中国铁矿浮选技术与设备(印万忠)

中国铁矿浮选技术与设备东北大学印万忠目录1、浮选概述2、铁矿浮选工艺3、铁矿浮选药剂4、铁矿浮选新技术5、铁矿浮选新设备6、铁矿浮选技术的发展趋势1浮选概述浮选即泡沫浮选，是依据各种矿物表面性质的差异，从矿浆中借助于气泡的浮力，选分矿物的过程。上浮浮选的过程矿浆准备作业原矿加药调整作业充气浮选作业精矿尾矿矿浆准备作业：包括磨矿、分级、调浆，目的是得到单体解离的矿粒，以及适宜矿浆浓度的矿浆。加药调整作业：目的是调节与控制相界面的物理化学性质，促使气泡与不同矿粒的选择性附着，达到彼此分离的目的。充气浮选作业：调制好的矿浆引入浮选机内，通过浮选机的充气搅拌，产生大量弥散的气泡，可浮性好的矿粒附着于气泡上，形成矿化泡沫。可浮性差的矿粒，不能附着于气泡上而留在槽中，作为尾矿从浮选机中排出。矿物表面润湿性水气固σ水气σ固水σ固气θ评价方法：接触角θ（或cosθ）接触角θ：固水与水气二个界面张力所包的角。平衡时：σ固气=σ固水+σ水气cosθ杨氏方程使用浮选药剂的目的：由于自然界的大部分矿物都是亲水的，为了使矿物之间分离，必须人为地控制矿物的浮选行为，如采用捕收剂就可以选择性提高某些矿物的疏水性，使用抑制剂可选择性提高某些矿物的亲水性，人为提高不同矿物之间的润湿性差异，从而达到分离矿物的目的。因此浮选药剂是浮选研究的核心。浮选药剂的分类和作用浮选药剂捕收剂：能选择性地作用于矿物表面并使之疏水的有机物质。起泡剂：能使空气在矿浆中弥散，增加分选气液界面，并能促使气泡在矿化和升浮过程中机械强度的一类浮选剂。调整剂调整(促进和阻碍)捕收剂与矿物表面的相互作用，调整矿浆性质，能提高浮选选择性的一类药剂。抑制剂：能削弱或消除捕收剂与矿物的相互作用，从而降低或恶化矿物可浮性的一类药剂。活化剂：能增强或促进捕收剂与矿物的相互作用，从而提高矿物可浮性的一类药剂。介质调整剂pH调整剂矿泥分散剂絮凝剂和凝聚剂捕收剂玻璃水玻璃水石蜡亲水疏水石蜡就起了捕收剂的作用。极性基非极性基矿物极性基决定药剂在矿物表面固着强度和选择性非极性基决定药剂在矿物表面疏水性活化剂1）生成活化膜PbCO3PbCO3X-PbS2）活化离子吸附SiO2SiO2Ol-Ca2+3）消除亲水膜FeS2FeS2X-Fe(OH)3抑制剂1）溶去原有的捕收剂膜ZnSX-ZnSCN-2）将捕收剂离子由矿物表面排出MSX-MS抑制剂亲水膜S2-抑制剂3）吸附于无捕收剂处超过其捕收作用4）消除活化膜X-亲水胶粒PbCO3PbCO3PbSO2PbSO4分散和凝聚剂凝聚：在无机电解质作用下矿粒电动电位下降，从而引起矿粒相互粘附的现象。絮凝剂絮凝：在高分子絮凝剂的作用下，可产生松散的、多孔的具有三度空间的絮状体。起泡剂由于浮选过程中需要大量稳定的气泡，故需加入起泡剂。起泡剂的作用：1）防止气泡兼并2）增大气泡机械强度3）降低气泡的运动速度，与矿粒的碰撞几率增大浮选泡沫：浮选过程中矿化气泡浮升到矿浆表面上，聚集形成气—液—固三相泡沫，泡沫状态是浮选过程中各种工艺因素的综合表现。气气气铁矿物及其脉石的可浮性矿物的回收率与油酸钠用量的关系矿物的回收率与pH值的关系（NaOl160mg/L）2铁矿浮选工艺磁铁矿浮选工艺在磁铁矿的浮选工艺方面，近年来在体现在磁铁矿的阳离子反浮选工艺方面。我国目前入选的磁铁矿由于粒度细，使得磁团聚在选别中的负面影响日益明显，导致依靠单一的磁选法提高精矿品位越来越难，把磁选法与阴、阳离子反浮选结合起来，实现选别磁铁矿石过程中的优势互补，有利于提高磁铁矿石选别精矿品位。利用连生体中石英和浮选药剂作用后，表面疏水可以粘附在气泡上易于浮选的特性，实现与单体磁铁矿物的分选。磁选-阳离子反浮选工艺弓长岭矿业公司选矿厂是年处理超过1000万吨的磁、赤铁矿选矿厂，磁铁矿原采用阶段磨矿、单一磁选、细筛再磨流程处理磁铁矿石，精矿品位65.50%，SiO2含量8%~9%。2001年对磁选精矿研究采用阳离子反浮选—磁选—中矿再磨流程，工艺流程如下图所示。并开发了可在低温（15℃）条件下应用的阳离子捕收剂，经工业改造，取得铁精矿品位达到68.89%，比改造前提高了3.34个百分点；SiO2含量为4.09%，比改造前的8.31%降低了4.22个百分点。浮选尾矿品位10%~12%，浮选作业精矿产率92%，铁回收率只由83%降低为80%的指标。2004年，在国内首次将微泡型浮选柱用于铁矿石阳离子反浮选作业，简化了流程，铁精矿品位(69.15%)更高；此外，试验使用新研制的GE-601阳离子捕收剂，它比十二胺产生的泡沫流动性好，具有良好的捕收性、选择性和耐低温性。弓长岭矿业公司选矿厂磁选精矿阳离子反浮选工艺流程弓长岭铁矿选矿厂阳离子反浮选车间和浮选柱弓长岭铁矿浮选柱与浮选机系统磁选-阴离子反浮选工艺太钢尖山铁矿对磁选精矿采用阴离子反浮选工艺，并采用高效阴离子捕收剂MH-80，经一次粗选、一次精选、三次扫选，使铁精矿品位从65.56%提高到69.12%，SiO2含量从8.35%降至3.56%以下，反浮选作业回收率达98.58%。赤铁矿浮选工艺在赤铁矿的浮选工艺方面，主要体现在赤铁矿的强磁选—阴离子反浮选技术的应用。我国红矿资源储量大，可选性差，主要分布在辽宁、河北、甘肃、安徽、内蒙、河南、湖北、山西、贵州等地。红矿选矿一直是我国选矿界的一大难题。20世纪50年代至70年代，主流技术是焙烧—磁选和单一浮选。生产指标较差，鞍钢东鞍山选矿厂是处理能力最大的贫赤铁矿浮选厂，精矿品位<62%，回收率<70%，处理难选矿时，精矿品位<59%，回收率仅46%左右。2001年来，鞍钢调军台选矿厂、齐大山选矿厂、东鞍山选矿厂和舞阳矿业公司成功地研究出连续磨矿—弱磁—强磁—阴离子反浮选、阶段磨矿—粗细分选—重-磁-阴离子反浮选和阶段磨矿—粗细分选—磁-重-阴离子反浮选全套工艺流程，并配套开发了新型高效阴离子捕收剂（RA系列和MZ系列）和相应的药剂，在国内外首次成功地将阴离子反浮选技术工业应用于赤铁矿选矿，在调军台选矿厂取得精矿品位66.80%、SiO2含量3.90%、精矿回收率84.28%的指标，在齐大山选矿厂取得精矿品位67.10%、SiO2含量4.50%、精矿回收率72%的指标，两个选矿厂的选矿技术经济指标达到国际领先水平。