洪家薇，簡(jiǎn) 勝，宋 濤

(昆明冶金研究院，云南 昆明 650031)

云南某赤鐵礦選礦工藝研究*

洪家薇，簡(jiǎn) 勝，宋 濤

(昆明冶金研究院，云南 昆明 650031)

云南某赤鐵礦金屬礦物以赤鐵礦為主，另含少量磷鐵礦。對(duì)該礦石進(jìn)行了選礦工藝試驗(yàn)研究。研究結(jié)果表明:采用全反浮選工藝流程可使該礦石獲得較好的分選指標(biāo)。

赤鐵礦;試驗(yàn)研究;流程對(duì)比;全反浮選

1 前言

云南某赤鐵礦金屬礦物以赤鐵礦為主，另含少量磁鐵礦，原礦含TFe 47.36%。對(duì)該礦石進(jìn)行了選礦工藝試驗(yàn)研究，通過(guò)流程的對(duì)比試驗(yàn)，確定采用全反浮選流程分選該礦石。通過(guò)優(yōu)化浮選條件的試驗(yàn)，確定了合理的藥劑制度和分選條件。全浮選閉路試驗(yàn)獲得的試驗(yàn)指標(biāo):原礦品位TFe 47.36%，精礦產(chǎn)率55.94%、精礦品位TFe 65.31%，回收率77.14%。

2 原礦性質(zhì)考察

2.1 原礦多元素分析

原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果Tab.1 Multi－element chemical analysis results of raw ore

從原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果分析，原礦中可回收的有價(jià)元素是鐵，鐵精礦中有害元素硫在原礦中的含量較高，應(yīng)通過(guò)選礦將其除去。

2.2 原礦物相分析

原礦物相分析結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 原礦鐵物相分析結(jié)果Tab.2 Iron phase analysis results of raw ore

原礦鐵礦物主要是赤鐵礦、另有極少量的磁鐵礦、含硫礦物主要是黃鐵礦。礦石主要為塊狀構(gòu)造，赤鐵礦嵌布粒度比較細(xì)，一般在0.1～0.02之間。

3 選礦工藝研究

3.1 選礦方案試驗(yàn)

選礦流程試驗(yàn)研究的目的是確定適宜原礦性質(zhì)的分選流程，這種流程應(yīng)該簡(jiǎn)單，便于操作管理，建設(shè)成本低，生產(chǎn)成本低，分選指標(biāo)好、能適宜礦石性質(zhì)的變化。

赤、褐鐵礦最簡(jiǎn)單的分選方法是強(qiáng)磁選分選，隨著高梯度磁選機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，采用高梯度磁選機(jī)分選赤鐵礦的工藝流程得到了廣泛的應(yīng)用。近年來(lái)，新的鐵礦反浮選捕收劑應(yīng)用于生產(chǎn)取得了很好的分選指標(biāo)，反浮選工藝逐漸取代了一些單一強(qiáng)磁選工藝流程，反浮選工藝可以獲得高品位精礦。單一的強(qiáng)磁選流程分選精礦品位偏低，強(qiáng)磁選－反浮選流程分選可以拋棄部分尾礦，減少進(jìn)入浮選作業(yè)的礦量，又能得到高品位的精礦。為此，進(jìn)行了全強(qiáng)磁流程、全反浮選流程及強(qiáng)磁選－反浮選流程的試驗(yàn)。

3.1.1 全磁選流程試驗(yàn)

全磁選采用高梯度磁選機(jī)進(jìn)行分選，進(jìn)行了磨礦細(xì)度、各作業(yè)磁場(chǎng)強(qiáng)度等條件試驗(yàn)，所獲的較好指標(biāo)的流程及條件為:原礦磨細(xì)到90%－0.074 mm，，試驗(yàn)流程一粗 (場(chǎng)強(qiáng)0.9 T)一精 (場(chǎng)強(qiáng)0.9 T)一掃 (場(chǎng)強(qiáng)0.9 T)，得到部分精礦，拋棄部分尾礦，中礦 (精選尾礦 +掃選精礦)再選(場(chǎng)強(qiáng)0.75 T)后得到另一部分精礦和尾礦，試驗(yàn)指標(biāo)見(jiàn)表3。

3.1.2 全反浮選流程 (開(kāi)路)試驗(yàn)

采用氫氧化鈉調(diào)整礦漿pH值、用改性淀粉抑制鐵礦物、石灰活化石英、改性油酸鈉作捕收劑反浮選鐵礦，試驗(yàn)流程為一粗一精，浮選溫度15～20℃，試驗(yàn)指標(biāo)見(jiàn)表3。

3.1.3 磁選－反浮選流程 (開(kāi)路)試驗(yàn)

原礦磨到55% －0.074 mm，進(jìn)入高梯度磁選機(jī)分選 (場(chǎng)強(qiáng)均為0.13 T)，試驗(yàn)流程為一粗一掃，掃選拋棄部分尾礦，粗精礦和中礦再磨到90%－0.074 mm進(jìn)入一粗一精流程反浮選，采用和全反浮選試驗(yàn)相同的藥劑，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 流程試驗(yàn)結(jié)果Tab.3 Flowsheet experiment result

