某尾礦鐵資源回收利用試驗研究*

路永森 高軍雷 張浩

（1.山東六邦實業(yè)有限公司；2.招金礦業(yè)股份有限公司；3.中鋼集團馬鞍山礦山研究總院股份有限公司）

近年來，我國對鐵礦石資源的開發(fā)利用程度較高，部分老礦山已開采多年，面臨著資源枯竭而相繼閉坑的困境［1-3］。我國鐵礦石絕大部分具有貧、細、雜的特點，選礦過程中勢必產(chǎn)生大量的尾礦，而尾礦的大量堆存對環(huán)境造成了不可估量的破壞，而且多數(shù)尾礦中仍然存在大量可回收利用資源［4-7］。因此，針對尾礦中的有價金屬進行二次回收利用，不僅可提高有價金屬的回收率，同時也對我國環(huán)境保護意義重大［8］。

1 試樣性質

試樣化學多元素及鐵物相分析結果見表1、表2。

由表1可知，試樣全鐵品位11.90%，可回收利用；脈石礦物中的SiO2品位31.57%，CaO 品位11.24%，MgO 品位14.53%，Al2O3品位5.32%，P 品位0.20%，S含量0.282%。

由表2可知，試樣中有用礦物磁鐵礦和赤褐鐵礦分別占全鐵含量的10.17%和38.15%，硅酸鐵和碳酸鐵中的鐵分別占19.75%和18.57%；其中赤褐鐵礦由于占有率高，成為回收試驗的重點，但回收相對困難。

2 試驗方案及設備

試驗研究擬采用弱磁—強磁—搖床工藝處理該尾礦樣品。試驗主要設備為?250 mm×90 mm 錐形球磨機、?400 mm×300 mm 濕式圓筒弱磁磁選機、slon700 立式脈動強磁磁選機、?300 mm 螺旋溜槽及小型搖床等。

3 試驗結論及討論

3.1 弱磁粗選磁場強度試驗

將試樣給入?400 mm×300 mm 濕式圓筒弱磁磁選機中，改變磁場強度進行弱磁選試驗，試驗結果見圖1。

由圖1 可見，隨著磁場強度的提高，精礦鐵品位降低，鐵回收率升高；當磁場強度達143.24 kA/m 后，鐵回收率變化不大；綜合考慮，選擇磁場強度143.24 kA/m為宜。

3.2 弱磁精礦再磨—弱磁選試驗

由于強磁性礦物經(jīng)弱磁選后精礦鐵品位不高，需對鐵粗精礦進行細磨再選以提高精礦鐵品位。將粗精礦給入?250 mm×90 mm 錐形球磨機磨至不同細度，在?400 mm×300 mm 濕式圓筒弱磁磁選機中進行試驗，固定磁場強度143.24 kA/m，試驗結果見圖2。

由圖2 可見，隨著磨礦細度的增加，精礦鐵品位升高，鐵回收率略下降；當磨礦細度為-0.043 mm77.20%時，精礦鐵品位達65.35%、鐵回收率為14.95%，可達到鐵精礦品位要求，故選擇磨礦細度為-0.043 mm77.20%。

隨后進行粗精礦再磨—弱磁精選試驗，試驗在磨礦細度為-0.043 mm77.20%、磁場強度為127.32 kA/m 時，可獲得鐵品位65.72%，鐵回收率為14.92%的選別指標。

3.3 強磁精選磁場強度試驗

將上述弱磁尾礦給入slon700立式脈動強磁磁選機中，固定強磁機上升水量為18 L/min，進行強磁選磁場強度試驗，試驗結果見圖3。

由圖3 可見，隨著磁感應強度的提高，精礦鐵品位降低，鐵回收率升高；當磁感應強度由208.0 kA/m提高到360.0 kA/m，鐵品位與鐵回收率變化趨緩；故選擇磁場強度360.0 kA/m，可獲得鐵品位24.15%，鐵回收率53.15%的鐵精礦。

3.4 強磁精礦再磨—強磁精選—搖床試驗

將在磁感應強度360.0 kA/m 條件下獲得的強磁粗精礦給入?250 mm×90 mm 錐形球磨機中磨至不同細度，給入小型強磁機中進行強磁選磨礦細度試驗，固定磁場強度為360.0 kA/m，試驗結果見圖4。

由圖4 可見，隨著磨礦細度的增加，精礦鐵品位提高，鐵回收率不斷下降；當磨礦細度為-0.037 mm81.50%時，鐵精礦品位為58.50%，鐵回收率為3.74%。

隨后將強磁粗精礦磨至-0.037 mm81.50%，固定磁感應強度136.0 kA/m，進行強磁精選—搖床試驗，試驗可獲得鐵品位達59.15%、鐵回收率3.59%的鐵精礦。

3.5 全流程試驗

在上述條件試驗的基礎上，進行弱磁—強磁—搖床全流程試驗，試驗數(shù)質量流程見圖5，試驗結果見表3。

由表3 可知，全流程試驗最終得到了鐵品位65.72%、鐵回收率14.92% 的鐵精礦1 和鐵品位59.15%、鐵回收率3.59%的鐵精礦2，試驗達到了回收鐵資源的目的。

3.6 最終產(chǎn)品分析

最終鐵精礦1、鐵精礦2 和尾礦化學多元素分析結果見表4～表6。

4 結論

（1）某尾礦鐵含量為11.90%，可回收利用的含鐵礦物主要為磁鐵礦和赤褐鐵礦，分別占全鐵含量的10.17%和38.15%。

（2）該尾礦通過弱磁—強磁—搖床試驗流程，最終獲得了鐵品位65.72%、鐵回收率14.92%的鐵精礦1 及鐵品位59.15%、鐵回收率3.59%的鐵精礦2，鐵資源得到了綜合回收利用，達到了預期效果。