东鞍山选矿厂铁精矿品位出达到了65%以上，取得历史性突破。这一创新性的成果为阴离子反浮选在我国红矿选矿厂的推广应用起到了示范作用。此后司家营选矿厂、舞阳红铁矿选矿厂、弓长岭红铁矿选矿厂均已按此流程新建或改建，并取得成功。以此流程为基础的关门山、胡家庙红铁矿选矿厂也在建设准备中。至此，我国红矿选矿技术取得了突破性进展，全行业技术水平和经济效益得到大幅提升。鞍钢调军台选厂连续磨矿—弱磁—强磁—阴离子反浮选工艺流程连续磨矿—弱磁—强磁—阴离子反浮选工艺鞍钢调军台选矿厂的连续磨矿—弱磁—强磁—阴离子反浮选工艺流程结构合理，因为从我国从红铁矿选矿目前现状看，强磁选是最有效的抛尾手段之一，阴离子反浮选是提高精矿品位最有效手段之一。同时，强磁选与阴离子反浮选的结合有利于实现工艺流程的优势互补，这不仅表现在两个工艺本身提质降尾上，也表现在强磁选能为反浮选提供良好的选别条件上；另外，该工艺流程便于生产稳定操作。根据齐大山铁矿石嵌布粒度细的特点，连续磨矿工艺直接将矿石磨至单体解离度较高的水平，避免了阶段磨矿中矿再磨量的波动较大和效率不高给流程带来负面影响的问题；另外，用强磁机脱泥抛尾，既为阴离子反浮选工艺准备了较高品位的入选物料，也消除了原生矿泥和次生矿泥对阴离子反浮选工艺的影响，且强磁选本身具有较好的稳定性。阴离子反浮选本身由于强磁选为其提供了较好入选物料，故也具有较好的稳定性。因此，“连续磨矿、弱磁一强磁一阴离子反浮选”工艺控制好最终磨矿粒度后，工艺具有较好的稳定性，对矿石具有较强的适应性，便于生产稳定操作；最后，该工艺流程具有较好的工艺操作特点。由于该工艺具有精矿品位高、浮选温度低、适于管道运输、分选效果好、浮选泡沫稳定性好流动性好等工艺特点，在生产操作上易于控制，有利于生产指标的稳定。当然，该工艺流程存在因为磨矿粒度细而导致选矿成本高的问题。鞍钢调军台选矿厂阴离子反浮选车间鞍钢齐大山、东鞍山烧结厂阶段磨矿、粗细分选、重-磁-阴离子反浮选工艺流程阶段磨矿、粗细分选、重-磁-阴离子反浮选工艺鞍钢齐大山铁矿、东鞍山烧结厂和弓长岭铁矿三选车间的阶段磨矿、粗细分选、重选—磁选—阴离子反浮选工艺流程，由于采用了阶段磨选的工艺，使得该工艺流程具有较为经济的选矿成本。一段磨矿后，在较粗的粒度下实现分级入选，一般情况下可提取60%左右的粗粒级精矿和尾矿，这大大地减轻了进入二段磨矿的量，有利于降低成本。同时，粗粒级铁精矿有利于过滤；该工艺的选别的针对性强。矿物在磨矿过程中解离是随机的，这种过程使得磨矿粒度不等的矿物颗粒均存在解离的条件，这是粗细分级入选工艺具有较强生命力的重要基础之一。阶段磨矿、粗细分选、重选—磁选—阴离子反浮选工艺一次分级后的粗粒级相对好选，采用简单的重选工艺，及时选出合格粗粒精矿，抛掉粗粒尾矿；分级后的细粒级相对难选，采用选矿效率高相对复杂的强磁—阴离子反浮选工艺获得最终精矿，并抛除最终尾矿。粗粒级选矿方法和细粒级选矿方法的有效组合使得该工艺流程具有经济上合理，技术上先进的双重特点。同时，重选工艺获得含量较大、粒度较粗的精矿有利于精矿过滤。另外，该工艺实现了窄级别入选的合理过程。在矿物的选别过程中，矿物的可选程度既与矿物本身特性有关，也与矿物颗粒比表面积大小有关，这种作用在浮选过程中表现的更为突出。因为在浮选过程中，浮选药剂和矿物之间的作用与气泡间作用力的最小值有关，与矿物比表面积大小有关，与药剂跟矿物作用面积的比率有关。这使得影响矿物可浮性的因素是双重的，容易导致比表面积大而相对难浮的矿物与比表面积小而相对易浮的矿物具有相对一致的可浮性，有时前者甚至具有更好的可浮性。实现窄级别入选的选矿过程，能在较大程度上杜绝上述容易导致浮选过程混乱度的现象的发生，提高了选矿效率；最后，该工艺对细粒级选别效率有很大的提高。阶段磨矿、粗细分选、重选—磁选—阴离子反浮选工艺应用前，红铁矿选矿应用的阶段磨选工艺细粒级采用的工艺是磁—酸性正浮选工艺，选矿效率很低，影响了阶段磨选工艺技术指标的提高。而将细粒选别工艺由磁—酸性正浮选改为磁—阴离子反浮选工艺形成现在的阶段磨矿、粗细分选、重选—磁选—阴离子反浮选工艺后，细粒级的选别指标得到了空前的提高。以鞍钢齐大山选矿厂工艺改造前后考查为例，细粒级应用磁—酸性正浮选的技术指标为：入选品位23.77%，精矿品位60.65%，尾矿品位13.30%；细粒级应用磁—阴离子反浮选的技术指标为：入选品位23.83%，精矿品位65.72%，尾矿品位13.16%。显然，在阶段磨选工艺中细粒级应用磁选—阴离子反浮选工艺比应用磁选—酸性正浮选工艺使细粒级选别效率得到了空前的提高。但阶段磨矿、粗细分选、重选—磁选—阴离子反浮选”工艺也存在工艺流程线长、二段磨矿效率低等问题。安钢舞阳铁山庙铁矿阶段磨矿、粗细分选、磁-重-阴离子反浮选工艺流程阶段磨矿、粗细分选、磁-重-阴离子反浮选工艺安钢集团舞阳矿业公司红铁矿选矿厂的阶段磨矿、粗细分选、磁选—重选—阴离子反浮选工艺，其阶段磨选工艺与阶段磨矿、粗细分选、重选—磁选—阴离子反浮选工艺一致，由于采用了阶段磨选工艺，减少了二段磨矿量，比较经济。但是，与阶段磨矿、粗细分选、重选—磁选—阴离子反浮选工艺不同的是：该工艺将使得二段磨矿量比阶段磨矿、粗细分级、重选—磁选—阴离子反浮选工艺明显增加。这是因为采用阶段磨矿、粗细分选、重选—磁选—阴离子反浮选工艺，粗粒部分和细粒部分分别用中磁机和强磁机抛尾。中磁机与强磁机的场强差别较大表明，粗粒矿物比细粒矿物在磁场中具有较好的磁选效果。这样，在应用阶段磨矿、粗细分选、磁选—重选—阴离子反浮选工艺中，由于粗粒尾矿和细粒尾矿和在一起用强磁机抛尾，相对粗粒级来讲，抛尾场强过高，使得粗粒级贫连生体难以抛掉。