تاثیر متغیرهای عملیاتی فلوتاسیون ستونی در سولفورزدایی از کنسانتره‌های آهن

ذرات ریز پیریت در حضور کانی‌های آهن‌دار مانند مگنتیت و هماتیت، به طور کامل توسط جداکننده‌های مغناطیسی بازیابی نمی‌شوند و فلوتاسیون معکوس روشی موثر برای کاهش سولفور از کنسانتره جداکننده‌های مغناطیسی است. هدف از این پژوهش، بررسی تاثیر متغیرهای عملیاتی بر عملکرد ستون فلوتاسیون در فرآیند سولفورزدایی از کنسانتره آهن و بهینه‌سازی شرایط عملیاتی، برای دستیابی به بیشینه بازیابی سولفور همراه با کمینه اتلاف آهن است. بدین منظور با انجام 45 آزمایش در قالب طراحی آزمایش‌هایccd ، تاثیر عوامل عملیاتی مهم نظیر سرعت ظاهری گاز، ارتفاع کف، میزان کلکتور و کف‌ساز، درصد جامد و ph پالپ برای دستیابی به هدف، مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از تاثیر عوامل معنادار و تحلیل واریانس آنها، شرایط عملیاتی بهینه برای دستیابی به مقادیر بیشینه کارآیی پیش‌بینی شد. با اعمال شرایط بهینه عملیاتی (gr/t 150= کلکتورpax ، gr/t 200= کف‌سازmibc ، 4.9= ph، cm/s 1.6= هوای ورودی، 30= درصد جامد، cm 20 = ارتفاع کف)، میزان عیار سولفور کنسانتره و بازیابی آهن در سطح اعتماد 95 درصد به ترتیب برابر 0.08 و 98 درصد به دست آمد.

The Effect of Column Flotation Operational Variables on Desulfurization of Iron Ore Concentrate

SummaryBased on a central composite design (CCD), the effect of operational factors as flow rate, froth depth, slurry solids percent, frother/collector dosage, and pH were considered on the flotation column performance in desulfurization process from iron concentrate. Sulfur, total Fe contents, and d80 of the sample were found to be 0.48%, 63.3%, and 90µm, respectively. Based on the results of ANOVA, the optimum values of column operation parameters were 150 gr/t of  PAX, 200 gr/t of  MIBC, 20 cm froth depth, 1.6 cm/s of airflow rate, pH of 4.9 and a solid concentration of 30%. In optimum conditions, sulfur grade and iron recovery were equal to 0.08% and 98%, respectively. IntroductionColumn cells in comparison to mechanical cells are used in iron processing to decrease impurities to produce pellets. Column flotation depends on some operating parameters which are effective on mineral processing performance. This study presents an experimental program performed to study the effects of flotation column variables including gas flow rate, froth depth, slurry solids percent, frother/collector dosage, and pH on desulfurization of an iron ore concentrate. Methodology and ApproachesThe iron ore sample employed in this study was supplied from magnetic separators concentrate in a hematite concentrate plant from the GoleGohar iron ore complex. The feed sample consisted of 63.3% Fe with a significant amount of sulfur which is equal to 0.48%. Overall, 45 runs were selected to be performed based on a central composite design (CCD) proposed by Statistica software. The commercial software Design Expert version 18.0 was used for the work. The parameters varied were the airflow rate, pH, reagent dosages, pulp density, and froth height. The main and interaction effects of the flotation column variables on the solid and water recovery and concentration and tailing sulfur grades during the desulfurization of iron ore were analyzed using an ANOVA model. Results and ConclusionsBased on the results of ANOVA, optimum values of column operation parameters were 150 gr/t of  PAX, 200 gr/t of  MIBC, 20 cm froth depth, 1.6 cm/s of airflow rate, pH of 4.9 and a solid concentration of 30%. By applying operational optimum conditions at a significant level of 95%, concentrate and tailing sulfur grades were equal to 0.08%, 34%, respectively. Results in optimal conditions indicated that column flotation was considerably more efficient than mechanical flotation for iron ore desulfurization with the iron recovery of 98%.