随着现代钢铁工业日益发展，对入炉铁矿石的品位要求越来越高，铁矿石中杂质含量要求越来越苛刻。铁矿石中钾、钠存在时，由于炼铁时钾、钠在高炉下部高温区挥发，到上部又氧化进入炉料中，在炉内循环积累，引起结瘤，降低焦炭和矿石的强度[1]，同时严重影响到高炉的使用寿命。某铁精矿含有害杂质钾、钠较高，K+Na含量达到0.8%左右，德国某知名研究所从原矿开始进行选矿试验，没能成功地将有害杂质钾、钠降低到铁精矿的质量标准(0.3%)。长沙矿冶研究院通过对捕收剂进行改性和优化，采用反浮选对该铁精矿进行了降杂试验，取得了成功。
一、矿样性质
矿样的粒度测定为90%－0.075mm。矿样多元素化学分析结果见表1[2]。
经显微镜下观察发现：脉石矿物以钾长石和石英居多，其次是黑云母、绿泥石、方解石、重晶石等。长石多呈粒状，晶体粒度大多在0.02mm以下，表面普遍发生轻微的高岭石化，肉眼下呈淡玫瑰红色。石英的产出形式较为简单，常为不规则粒状，粒度0.02～0.1mm不等。铁矿物基本解离，或部分以贫连生体呈现。
二、实验室试验设备及药剂
（一）主要设备有XFD－63型系列单槽浮选机；XFD－76型挂槽式浮选机，标准筛。
（二）实验室主要药剂有HF调整剂、醚胺、NaOH、CaO、SA调整剂、SD抑制剂、AY－17阳离子捕收剂、Hoss阴离子捕收剂。
三、浮选试验及结果
反浮选是一种成熟的提铁降杂工艺，在国内外各大钢铁公司的选矿厂得到了广泛应用。针对该铁精矿中的主要脉石是长石，长石浮选常用的捕收剂有油酸类、胺类，调整剂有氢氟酸等[3－4] 。
（一）药剂筛选试验
不同药剂制度下反浮选试验结果见表2。阳离子型捕收剂浮选温度为常温(20℃)，阴离子捕收剂浮选温度为30℃。
从表2可看出，AY－17捕收剂的浮选降杂效果最好，醚胺阳离子捕收剂的浮选效果次之，Hoss阴离子捕收剂的降杂效果最差。考虑到药剂对环境的影响，选择以SA，SD和AY－17作为反浮选的主要浮选药剂，并进行优化试验。
（二）SA调整剂用量试验
为了考查SA对浮选指标的影响，进行了SA用量的试验。固定药剂用量：SD用量133.3g/t，AY－17用量100g/t。试验结果见表3。
从表3可看出，当SA用量为零时，铁精矿的杂质含量都能达到要求；SA的添加可以大幅度增加浮选泡沫的产率，导致浮选泡沫品位升高，影响到铁的作业回收率，而铁精矿品位升高幅度不大，杂质下降幅度也不大。因此，可以考虑不添加SA调整剂。
（三）SD抑制剂用量试验
SD是常用的有效铁抑制剂，在铁精矿的反浮选中广泛应用，可以大幅度提高反浮选的分选效率。为了考察SD用量对浮选指标的影响，在AY－17捕收剂用量66.7g/t的条件下，进行了SD用量试验，结果见表4。
从表4可见，随着SD抑制剂用量的增加，精矿产率、铁回收率增加，精矿中的钾、钠也增加，但都在合格的范围之内，泡沫品位大幅度下降，精矿品位略为下降。
（四）AY－17阳离子捕收剂用量试验
在SD用量为133.3g/t的条件下，AY－17捕收剂用量试验结果见表5。
从表5可看出，随着AY－17用量的增加，精矿品位升高，杂质钾、钠的含量下降，捕收剂用量只需66.7g/t，铁精矿品位达到TFe 69.93%，钾、钠降低至0.152%，完全合格。
（五）浮选开路试验
选择SD抑制剂用量133.3g/t，AY－17捕收剂用量66.7g/t，在20℃条件下进行了1次粗选，2次扫选开路试验，试验结果见表6。
（六）浮选闭路试验
根据开路试验的结果，给矿在1次粗选、2次扫选条件下，可以得到合格的铁精矿要求，同时损失的铁回收率也是在比较合理的范围。考虑到闭路泡沫返回部分残存捕收剂药剂，SD抑制剂用量选择200g/t，AY－17捕收剂用量66.7 g/t，1次粗选、2次扫选闭路试验数质量流程见图1。
四、结论
（一）高钾、钠铁精矿(K+Na含量为0.8%)采用反浮选可以达到提质降杂的效果，闭路试验取得了铁精矿品位70.24%，铁精矿中杂质钾、钠含量0.17%，低于0.2%的指标。
（二）AY－17可以作为钾、钠的有效阳离子型捕收剂。
参考文献
[1]李慧，钢铁冶金概论[M]．北京：冶金工业出版社，1993．
[2]罗良飞，某低铁高钾钠铁矿选铁试验报告[R]．长沙：长沙矿冶研究院，2009．
[3]胡为柏，浮选[M]．北京：冶金工业出版社，1992．
[4]张鉴，樊丽琴，翟文华，等．包钢选矿厂提质降杂生产技术攻关[C]∥金属矿山杂志社．2002年全国铁精矿提质降杂学术研讨及技术交流会．马鞍山：金属矿山杂志社，2002：126－130．
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