其次，强磁预先抛尾对后续作业影响较大。强磁预先抛掉的尾矿量一般在45%以上，大大减少了后续作业入选矿量，节约了设备。与此同时，经过强磁预先抛尾后，进入后续强磁作业的矿石入选品位较高，有利于重选作业提高精矿品位。但是，由于该工艺流程强磁预先抛尾后，使得相对较粗的贫连生体进入到强精中，加剧了后续分级旋流器的反富集作用，对反浮选作业不利；第三，二次磨矿控制比较重要。采用该工艺流程后，由于二段磨矿产品进入粗细分级旋流器，没有进行脱泥抛尾直接给入重选及反浮选作业，容易对重选特别是反浮选效果产生不利的影响；第四，粗细分级旋流器的控制比较关键。经过强磁预先抛尾后，强磁精矿的品位一般提高到45%以上。这样高品位的物料进入粗细分级旋流器显然没有30%的原矿容易取得好的分级效果。因此，与阶段磨矿、粗细分选、重选—磁选—阴离子反浮选工艺相比，该工艺应加强对粗细分级旋流器的控制。红铁矿阴离子反浮选工艺的应用实现了红铁矿石选矿的高效节能，阴离子反浮选工艺铁精矿尽管存在药剂复杂、精矿相对难以过滤的问题，但是，其高效的选矿效率大大地推进了我国铁矿石选矿技术的进步。阴离子反浮选技术有效地利用了矿物的物理特性和浮选药剂的高效作用机理。对赤铁矿采用的强磁选—阴离子反浮选技术，较好地适应我国红铁矿石的工艺矿物学特征。从我国红铁矿石总体情况上看，具有品位低、结构构造复杂、嵌布细、品质差的特点。这种特点表明我国的铁矿石必须加强预先抛尾和粗精矿再选工作。目前，强磁选作业是红铁矿石预先抛尾的有效手段，而阴离子反浮选是提高铁精矿品位的较佳方法。故两者的结合实现了磁选工艺与阴离子反浮选工艺组合的高效化。另外，新型阴离子反浮选药剂的应用实现了红铁矿选矿的高效节能，使红铁矿的选矿效率得到了提高，如齐大山铁矿选矿厂、调军台选矿厂、唐钢司家营铁矿、东鞍山烧结厂、胡家庙选矿厂等均通过阴离子反浮选实现了理想的选矿技术指标。红铁矿阴离子反浮选工艺的高效节能3铁矿浮选药剂捕收剂1）阴离子捕收剂。常用的阴离子捕收剂主要有脂肪酸类、石油磺酸盐类等，最早广泛应用的捕收剂是氧化石腊皂和塔尔油。由于氧化石腊皂和塔尔油的选择性不好，很难使精矿达到理想的选矿指标，因此已经很少使用。近几年我国的选矿工作者主要对脂肪酸、石油磺酸盐类进行改性和混合用药，使其选择性明显提高，捕收能力增强，尤其是在阴离子反浮选捕收剂方面取得重大进展。长沙矿冶研究院研制的RA系列捕收剂包括RA-315、RA-515、RA-715和RA-915等药剂，早在“七五”期间，RA-315药剂用作铁矿反浮选，采用弱磁-强磁-反浮选工艺流程选别鞍钢齐大山铁矿石获得成功，为开拓磁选-反浮选工艺流程选别我国鞍山式红铁矿选矿奠定了基础。目前开发的各类RA系列捕收剂已推广应用于鞍钢齐大山选矿厂、东鞍山烧结厂、安钢舞阳铁矿红山选矿厂等。马鞍山矿山研究院在近几年新研制的新型高效捕收剂SH-37和MZ-21，分别在鞍钢调军台选矿厂、齐大山选矿厂和东鞍山烧结厂等红铁矿选矿厂应用，获得了成功。生产实践证明，铁精矿品位可达66%~67%，每吨精矿的药剂成本降低15%以上，对温度的适应性增强，经济效益显著。鞍钢自主研发的LKY捕收剂在齐大山铁矿调军台选矿厂应用后，与RA-315相比，可明显提高精矿品位，降低尾矿品位。另外，MD-28、MH-80等用于磁铁矿精矿提质降杂的新型高效捕收剂，分别在鲁南矿业公司和太钢尖山铁矿等推广应用，磁铁矿精矿可提高至69%以上，为磁铁矿精矿提质降杂开辟了一条新途径。新近研制的MH－88特效捕收剂用于选别舞阳铁山庙贫赤铁矿石，获得铁精矿品位65%以上，金属回收率72.56%的良好指标。2）阳离子捕收剂。工业应用的阳离子捕收剂主要是胺类捕收剂，用于浮选硅质矿物，包括脂肪胺和醚胺。国内采用胺类捕收剂的选矿厂较少，且药剂种类较少，主要以十二碳脂肪胺和混合胺为主，对二元胺和醚胺类捕收剂研究的较少。为了解决十二胺泡沫量大、粘，影响后续处理以及选择性差等问题，鞍钢弓长岭等选矿厂采用了新型阳离子捕收剂YS-73和GE-601、GE609，不仅可解决十二胺存在的问题，而且可不需通过磁选抛尾而直接抛尾，从而得化了工艺流程。3）螯合类捕收剂。螯合捕收剂是分子中含有两个以上的O、N、P等具有螯合基团的捕收剂，如羟肟酸、杂原子有机物等。由于该类捕收剂能与矿物表面的金属离子形成稳定的螯合物，其选择性比脂肪酸类捕收剂明显提高，如我国相关单位曾用Q-618（羟肟酸类）及RN-665捕收剂对东鞍山铁矿石进行了浮选试验，取得了较好的选矿指标。但该类药剂对水质要求较高，且生产成本高，故一直没有工业应用。1）RA系列捕收剂RA系列阴离子反浮选捕收剂是以脂肪酸及石油化工副产品等为原料经改性制成的，现已有RA315、515、715、915等多个品种供应，已成功用于调军台、齐大山、东鞍山、舞阳、胡家庙等多个红矿选矿厂，RA系列药剂捕收能力强，选择性好，其分选效率及用量可与胺类等阳离子捕收剂相媲美，对矿泥有较好的耐受性，是红矿选矿取得技术突破的关键因素之一。早在“七五”期间，RA-315药剂用作铁矿反浮选，采用弱磁-强磁-反浮选工艺流程选别鞍钢齐大山铁矿石获得成功，为开拓磁选-反浮选工艺流程选别我国鞍山式红铁矿选矿奠定了基础。阴离子捕收剂式中，R1—R—R2为烃基结构（包括烷基和芳基，结构中有饱和键和不饱和键，有直链也有支链）；M为原料分子中的亲矿物基团；M1、M2为经化学反应引进的活性基团。RA-315的结构模型如下：RA系列捕收剂的结构模型：RA-315是用脂肪酸类物质为基础原料进行氯化反应加工改性制得的，它具有如下特点：1）由于脂肪酸原料本身是一组复杂的混合物，当它与氯化剂进行反应时，既发生加成反应、又发生取代反应及其他副反应，所以制得的反应产物是一组更多组分的混合物，由于混合药剂的协同效应而提高了药剂的捕收性能；2）由于在氯化反应烃基结构上引进了氯原子活性基团，而提高了药剂的选择性。X为原料的另一活性基团。RA-515和RA-715是由化工副产品为原料，经氯化等反应制得。