄铁矿和磁黄铁矿表面共吸附，具有协同效应，能增强捕收能力；
(2)相较于单独使用高级黄药，使用高级黄药和羟肟酸作为组合捕收剂使用时，脱硫效果更好，药剂成本更低；
(3)羟肟酸毒性低，相比于黑药、硫氨酯等捕收剂，高级黄药和羟肟酸作为组合捕收剂对环境的影响更小。
附图说明
图1是本发明一种利用组合捕收剂脱除高硫铁精矿中的黄铁矿和磁黄铁矿的方法的工艺流程图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1
江西某高硫铁精矿Fe品位为59.81％，S品位为3.30％。取200g该高硫铁精矿于500mL浮选槽，加水调浆(矿浆浓度40％)，加入2000g/t氟硅酸钠，活化10min，再依次加入异丁基黄药(用量分别为500g/t或400g/t)和苯甲羟肟酸(用量分别为0、100g/t或50g/t)，分别搅拌3min，然后加入200g/t 2#油，搅拌3min后，充气，进行浮选。其中，加入不同用量的异丁基黄药和苯甲羟肟酸试验结果如表1所示。由表1可见，使用异丁基黄药和苯甲羟肟酸作为组合捕收剂的脱硫效果，明显优于单独使用黄药。当使用500g/t异丁基黄药和100g/t苯甲羟肟酸时，可以将硫含量由原来的3.30％降至0.69％，脱硫效果显著。
表1浮选试验结果
实施例2
内蒙古某高硫铁精矿Fe品位为60.32％，S品位为3.33％。取200g该高硫铁精矿于500mL浮选槽，加水调浆(矿浆浓度40％)，加入1000g/t氟硅酸钠，活化10min，再依次加入异丁基黄药(用量分别为500g/t)和2-羟基-3-萘甲羟肟酸(用量分为0或100g/t)，分别搅拌3min，然后加入200g/t 2#油，搅拌3min后，充气，进行浮选。试验结果如表2所示。由表2可见，只加入异丁基黄药作为捕收剂时，浮选脱硫后，脱硫铁精矿中的硫含量高达1.35％，而加入100g/t2-羟基-3-萘甲羟肟酸后，脱硫铁精矿中的硫含量能降到0.80％以下。使用异丁基黄药和2-羟基-3-萘甲羟肟酸作为组合捕收剂的脱硫效果，明显优于单独使用异丁基黄药。
表2浮选试验结果
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种脱除高硫铁精矿中的黄铁矿和磁黄铁矿的组合捕收剂，其特征在于，它由高级黄药和羟肟酸组成，高级黄药用量为200~1000g/t，羟肟酸用量为50~300g/t。
2.根据权利要求1所述组合捕收剂，其特征在于，羟肟酸与高级黄药的质量比为1:2至1:20。
3.根据权利要求1所述组合捕收剂，其特征在于，所述高硫铁精矿的硫含量大于3%。
4.根据权利要求1所述组合捕收剂，其特征在于，所述高级黄药为丁基黄药、异丁基黄药或戊基黄药中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述组合捕收剂，其特征在于，所述羟肟酸为C5~9羟肟酸、苯甲羟肟酸、水杨羟肟酸、苯甲羟肟酸、2-羟基-3-萘甲羟肟酸或1-羟基-2-萘甲羟肟酸中的一种或几种。
6.采用权利要求1所述组合捕收剂脱除高硫铁精矿中的黄铁矿和磁黄铁矿的方法，其特征在于，依次包括如下步骤：
（1）将高硫铁精矿调浆，调浆后的矿浆浓度为25%~45%；
（2）向步骤（1）所得矿浆中加入氟硅酸钠搅拌均匀，氟硅酸钠的加入量为1000～3000g/t；
（3）向步骤（2）所得矿浆加入高级黄药和羟肟酸搅拌均匀，高级黄药用量为200~1000g/t，羟肟酸用量为50~300g/t；
（4）向步骤（3）所得矿浆加入松醇油搅拌均匀，松醇油用量为50~300g/t；
（5）对步骤（4）所得矿浆充气进行浮选，浮选后所得泡沫产品为硫精矿，槽底产品为脱硫铁精矿。
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