強化密度離析的弱磁性鐵礦石流態化分選機理研究

《強化密度離析的弱磁性鐵礦石流態化分選機理研究》是依託中國礦業大學，由賀靖峰擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：強化密度離析的弱磁性鐵礦石流態化分選機理研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：賀靖峰
• 依託單位：中國礦業大學

項目摘要

針對弱磁性鐵礦石的分選提純難題，提出將濃相氣固流態化分選技術引入鐵礦石分選回收領域，具有對礦石選擇性好、分選精度高、無需用水、污染小、套用範圍廣等優勢。本課題以弱磁性赤鐵礦石為研究對象，以原礦的礦物學特性及加重質顆粒的介質屬性為基礎，擬採用試驗表征及測試、理論分析、計算機數值模擬、分選試驗相結合的方法，研究準散式鼓泡流態化分選體系中的非線性動力學特性，揭示流化床三維空間內時均穩定分選體系的形成機理及演化規律；通過設備結構、分選工藝及擾動因子等因素的耦合及協同最佳化，揭示多組分多尺度鐵礦石顆粒在流態化穩定分選體系中的運動規律與分選機理，建立強化流態化穩定性及分選可靠性的關鍵因素協同最佳化的調控機制，為我國乾旱缺水地區的鐵礦石乾法分選提純提供一條新途徑。

結題摘要

弱磁性貧雜鐵礦石的高效低成本分選提純是後續冶煉過程的前提，也是選冶領域的焦點和難點問題。採用物理方法預先拋除部分脈石礦物，將極大地提高后續破碎磨礦、磁選、浮選等工藝的分選效率，降低分選成本。本項目提出將濃相氣固流態化分選技術引入鐵礦石分選回收領域，具有對礦石選擇性好、分選精度高、無需用水、污染小、套用範圍廣等優勢。本項目深入研究了弱磁性赤鐵礦石的元素組成、物相組成、脈石嵌布規律等，通過選取代表性的弱磁性赤鐵礦石獲得了鐵礦石的鐵品位-密度分布規律，指出了弱磁性赤鐵礦石在不同分選密度下的理論分選指標。選取氣霧化鐵粉和鋯英砂組成的混合加重質作為粗粒級弱磁性赤鐵礦石的分選介質，實現了流化床的床層密度在2.6-3.8g/cm3的範圍內調控。考察了不同加重質配比對二元加重質流化床床層密度的影響規律，建立了床層密度的可靠預測模型，可以準確調控流化床的床層密度。通過單因素分選試驗確定了流化床操作條件對鐵礦石分選效果的影響，通過進行多因素回響曲面法試驗研究了操作參數對分選效果影響規律及其互動作用，確定了鐵礦石的最佳分選條件，粗精礦全鐵品位高於51%,回收率高於79%。通過對不同粒度級的鐵礦石的分選結果試驗表明：隨著鐵礦石粒度級的減小，鐵礦石分選精度降低，分選得到的精礦品位和鐵回收率均減小，得到傳統氣固流化床分選鐵礦石的粒度下限為大於10mm。提出改善細粒級鐵礦石分選效果需要引入其它外力場，如振動力場，機械攪拌等，以改善流化床的床層密度穩定性。研究了振動力場與氣流場耦合作用下，1-6 mm細粒級弱磁性赤鐵礦石的流化特性與分離規律，結果表明：通過脫除細粒級脈石尾礦，基於密度離析的乾法振動分選技術能夠實現細粒級弱磁性赤鐵礦石的高效分選提質，在適宜的操作條件下，能夠保證較高的粗精礦品位及回收率，分別高於52%與65%。項目研究成果能夠拓展到其它貧雜礦石的拋尾及煤系共伴生礦物的分選提質等領域，為貧雜礦產資源的分選回收提供一條新途徑。