两种药剂的化学成份基本一样，不同之处在于：1）反应物（原料）配比及工艺操作有所不同；2）药剂产品浓度不同。RA-515药剂成有效成分为70%，RA-715为98%以上。制取RA-515和RA-715的主体原料为化工副产品，即有机羧酸类与小部分脂肪酸混合物，其他原料为氯化剂、催化剂和少量添加剂，制取工艺流程如下图所示。RA-515和RA-715的结构模型如下：活性基团在烃基上的位置及其数量直接影响了它们的选矿性能，因此在制取过程中必须严格控制反应物料的配比和操作条件。RA-915是RA系列捕收剂的第三代，主要是针对贫细、难磨和难选铁矿物的浮选而研制的，用RA-915选别舞阳铁矿石的工业试验和祁东铁矿石的扩大连选，均比RA-515和RA-715更好。制取RA-915的原料与RA-515和RA-715不同，主要原料为非脂肪酸类化工副产品，其它原料为氯化剂、氧化剂、催化剂和少量添加剂。制取工艺流程如下图所示。RA-915的结构模型如下：氯基、羟基等活性基团的引入提高了药剂活性同时还能与矿物形成环状螯合物而提高了其捕收性能。已建成的RA系列捕收剂的药剂厂RA系列捕收剂对不同铁矿石的选矿效果不同，对难选铁矿石的适应性大小顺序如下：RA-915>RA-715≈RA-515>RA-315药剂名称建厂时间生产规模（t/a）药剂厂名RA-3151990~20003000鞍钢调军台选矿厂RA-515RA-7152002~20033000~5000鞍山天翔化工有限公司武汉祥辉选矿技术公司RA-91520053000武汉祥辉选矿技术公司RA系列捕收剂的选矿工业试验和工业应用情况药剂名称工业应用实例选矿工业试验工业应用情况浮选工业试验对比试验结果精矿品位/%尾矿品位/%RA-315鞍钢调军台选矿厂65.338.70优于脂肪酸药剂(油酸)优于阳离子捕收剂(十二胺)1990年始应用情况良好RA-515鞍钢齐大山选矿厂68.3217.96优于MZ-212002年8月至今应用情况良好RA-715鞍钢东鞍山烧结厂65.4224.52优于MZ-212003年8月至今应用情况良好鞍钢胡家庙选矿厂---良好RA-915安钢红山选矿厂65.08(综合指标)16.80(综合指标)优于MH-88和RA-7152005年12月至今应用情况良好湖南祁东铁矿选矿厂64.14(连选指标)16.41(连选指标)优于阳离子捕收剂GE-609待工业应用RA系列捕收剂的应用实例：①鞍钢调军台选矿厂1988年采用弱磁—强磁—反浮选工艺流程选别齐大山铁矿石时，采用RA-315作为捕收剂，选别工业试验获得铁精矿品位达65.33%，回收率高达80.72%的先进水平。随后1990年后RA-315药剂被应用于鞍钢新建调军台选矿厂作铁矿反浮选捕收剂获得成功，开拓了赤铁矿磁选—反浮选工艺流程，为选别我国鞍山式红铁矿奠定了基础。②齐大山铁矿选矿厂在2002年7月进行了RA-515药剂的选矿工业试验，获得比MZ-21药剂更好的选别指标：铁精矿品位高达68.32%，尾矿品位为17.96%。这是目前国内外红铁矿选矿达到的最高指标。③东鞍山烧结厂比齐大山铁矿石组成复杂而且嵌布粒度较细。根据东鞍山铁矿石的特点，2003年7~8月在东鞍山烧结厂采用磁选—重选—反浮选工艺流程，用RA-715作捕收剂进行选矿工业试验，获得比MZ-21药剂更好的指标；铁精矿品位达65.21%，尾矿品位为24.63%。随后2003年8月~12月东鞍山烧结厂继续对RA-715药剂和MZ-21药剂进行对比试验，在浮选精矿品位相近的情况下，用RA-715的浮选尾矿品位比MZ-21低1.5%，金属回收率提高1.38%。所以从2004年1月起，RA-715药剂在东鞍山烧结厂全面推广应用至今生产指标稳定，经济效益显著。④安阳钢铁公司舞阳铁山庙矿石，由于组成复杂、铁品位低、嵌布粒度细，属典型的“贫、细、难磨、难选”红铁矿石。2005年11月~12月该矿采用RA-915为捕收剂，采用磁选—重选—反浮选工艺流程进行选矿工业和生产调试，获得铁精矿品位高达65.08%，尾矿品位为16.51%的良好指标。故RA-915药剂目前在红山选矿厂投入工业应用，生产指标稳定并获得了一定的经济效益。2）MZ系列捕收剂MZ系列捕收剂是马鞍山矿山研究院研制的新型铁矿物反浮选捕收剂。它与目前使用的RA-315捕收剂相比，在浮选过程表现出选择性好、捕收能力强、淀粉用量低、适于较低矿浆温度、节约能源且浮选精矿沉降速度快、药剂配制简便等优点。MZ-21捕收剂主辅原来源广泛，可就近采购且质量有保障。MZ-21生产属间歇式，反应过程稳定，生产工艺可靠，无易燃、易爆及有害气体产生，对生产设备及储运设备无特殊要求，生产中的能耗低于RA-315，排放的三废量极小，且新产生的污染物可直接回收利用或处理后达标排放，具备工业化大规模生产条件。鞍钢集团鞍山矿业公司齐大山选矿厂将MZ-21与RA-315进行了对比试验，结果表明，用MZ-21代替RA-315，玉米淀粉集中加至粗选，可使浮选作业精矿品位提高0.49%，浮选作业尾矿品位上升0.04%，车间综合精矿品位提高0.18%，综合尾矿品位不变。通过对生产技术指标、药剂消耗和蒸汽消耗的综合分析，年效益可达294.9万元以上。但MZ-21与RA-515相比，在提高精矿品位方面，RA-515略佳，因此目前齐大山选矿厂又用RA-515替代了MZ-21。对比结果如下表所示。3）MH系列捕收剂尖山铁矿采用MH-80阴离子捕收剂对其磁铁矿石采用阴离子反浮选试验研究，考察了调整剂NaOH用量、抑制剂玉米淀粉用量、活化剂CaO用量和捕收剂MH用量对浮选试验结果的影响，并进行了浮选时间、浮选浓度和浮选温度的条件试验，进一步进行了开路、闭路流程和连选试验。研究表明，尖山铁矿以MH为捕收剂采用单一阴离子反浮选工艺进行提铁降硅效果良好，磁选铁精矿品位65.5%，SiO2含量为8%左右，可以选出69.01%，SiO2含量为3.77%，产率93.75%，回收率98.40%的优质铁精矿粉。