提高某鐵礦選礦指標(biāo)的試驗(yàn)研究

彭芬蘭，張漢平

(昆明冶金高等?？茖W(xué)校冶金與礦業(yè)學(xué)院，云南 昆明 650033)

鐵是我國(guó)主要黑色金屬資源之一，在生活的各個(gè)領(lǐng)域均有著廣泛的應(yīng)用。鐵礦主要分為硫化鐵礦和氧化鐵礦，產(chǎn)于泰國(guó)某地的鐵礦主要金屬礦物有磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦以及針鐵礦，主要脈石礦物為石英、氧化鎂、三氧化二鋁等。

1 原礦性質(zhì)

對(duì)原礦進(jìn)行篩分分析，篩分分析結(jié)果如表1所示。

表1 原礦篩分分析結(jié)果Tab.1 Results of screening analysis of raw ore

由表1可知：

1)原礦含鐵品位相對(duì)較高，為58.85%；

2)原礦中 +5 mm 部分產(chǎn)率為76.70%，含鐵品位已經(jīng)達(dá)到61.19%，鐵金屬量為79.74%，+5 mm 部分已經(jīng)達(dá)到了鐵精礦的品位要求。

3)-5 mm 部分產(chǎn)率為23.30%，含鐵品位為51.34%，鐵金屬量為20.26%。

因此此次試驗(yàn)只針對(duì)原礦中 -5 mm 的粒級(jí)作研究分析。

1.2 原礦光譜分析結(jié)果(表2)

表2 原礦光譜分析結(jié)果Tab.2 Results of spectral analysis of raw ore

1.3 原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果(表3)

表3 原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果Tab.3 Results of chemical multi-element analysis of primary ore

1.4 原礦鐵物相分析結(jié)果(表4)

表4 原礦鐵物相分析結(jié)果Tab.4 Results of phase analysis of raw ore %

1.5 原礦分析結(jié)果

1)原礦含鐵品位為51.34%，二氧化硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8.69%，硫、磷、砷質(zhì)量分?jǐn)?shù)相對(duì)較低。

2)原礦主要含鐵礦物為赤褐鐵礦、針鐵礦，其次為磁鐵礦；脈石礦物主要為石英、高嶺石等。

2 選礦試驗(yàn)研究

方案討論：由于原礦含鐵品位為51.34%，其他雜質(zhì)元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)相對(duì)較低，試驗(yàn)的目的為：在保證回收率的同時(shí)，提高鐵精礦的品位。擬定的試驗(yàn)方案如下：原礦通過(guò)磨礦后，先采用弱磁選工藝回收原礦中的強(qiáng)磁性礦物磁鐵礦；然后再采用強(qiáng)磁選工藝回收礦石中的弱磁性礦物褐鐵礦及針鐵礦。

2.1 原礦弱磁選工藝中磨礦細(xì)度條件試驗(yàn)研究

為了使礦物得到有效的單體解離，原礦通過(guò)磨礦后，使礦石中目的礦物進(jìn)行有效解離。采用弱磁選工藝，對(duì)原礦中的磁鐵礦進(jìn)行選別，試驗(yàn)流程見圖1，結(jié)果見表5。

圖1 弱磁選磨礦細(xì)度條件試驗(yàn)流程Fig.1 Flow of grinding fineness condition test for weak magnetic separation

表5 原礦磨礦細(xì)度條件試驗(yàn)結(jié)果表Tab.5 Test results of grinding fineness conditions of raw ore

從表5中的試驗(yàn)結(jié)果可以看出：隨著磨礦細(xì)度變細(xì)，弱磁精礦品位隨之提高，但鐵回收率隨之降低。綜合考慮，該礦的弱磁選磨礦細(xì)度定為 -74 μm,占60%。

2.2 原礦弱磁選工藝中弱磁選磁場(chǎng)強(qiáng)度條件試驗(yàn)研究

在磨礦細(xì)度定為 -74 μm 占60%的條件下，對(duì)弱磁選工藝的磁場(chǎng)強(qiáng)度進(jìn)行條件試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見圖2，結(jié)果見表6。

圖2 弱磁選磁場(chǎng)強(qiáng)度條件試驗(yàn)流程Fig.2 Flow of condition test for intensity of weak magnetic separation magnetic field

從表6中的試驗(yàn)結(jié)果可以看出：隨著弱磁選的磁場(chǎng)強(qiáng)度的增加，弱磁精礦品位隨之降低，但鐵回收率隨之增加。綜合考慮，該礦的弱磁選的磁場(chǎng)強(qiáng)度定為 0.2 T；該礦在磨礦細(xì)度為 -74 μm 占60%，磁場(chǎng)強(qiáng)度為 0.2 T 的弱磁選工藝可得鐵精礦產(chǎn)率為4.46%，鐵品位為65.22%，回收率為5.67%。

表6 原礦弱磁選磁場(chǎng)強(qiáng)度條件試驗(yàn)結(jié)果Tab.6 Experimental results of weak magnetic separation field intensity for raw ore

2.3 弱磁尾礦“強(qiáng)磁再選”磁場(chǎng)強(qiáng)度條件試驗(yàn)研究

弱磁選尾礦“強(qiáng)磁再選”磁場(chǎng)強(qiáng)度條件試驗(yàn)流程見圖3，結(jié)果見表7。

圖3 弱磁選尾礦“強(qiáng)磁再選”磁場(chǎng)強(qiáng)度條件試驗(yàn)流程Fig.3 Flow chart of “strong magnetic reconcentration” magnetic field intensity condition test for weak magnetic separation tailings

