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自从上个世纪70年代起,我国就提出了铁矿“精料方针”,但重点强调的是精矿的品位与回收率;而实际上其它组分的含量对精矿质量的影响也十分大,如SiO2的含量影响炼铁造渣剂的配比,从而影响入炉品位,对焦比和生铁产量也有影响。因此我国选矿工作者提出了提质降杂的思想,即通过降低SiO2、Al2O3、S、P的含量来提高精矿质量的新“精料方针”。
在提质降杂学术思想的指导下,我国许多大型钢铁企业以降低选-烧-冶的总成本为目标,对选矿流程进行了改造,进一步提高铁精矿的品位(68%以上),降低SiO2/Al2O3的含量。一般磁选只能达到65%左右的品位,精矿中还有10%的贫连生体和细粒脉石的存在,这是磁选无法去除的,而浮选是一种有效的途径。
本课题主要研究新型阳离子捕收剂GE-601的合成工艺及其在峨口磁选铁精矿反浮选中的应用。
醚多胺的合成采用两步法,即醚(胺)腈的合成和中间体加氢还原反应。醚(胺)腈的合成的主要影响因素是温度,一般要控制在40-50℃,此时转化率可达98%以上。合成的关键是催化加氢反应,该反应副反应较多,影响因素包括加氢温度、雷尼镍的用量、加氢压力和反应时间等。最终通过正交试验,确定了最佳的合成条件:反应温度:120℃;雷尼镍用量:0.5%(相对醚腈的重量);加氢压力:3.5MPa;反应时间l20min。产品有效成分含量为92.8%。
阳离子反浮选工艺的关键问题就是泡沫,特别是峨口铁矿具有粒度细的特点(-0.045mm占70.4%),因此重点比较了几种阳离子捕收剂GE-601、GE-610、GE-651c以及GE-609的泡沫状况,从而筛选出指标好且泡沫量最少的捕收剂GE-601。在峨口铁矿工艺矿物学研究的基础上,对三种选矿流程进行比较,即磨矿-浮选流程;加淀粉-浮选流程;磨矿-加淀粉-浮选流程。加淀粉-浮选流程精矿品位达到68.55%,回收率97.68%,尾矿再磨再选后综合尾矿品位为16.87%,是成本最低的一种流程。磨矿-加淀粉-浮选流程也得到了精矿品位68.90%,回收率98.56%,尾矿品位17.64%的良好指标。
机理分析表明4<pH<9时GE-601主要以二价阳离子[RNH42+]的形式存在,与石英吸附主要是以静电吸附为主;Zeta电位研究表明在6<pH<8的范围内吸附最明显;红外研究表明药剂与石英作用主要是物理吸附同时伴随氢键作用。