进一步将该工艺投入工业生产，最终生产出精矿品位69%以上，SiO2含量小于4%的铁精矿产品，综合经济效益巨大。河南舞阳铁山庙铁矿使用MH-88特效捕收剂，解决了铁山庙矿石脉石矿物的浮选难题。捕收剂种类的选择试验中，MH-88捕收剂比其它捕收剂对脉石矿物有较好的可浮性，选择性也比其他捕收剂较佳，通过小型试验和连续试验证明了这些优点。MH-88原料来源广泛、加工容易、无毒，使用也很方便。4）其它阴离子捕收剂长沙矿冶研究院目前研制成功一种RA系列的新药剂，即A·B组合药剂，该药剂的主要特点是：1）配药时只要配制A药（极性非离子型捕收剂）和B药（新高分子有机抑制剂）两种药剂，而不必加温配制，节省了配药费用，从而降低了选矿成本；2）浮选作业只添加A药和B药两种药剂，而不必加调整剂、抑制剂和活化剂，故药剂制度简单，便于工人操作，生产指标稳定；3）该药剂比其他药剂具有更好的选矿性能，指标稳定。目前正在筹建A·B组合药剂的生产厂，即将投入工业应用。用SO3将氧化石蜡磺化，使可以在其位引入磺酸根，得到磺化氧化石蜡，再用碱将其皂化，可得到磺化氧化石蜡皂，用于包钢选矿厂弱磁选铁精矿反浮选去除氧化矿杂质，与氧化石蜡皂相比，在37~38℃时，选矿效率提高2.97%，药剂用量降低45%；在22℃时，选矿效率提高1.35%，药剂用量降低54%。1）十二胺我国早在1978年就应用胺类捕收剂提高磁选铁精矿的品位，并取得了满意的工业试验结果。鞍山烧结总厂采用十二胺为捕收剂，在中性介质中进行反浮选，矿浆温度为20~25℃，药剂用量80~100g/t，在浮选给矿粒度为-0.074mm含量88.5~92%的条件下，得到铁精矿品位67%~68%的指标。目前国外的磁铁矿选矿厂主要使用阳离子胺类捕收剂来提高铁精矿质量，降低SiO2含量。阳离子捕收剂的主要成分中以十二胺为主的混合胺及部分添加剂。弓长岭矿业公司采用十二胺阳离子反浮选，在弓长岭选厂二选车间的阶段磨矿—单一磁选—细筛再磨工艺的基础上进行“提铁降硅”工艺流程改造，最后得到的浮选指标；铁精矿品位68.85%，SiO2品位3.62%。石人沟铁矿以其精矿粉为原料，用十二胺为捕收剂进行了磨矿-反浮选、分级-反浮选和分级-低磁场磁选等试验，并按磨矿-反浮选建成了生产超级铁精矿的选矿厂，得到了优良的指标。基础。国外Quast用十二胺醋酸盐作捕收剂研究酸度对人工配制铁矿(含Fe2O398.5%)分选的影响。结果表明，在pH为8时铁精矿的回收率最大，同时发现捕收剂用量增加，其回收率大幅度上升。Laskowki研究十二胺盐酸盐与赤铁矿的作用机理时，发现其吸附量与pH值关系紧密。当pH<9时吸附量很小，随pH值增大，其吸附量大幅度增加。表明反浮选工艺只能在中性或弱酸性时比较理想。阳离子捕收剂2）GE系列GE-601和GE-609捕收剂是由武汉理工大学研制生产的新型捕收剂，已在磁铁矿反浮选脱硅和提高铁精矿方面取得了良好的效果，且已用于生产。运用GE-609在胶磷矿脱硅与长石也取得了良好的效果，特别是对细粒含硅矿物更显示其选择性优于十二胺的优点。反浮选阳离子捕收剂GE-601与十二胺相比，反浮选铁矿石时泡沫量大大减少，且泡沫性脆、易消泡，泡沫产品很好处理。GE-601的选择性也优于十二胺，尾矿品位低、精矿品位高，有利于提高铁的回收率。GE-601还具有良好的耐低温性能。通过采用GE-601反浮选某磁铁矿的结果表明，当GE-601用量为162.5g/t，经二次粗选、二次扫选，中矿顺序返回的闭路流程，在22℃时获得的指标为精矿铁品位69.31%、回收率97.90%；在12℃低温条件下，获得了与常温条件基本一致的良好指标：精矿铁品位为69.17%、回收率为97.87%。即在8℃~25℃的区间内，GE-601的捕收性能和分离选择性几乎不受温度的影响。以GE-601为捕收剂的阳离子反浮选工艺，药剂制度简单、添加方便，利于操作。由于不使用淀粉作抑制剂，可以解决阴离子反浮选因淀粉作用引起的铁精矿过滤难、水分过高的问题，从而提高过滤效率，降低过滤费用。GE-609药剂同样具有选择性高、耐低温、浮选泡沫易消等优点。GE-609与十二胺和美国公司的ARMEEN12D相比较，GE-609比ARMEEN12D和十二胺产生的泡沫量少得多，且粗选泡沫产品扫选效果好，扫选后泡沫量进一步减少。这显示了GE-609有良好的分选性和较好的消泡性能，有利于整个浮选流程的顺畅操作，从而保证产品质量。GE-609在25℃和8℃时分选效果基本一致，它具有很好的耐低温性能。GE-609用于浮选太钢尖山铁矿石，经过一次粗选、一次精选、二次扫选，在25℃时，精矿品位高达69.22%，回收率97.78%，其浮选效果良好。当矿浆温度低到8℃时，GE-609反浮选同样获得铁品位69.17%，回收率97.87%的良好指标。针对齐大山赤铁矿石，采用GE-609作捕收剂，淀粉作抑制剂，反浮选硅酸盐矿，经一次粗选、一次精选、两次扫选顺序返回的闭路流程浮选，获得了铁精矿品位67.12%、回收率83.55%的良好指标，并可实现常温浮选，与阴离子反浮选工艺比较，阳离子反浮选可以降低选矿成本。山西岚县铁矿主要金属矿物为假象赤铁矿和镜铁矿，含量占59.0%，极少量磁铁矿，脉石矿物主要是石英，占39.0%。铁矿物嵌布粒度较细，石英矿物也以细粒嵌布于条带中。该矿采用GE-609捕收剂与抑制剂淀粉组合对矿石进行可选性试验，结果表明，在磨矿细度-325目占80%、pH值8.5、淀粉用量1500g/t，GE-609用量300g/t时，采用一次粗选、一次扫选、两次精选流程，获得了铁精矿产率50.66%，铁品位65.91%，铁回收率83.20%，尾矿品位13.67%的指标，与使用十二胺相比，GE-609的选择性和捕收性能均优于十二胺。3）YS系列YS-73型捕收剂是鞍钢弓长岭矿业公司与药剂厂家共同研制成功的新型高效复合阳离子捕收剂。