表7 弱磁選尾礦“強(qiáng)磁再選”磁場(chǎng)強(qiáng)度條件試驗(yàn)結(jié)果Tab.7 Experimental results of “strong magnetic reconcentration”magnetic field intensity condition for weak magnetic separation tailings

從表中的試驗(yàn)結(jié)果可以看出：在弱磁選尾礦采用“強(qiáng)磁再選”工藝中，隨著強(qiáng)磁選的磁場(chǎng)強(qiáng)度的增加，強(qiáng)磁精礦品位略有降低，但鐵回收率隨之增加。綜合考慮，弱磁選尾礦“強(qiáng)磁再選”的磁場(chǎng)強(qiáng)度定為 1.2 T。

對(duì)原礦 -5 mm 部分的礦樣通過(guò)“磨礦—弱磁選—強(qiáng)磁選”聯(lián)合工藝的試驗(yàn)結(jié)果見表8 。

表8 合并后的試驗(yàn)結(jié)果Tab.8 Results of combined trials %

-5 mm 部分的礦樣采用“磨礦—弱磁選—強(qiáng)磁選”最終可得鐵精礦產(chǎn)率為73.59%，鐵品位為56.77%，回收率為81.31%。-5 mm 部分的礦樣采用“磨礦-弱磁選-強(qiáng)磁再選”工藝。

2.4 試驗(yàn)小結(jié)

1)原礦樣中 -5 mm 部分原礦品位鐵為51.34%，SiO2為8.69%，硫、磷、砷相對(duì)較低。

2)在磨礦細(xì)度為 -74 μm 60%時(shí)，磁場(chǎng)強(qiáng)度為 0.2 T 時(shí)通過(guò)弱磁選可得鐵精礦1：產(chǎn)率為4.46%，鐵品位65.22%，回收率為5.67%；

3)弱磁選尾礦采用強(qiáng)磁選工藝再選，可得鐵精礦2：產(chǎn)率為69.13%，鐵品位56.23%，回收率為75.65%；

4)-5 mm 部分的礦樣采用“磨礦—弱磁選—強(qiáng)磁選”最終可得鐵精礦產(chǎn)率為73.59%，鐵品位為56.77%，回收率為81.31%。

3 產(chǎn)品考查

對(duì)于 -5 mm 部分礦樣通過(guò)“磨礦—弱磁選—強(qiáng)磁選”的工藝流程，可得到2個(gè)鐵精礦，即為弱磁選精礦和強(qiáng)磁選精礦，分別對(duì)這2個(gè)產(chǎn)品進(jìn)行考查，結(jié)果見表9、10。

表9 弱磁選精礦化學(xué)多元素分析Tab.9 Chemical multi-element analysis of weak magnetic separation concentrate

4 強(qiáng)磁精礦脫硅試驗(yàn)研究

從表10可以看出，強(qiáng)磁選精礦中二氧化硅及三氧化二鋁質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.21%，4.81%，相對(duì)較高，對(duì)該產(chǎn)品采用反浮選工藝進(jìn)行脫硅及鋁，降低該產(chǎn)品中的二氧化硅、三氧化二鋁含量，提高該產(chǎn)品的品質(zhì)；在試驗(yàn)中進(jìn)行的大量詳細(xì)的條件試驗(yàn)，最終確定流程為“一粗兩掃兩精”的浮選工藝，藥劑條件為：六偏磷酸鈉：100+50+30 g/t；十八胺：600+300+200。通過(guò)反浮選流程，強(qiáng)磁選精礦脫硅試驗(yàn)結(jié)果見表11。

表10 強(qiáng)磁選精礦化學(xué)多元素分析結(jié)果Tab.10 Chemical multi-element analysis results of strong magnetic separation concentrate

表11 強(qiáng)磁選精礦反浮選脫硅及鋁試驗(yàn)結(jié)果Tab.11 Reverse flotation desilication and aluminum test results of high intensity magnetic separation concentrate %

從表11可以看出：強(qiáng)磁選精礦采用“反浮選”脫硅工藝，鐵精礦鐵品味從56.77%提高到58.93%，浮選效果不明顯;而且工藝流程增加了脫硅流程，工藝流程復(fù)雜了，生產(chǎn)成本也要提高，并且藥劑的使用會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，綜合考慮經(jīng)濟(jì)成本及技術(shù)指標(biāo)因素，對(duì)強(qiáng)磁精礦不再進(jìn)行脫硅工藝。

5 建 議

通過(guò)上述的試驗(yàn)研究，對(duì)于整個(gè)的鐵礦樣來(lái)說(shuō)，建議的生產(chǎn)工藝見圖4，預(yù)計(jì)的生產(chǎn)指標(biāo)見表12。為了保證弱磁選精礦的品位，增加了一次弱磁選精選作業(yè)；同時(shí)也增加了一次強(qiáng)磁精選作業(yè)。

圖4 建議生產(chǎn)流程Fig.4 Recommended production flow chart

表12 預(yù)計(jì)的生產(chǎn)指標(biāo)表Tab.12 Table of projected production indicators