弓长岭矿业公司将药剂用于磁铁精矿反浮选脱硅的工业试验，发现YS一73的性能优于十二胺，浮选温度低，仅为17℃，比阴离子反浮选低15℃，药剂制度简单，生产成本低，易于操作。在阳离子反浮选工艺中采用该药剂以来的工业应用实践表明，工艺流程顺行，生产指标稳定，浮选精矿铁品位达到68.89%、SiO23.90%左右，铁的回收率98.50%以上。4）其它阳离子捕收剂除此之外，国内外对醚胺、N-十二烷基-1,3-丙二胺、N-十二烷基-β-氨基丙酰胺、酰胺、多胺、缩合胺及其盐等也进行了铁矿阳离子反浮选中的应用研究，取得了一定的研究成果。螯合捕收剂是分子中含有两个以上的O、N、P等具有螯合基团的捕收剂，如羟肟酸、杂原子有机物等。RN-665螯合捕收剂的合成经历三个过程，即合成中间体、化合反应和纯化分离，最终产品为棕色胶状品，或呈小圆粒状，易溶于热水，略有刺激性气味，溶于水后气味消失。该药剂贮存超过半年后会发生基团变换，影响其选择性和捕收力。根据合成工艺和目前原料价格，批量生产RN-665药剂的出厂价为6800元／t。由于其用量较原有捕收剂少一半，所以使用RN-665不会增加药剂成本，且两种药剂改为一种药剂，配药、加药更加方便，可节省配药费用和人工费用。鞍钢矿业公司东鞍山选矿厂应用RN-665与氧化石蜡皂和塔尔油混合捕收剂进行了对比试验，研究发现采用，RN-665与原捕收剂比较，它不仅可以较大幅度(3.92％)提高精矿Fe品位，还使Fe回收率提高1.91%，降低了尾矿品位，在选矿流程和其它工艺条件不变的前提下，使用RN-665作为东鞍山贫铁矿浮选捕收剂，可以获得精矿(Fe)=62.05%，回收率为75.18%的良好指标，显示了较强的捕收能力和良好的选择性，是理想的贫铁矿捕收剂。从浮选过程可以看出，RN-665浮选过程中，消泡明显，矿泥上浮量少，浮选操作十分便利，最终精矿也非常干净，易于过滤；而用原捕收剂则不一样，矿泥上浮量大，泡沫难消，浮选操作不便，最终精矿仍夹带有泥，由于其选择性差．尽管粗选上浮量大，但仍有部分铁未上浮，导致尾矿品位高，精矿Fe品位上不去。螯合捕收剂抑制剂在铁矿抑制剂方面，淀粉及其淀粉衍生物是目前所有阴离子反浮选工艺中普遍使用的铁矿物抑制剂，目前用量最大的是淀粉和羧甲基变性淀粉(阴离子)。美国最早在铁矿石反浮选中使用淀粉选择性絮凝氧化铁矿物，获得良好效果。淀粉对矿物的抑制机理，一般认为氢键的作用是最重要的。因为淀粉分子很大。每个葡萄糖单体有3个羟基，变性淀粉还带有羧基或胺基，这些极性基团既能通过氢键的作用与水分子结合，又能在含有电负性大的元素(如氧)的矿物表面吸附，从而使矿物亲水，或吸附在若干个矿粒表面，借助高分子桥联，使细粒矿物絮凝。根据静电作用原理，阳离子型变性淀粉因在溶液中荷正电，比较容易在荷负电的矿物表面吸附，使之受到抑制或絮凝。反之，阴离子变性淀粉在溶液中荷负电，较容易在荷正电的矿物表面吸附，使之受到抑制或絮凝；另一方面，由矿物表面电性与pH值的关系可知，随着溶液pH值的增高，石英及金属氧化物表面电性相负值方向增大，这时阳离子淀粉的吸附量增多，而阴离子型淀粉则因同性相斥，吸附量减少。石英的零电点pH值为2～3，在溶液中阳离子型淀粉较易在石英表面吸附，且吸附量随pH值的升高而增加，而阴离子型淀粉则因同性相斥而影响吸附。反之，赤铁矿的零电点pH值为6.5，这时阴离子型淀粉较易在赤铁矿表面吸附，吸附量随pH值的升高而增大，而阳离子型淀粉则因受同性相斥而影响吸附。有人研究表明，糊精对赤铁矿的抑制效果较好，在较大的范围内精矿品位和回收率都较高；各种淀粉中支链淀粉和直链淀粉的配比不同，支链淀粉和直链淀粉的链长不同，导致各种淀粉对赤铁矿的浮选效果有差异；没有发现不同分子量的淀粉，对赤铁矿的抑制效果有明显差别。齐大山铁矿调军台选矿厂投产初期采用阴离子反浮选工艺时采用的铁矿抑制剂是玉米淀粉，由于玉米淀粉配制过程中需要消耗大量蒸汽、冬季热量浪费大且保质期短，故齐大山铁矿于2000年6月开始采用冷水配制且保质期长的羧甲基淀粉代替玉米淀粉的试验研究，结果表明，采用羧甲基淀粉代替玉米淀粉作为阴离子反浮选抑制剂，浮选精矿品位提高了0.42%，作业回收率降低了0.52%。这表明羧甲基淀粉代替玉米淀粉作为阴离子反浮选抑制剂不仅具有节约能源，延长淀粉使用期的特点，而且对提高精矿品位有利。S．帕夫洛维奇等借助红外光谱测定法、吸附等温线测定和微量浮选试验等手段，研究了玉米淀粉、它的多糖组分(直链淀粉和支链淀粉)、单体葡萄糖和二分子聚合物麦芽糖对赤铁矿和石英的抑制作用。研究表明，上述药剂都能有效地使赤铁矿保持亲水状态，而对于石英只是起絮凝作用(主要由于支链淀粉引起的)，使在用胺类捕收时才适度地降低它的可浮性；傅里叶变换红外光谱研究证实，这些碳水化合物被强烈地吸附在赤铁矿表面上，并且吸附的聚合物与单体的光谱很相似。东北大学系统地研究各种类型的淀粉对赤铁矿的抑制作用效果，研究表明，对比几种淀粉的抑制效果来看，普通玉米淀粉效果比较平缓，指标也比较好，对于生产应用比较方便调整；磷酸脂化淀粉是一种常见的阴离子改性淀粉，其用量对指标的变化则较灵敏，可能原因是其溶解性较好，过量时，自身发生团聚而降低了抑制作用，而用量不足同样也不能有效抑制赤铁矿。使用时用量控制应当严格；糊精在较高的用量下可有效絮凝赤铁矿，主要原因是由于其分子量相对较小所致，但可能对微细粒级的赤铁矿有较好的抑制作用；糯玉米淀粉的抑制效果与普通玉米淀粉相似。复合淀粉对赤铁矿和石英的抑制作用都较强，但精矿品位偏低。近期的研究表明，糊精、乙基纤维素对赤铁矿有良好的抑制作用，但对钙活化后石英没有抑制作用；不同抑制剂对赤铁矿的抑制能力大小：玉米淀粉>糯玉米淀粉>糊精>羧甲基纤维素>乙基纤维素>甲基纤维素。活化剂马鞍山矿山研究院研制出铁精矿脱硫特效活化剂MHH-1，该产品对脱除铁精矿的硫化矿特别是磁性较强、可浮性较差的磁黄铁矿具有明显效果。磁黄铁矿磁性较强，可浮性较差，要将其与磁铁矿有效分离，活化剂种类的选择尤为重要，目前国内很多选厂采用CuSO4作活化剂，能够改善分选效果，但有时也不尽如人意。马鞍山矿山研究院在大量试验研究的基础上，通过对国内外不同矿种的研究，自行开发研制的新型活化剂MHH-1，该药剂相对其它同类药剂具有如下优点：(1)脱硫效果好。通过对国外某高硫铁矿的脱硫试验结果可以看出，加入CuSO4作为活化剂进行选别后，铁精矿中硫含量为0.891%，仍然较高。而使用MHH-1活化剂后，铁精矿中硫含量大幅降低，达到0.298%，选别指标明显优于使用CuSO4作活化剂的选别指标。通过对新疆某矿的磁选精矿进行的脱硫试验结果可以看出，使用MHH-1活化剂可以有效地分离磁黄铁矿与磁铁矿，从而大幅降低精矿中的磁黄铁矿的含量，使精矿中硫含量从10.47%降到0.25%，达到了满意的效果。(2)成本低。采用MHH-1作为活化剂，在相同用量的情况下，可以降低黄药用量，且与常规脱硫工艺相比，药剂费用略有降低。该药剂的研制成功、有效地解决了目前部分矿山铁精矿中因含磁黄铁矿而使硫含量较高的问题，为矿山铁精矿提铁降硫提供了新途径。4铁矿浮选新技术载体浮选近来研究表明，载体浮选是提高细粒浮选的有效方法。对东鞍山赤铁矿的载体浮选试验研究表明，当油酸钠浓度为2.5×10-4mol/L、辛基羟肟酸钠浓度为1.2×10-4mol/L、pH为8、载体粒度为-50+25m、载体比例为40%时，浮选分离-10m赤铁矿和-10m石英人工混合矿（TFe品位35.00%），能获得-10m赤铁矿回收率90.76%，精矿铁品位64.20%，尾矿铁品位6.73%的良好分离指标。生物浮选矿物与微生物作用会使矿物的表面化学性质发生很大变化，进而扩大需分离矿物的表面化学性质差异，实现环境友好的分离。A.拉塔拉杨研究认为，多黏芽孢杆菌及其代谢产物可有效地提高石英和高岭石的可浮性，选择性地絮凝或抑制赤铁矿。M.S.迪梅斯克特将非病源性疏水暗红球细菌作为赤铁矿—石英体系中的浮选药剂，赤铁矿和石英混合物的微量浮选试验表明，通过生物处理，浮选赤铁矿颗粒和抑制石英颗粒是可能的。胡芳仁在高磷铁矿微生物脱磷的研究中，系统地进行了T.f菌氧化黄铁矿生产浸出液及以此浸出液浸矿脱磷的研究，可使梅山铁矿中磷含量由0.43%降至0.16%。黄剑胯申请了一项“铁矿微生物—化学联合脱磷方法”的专利，先将含有硫杆菌的培养液与铁矿粉进行一段时间有生物处理至自反应基本停止，然后加入含有单宁的化学处理液，搅拌、过滤后，大量含磷杂质被分离至废液中，可将高磷铁矿粉中的磷含量降到0.2%以下。杨慧芬研究认为在中性pH时，在煤、赤铁矿和磷灰石体系中，草分枝杆菌内对赤铁矿有絮凝作用，当pH=3时，获得的赤铁矿絮团含水量最少，絮凝效果最好。5铁矿浮选新设备浮选设备在铁矿石选矿作业中应用很广泛，目前国内广泛应用的浮选设备主要是各种类型浮选机，类型有自吸气机械搅拌式、充气机械搅拌式和充气式三种，针对浮选机的研究主要集中在浮选机槽体结构、叶轮形状、叶轮转速、叶轮直径、定子等方面。使用较多的包括XT系列浮选机、BF系列浮选机、JJF系列浮选机、CF系列浮选机。长沙矿冶研究院和中国矿业大学合作又将浮选柱应用于铁矿浮选领域。浮选柱上世纪80年代后成功解决了发泡器后，铁矿石反浮选厂纷纷用浮选柱代替浮选机在磁选铁精矿反浮选中使用，它不仅具有处理量大，占地面积小1/3，能耗减少20%，投资少的特点，而且具有铁精矿品位高、含SiO2低，对微细粒物粒，在反浮选泡沫中损失铁少，铁回收率高的优点。工业试验表明，浮选柱用于反浮选脱硅较传统浮选机分选性好，由于浮选柱的特定几何形状，单位体积容量占地面积小，泡沫密集，泡沫高度可达1~2m，当冲洗水冲洗泡沫时，能降低铁精矿中硅含量，同时又能使铁的损失率保持最低，回收率高，浮选回路简单，建设投资低20%~30%，运营费用低。近年来国外一些大型铁矿反浮选厂普遍采用浮选柱取代浮选机。巴西萨马尔库矿业公司最早于1990年在铁矿浮选中采用浮选柱用以提高生产能力，为降低浮选尾矿品位，又先后安装使用了粗选、扫选和精选作业的15台浮选柱。印度库德雷克铁矿有限公司采用8台浮选柱处理铁品位67%、SiO24.5%的精矿，使SiO2含量降到了2%，满足了用户球团用铁精矿的质量要求。目前，巴西、加拿大、美国、委内瑞拉和印度等国的铁矿选矿厂已安装使用了50余台浮选柱。近年，国外一些大型铁矿反浮选厂普遍采用浮选柱取代浮选机，生产含硅≤2%的优质球团用铁精矿。巴西浮选柱生产流程一粗二精一扫，其主要设备及结果见下表。巴西某厂浮选柱旋流—静态浮选柱国内的长沙矿冶研究院与中国矿业大学合作，将已在选煤行业成功应用的旋流—静态浮选柱引入铁矿反浮选，在鞍钢弓长岭完成了工业试验。旋流—静态微泡浮选柱采用梯级优化分选，包括柱浮选、旋流分离和管流矿化三部分。柱浮选位于柱体上部，用于预分选，并借助于其选择性得到高质量的精矿；旋流分离位于柱浮选下部，用于柱浮选的进一步分选，并通过高回收率得到合格尾矿；管流矿化是引入气体并形成微泡。采用筛板和蜂窝混合充填浮选柱，以规划流体流动，支撑泡沫层厚度。其分选原理图如图7所示。柱浮选段为一柱体，位于整个柱体上部；旋流器分选段采用柱一锥相连的水介旋流器结构，并与浮选段呈上下结构相连。从旋流段角度看，浮选段相当于放大了的旋流器溢流管。在浮选段的顶部，设置了喷淋水管和泡沫精矿收集槽；给矿点位于浮选段中上部，最终尾矿由旋流器底流口排出。气泡发生器采用外置式，并沿切线方向与旋流段柱体相连(并相当于旋流器切线给料管)。气泡发生器上设有导气管。气泡发生器是浮选柱的关键部件。它采用文丘里管的内部结构，具有引入气体并把气体破碎成泡的双重作用。旋流-静态微泡浮选柱分选原理示意图弓长岭浮选柱与浮选机分选指标对比（％）以细筛筛下铁精矿为原料，使用旋流-静态浮选柱阳离子反浮选工艺，实验室研究制得了高纯铁精矿。在原矿TFe63.5%的情况下，获得了TFe70%以上、回收率大于80%的高纯铁精矿。2003年长沙矿冶研究院和中国矿业大学合作将旋流—静态浮选柱在鞍钢弓长岭选矿厂进行了3t/h规模的工业分流试验，与浮选机相比，精矿品位提高1~1.5个百分点，SiO2含量降低了1个百分点，回收率提高10个百分点。弓长岭铁矿工业试验浮选柱与浮选机分选指标对比结果如表5所示。可见采用浮选柱可明显提高回收率，降低尾矿品位，且不需中矿再磨。弓长岭铁矿使用的浮选柱自吸式充气浮选柱该机采用自吸式气泡发生器，当矿浆经过可以控制吸气量大小的气泡发生器后，迅速形成矿化泡沫而沿浮选柱上升。自吸式充气浮选柱从铅锌选矿厂铅锌浮选尾矿中回收闪锌矿的半工业试验，取得了锌精矿品位9.00%～14.00%的指标。为了控制柱体内流体大扰动这种不利分选的流体流动状态,在柱体内每间隔0.7m添加一层开孔为<12mm的筛板，筛板开孔率为60%，此举有效改善了分选环境，达到了既强化柱内三相体系之间的能量交换，又提高了浮选逆流碰撞与矿化效率的目的。浮选的泡沫层也有了支撑，气泡在升浮过程中不易兼并，分选过程更稳定。磁浮选机对于磁性铁精矿的脱硅反浮选，泡沫产品中铁主要损失于-25m中，磁场的应用可抑制细粒磁铁矿的浮选，提高浮选的选择性，可有效地控制铁的损失。在容积为1.42m3维姆科浮选机的泡沫堰下方安装磁格栅，可达到这一目的。在浮选机中用磁格栅产生外加磁场。安装在1.42ｍ3维姆科浮选机中的磁格栅浮选试验研究表明，应用安放有永磁条的格栅形式的磁场可以抑制磁铁矿的浮选，提高铁精矿的铁回收率；随着格栅中安放的永磁条层数的增多，槽内产品铁的回收率增大；随着格栅中安放的磁条层数的增加，浮选的选择性改善；磁铁矿覆盖后，磁格栅中每个孔中心的磁感强度降低50%，但是磁感应强度的这种降低对浮选结果影响不明显。浮选机中的磁格栅浮选试验后的磁格栅此外，将磁系安装在浮选机的上部形成磁浮力场分选装置，抑制铁矿反浮选时磁性矿物进入尾矿。磁浮机中的磁力场可有效地抑制磁性矿物进入尾矿，提高了铁精矿回收率；同时脉冲磁力场减少了磁团聚引起的非磁性夹杂，提高了铁精矿质量。在一定的磁场条件和药剂制度下，从磁铁矿中反浮选脉石矿物，一次分选能够使磁铁矿品位从TFe65.43%提高到TFe69%以上，精矿回收率在95%以上，明显优于单一的浮选和常规磁选。北京矿冶研究总院在对磁铁矿分选过程进行大量分析研究的基础上，提出并探索研究了磁铁矿在磁浮力场中的分选规律性，了磁浮选机并进行了试验，其原理是：磁性颗粒在分选区不断地受到“分散－团聚－再分散－再团聚”的反复磁力作用，当磁性颗粒发生团聚时，在重力作用下向下运动，直到被排进精矿区；当磁性颗粒被分散时，脉石矿物脱离磁团（磁链），在药剂的作用下被气泡捕获后上升到溢流槽，作为尾矿排出。脉冲磁场的作用不但能很好地解决磁选过程中发生的磁团聚，保证精矿品位，同时磁场力对磁性颗粒还具有很好的抑制作用，保证了磁性矿物较高的回收率。试验表明：同等条件下，磁浮选装置与浮选机相比精矿品位提高0.5%~1.0%，尾矿品位降低15~20%，回收率提高5%~15%；磁浮选装置与磁选管相比，可提高精矿品位，亦可提高回收率，综合分选指标基本相当，但明显高于磁选机的分选指标。磁浮选机的磁场强度、捕收剂用量、磁场脉冲时间是影响磁铁矿磁浮选结果的主要因素，尤其是脉冲磁场对精矿回收率、精矿品位、尾矿品位有着显著的影响。BF型浮选机BF-T新型浮选机是北京矿冶总院专门针对铁精矿反浮选工艺研制的新型浮选机。它采用国家发明专利自吸式浮选机的先进技术，吸取国内外同类产品的优点，针对铁精矿反浮选的特殊工艺条件进行优化设计，整机技术性能优异。BF-T型浮选机主要由电机装置、槽体部件、主轴部件、刮泡装置等部件组成。主轴部件包括大皮带轮、轴承体、中心筒、主轴、吸气管、叶轮、盖板等零部件，主轴部件是BF-T型浮选机的核心。BF-T型浮选机结构简图如下图所示：BF-T型浮选机简图该浮选机工作时，当电机驱动主轴带动叶轮旋转时，叶轮腔内的矿浆受离心力的作用向四周甩出，叶轮腔内产生负压，空气通过吸气管吸入上叶轮腔。与此同时，叶轮下部的矿浆通过叶轮下锥盘中心孔吸入下叶轮腔，在叶轮腔内与空气混合，然后通过盖板与叶轮之间的通道向四周甩出，其中一部分气液固混合物在离开盖板通道后，向浮选槽上部运动参与浮选过程。而另一部分矿浆向浮选槽底部运动，受叶轮的抽吸再次进入下叶轮腔，形成矿浆的下循环。矿浆进行下循环有利于粗颗粒矿物的悬浮，能最大限度地减少粗砂在浮选槽下部的沉积。BF-T型浮选机继承了BF型浮选机的优点，并根据铁精矿反浮选的工艺特点加以改进，主要优点有：(1)功耗低，叶轮区搅拌强度适中；(2)槽内矿浆按固定方式进行下循环，有利于粗粒矿物悬浮，不产生沉槽现象；(3)作业间平面配置，自吸空气、自吸矿浆、自成浮选回路，不需配备辅助设备，流程变动方便灵活，操作维修方便；(4)吸气量可调，根据工艺需要调整吸气量；(5)叶轮圆周速度低，易损件使用周期长；(6)根据矿石性质、药剂制度的不同，调整最佳的浮选机技术参数；(7)矿浆液面控制配有自动控制、电动控制和手动控制装置，可根据客户需要任选一种。BF-T型浮选机推广应用情况鞍钢集团东鞍山烧结厂处理鞍山式假象赤铁矿，2003年东鞍山烧结厂进行工艺和设备改造，采用“两段连续磨矿、中矿再磨、重选、磁选、阴离子反浮选工艺”，反浮选作业中使用BF-T16型浮选机代替原来的JJF浮选机，改造后铁精矿品位由60%左右提高到66%以上，尾矿品位由23%左右降低到19.53%左右；鞍钢集团齐大山选矿厂的原料是鞍山式赤铁矿，采用“阶段磨矿、粗细分选、重选-磁选-阴离子反浮选”工艺流程，反浮选作业使用BF-T10和BF-T6型浮选机，2004年4月以来铁精矿品位一直稳定在67%以上，尾矿品位也由原12.5%降至11.14%，SiO2由原8%降至4%以下，铁精矿品位比改造前提高3.8个百分点，尾矿品位降低1.36个百分点，一级品率达99.80%以上；鞍钢集团调军台选矿厂设计规模为年处理鞍山式氧化铁矿900万t，采用“连续磨矿、弱磁、中磁、强磁、阴离子反浮选”的工艺流程，使用BF-T20和BF-T10