從不同流程試驗(yàn)結(jié)果分析，全磁選流程回收率較高，但精礦品位低。全反浮選流程和磁選－反浮選流程都可以獲得鐵品位＞64%的精礦，后者的回收率稍高一點(diǎn)。磁選－反浮選流程中，磁選只能拋棄20%的尾礦，拋尾的優(yōu)勢(shì)不明顯，強(qiáng)磁選前需要用弱磁選分離出強(qiáng)磁性礦物，磁選精礦進(jìn)入再磨作業(yè)前還需濃密脫水，磁選－反浮選流程復(fù)雜，操作管理難度大，生產(chǎn)成本高，選廠建設(shè)成本也高，最終確定選用全反浮選流程。

3.2 反浮選工藝研究

3.2.1 條件試驗(yàn)

為了獲得高品位的精礦，采用一粗二精流程進(jìn)行條件試驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)果以精礦指標(biāo)表示。

3.2.1 .1 氫氧化鈉用量試驗(yàn)

氫氧化鈉在浮選中的作用是調(diào)節(jié)礦漿的pH值。有研究表明，赤鐵礦在不同的pH值礦漿中，可浮性有很大的差異，pH在10以上，可浮性普遍惡化［1］，也就是說(shuō)，赤鐵礦受到抑制。而在高堿度溶液中，石英可以強(qiáng)烈地吸附很多金屬陽(yáng)離子，因而導(dǎo)致脂肪酸類捕收劑也可以浮選石英［1］。由此可見(jiàn)，礦漿的pH值對(duì)赤鐵礦反浮選影響很大。氫氧化鈉用量 (不同的礦漿pH值)試驗(yàn)結(jié)果 (以開(kāi)路試驗(yàn)精礦指標(biāo)表示)見(jiàn)圖1。從圖1表示的試驗(yàn)結(jié)果分析，隨著礦漿pH值的升高，石英活化較好，被捕收劑浮起的較多，精礦品位高;回收率隨著pH值的升高而降低。

圖1 礦漿pH值試驗(yàn)結(jié)果Fig.1 pH value test result of ore slurry

3.2.1 .2 淀粉用量試驗(yàn)結(jié)果

反浮選分選赤鐵礦時(shí)，脂肪酸類捕收劑除了可以捕收石英以外，同樣可以捕收赤鐵礦。加入淀粉可以改變各種礦物表面的電性，從而實(shí)現(xiàn)捕收劑在礦物表面選擇性吸附，達(dá)到分離的目的。淀粉用量試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖2。試驗(yàn)結(jié)果表明，精礦品位隨著淀粉用量的增加而降低，回收率隨著淀粉用量的增加而提高。

圖2 淀粉用量試驗(yàn)結(jié)果Fig.2 Test results of starch dosage

3.2.1 .3 石灰用量試驗(yàn)結(jié)果

石英是難以用脂肪酸浮選的礦物，但可在石英表面先吸附Ca2+，借助Ca2+離子對(duì)捕收劑的吸附活性而活化［2］。石灰用量試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖3。石灰用量試驗(yàn)結(jié)果表明，精礦品位隨著石灰用量的增加而提高;精礦回收率隨著石灰用量的增加而降低。

圖3 石灰用量試驗(yàn)結(jié)果Fig.3 Test results of lime dosage

3.2.1 .4 捕收劑 (改性油酸鈉)用量試驗(yàn)

試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖4。從捕收劑試驗(yàn)分析，隨著捕收劑用量的增加，精礦品位得到提高而回收率降低，要獲得品位＞65%的精礦，捕收劑用量要控制在500 g/t以上。

圖4 捕收劑用量試驗(yàn)結(jié)果Fig.4 Test results of promoter dosage

3.2.1 .5 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖5。磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明，隨著磨礦細(xì)度的提高，鐵礦物的單體解離度得到提高，因此，精礦品位也得到提高，要得到品位＞65%的精礦，磨礦應(yīng)控制在90% －200目以上;但金屬回收率隨著磨礦細(xì)度的提高而降低。

圖5 磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果Fig.5 Test results of grinding fineness

3.2.2 閉路試驗(yàn)

在條件試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選擇較好的藥劑條件，進(jìn)行反浮選小型閉路試驗(yàn)。試驗(yàn)流程及條件見(jiàn)圖6，獲得的閉路試驗(yàn)指標(biāo)為:精礦產(chǎn)率55.94%，精礦鐵品位65.31%，回收率77.14%。

4 結(jié)語(yǔ)

原礦含鐵47.36%，鐵礦物主要是赤鐵礦，另外有少量磁鐵礦。原礦中有用礦物嵌布粒度較細(xì)。

對(duì)該礦石進(jìn)行了不同工藝流程的試驗(yàn)，經(jīng)試驗(yàn)結(jié)果比較，選擇全反浮選流程分選，可以得到高品質(zhì)的精礦。

進(jìn)行了反浮選詳細(xì)的條件試驗(yàn)研究，藥劑用量試驗(yàn)研究揭示了各種藥劑用量對(duì)分選指標(biāo)的影響;磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果表明，因有用礦物嵌布粒度較細(xì)，原礦需細(xì)磨后分選才能得到高品位的精礦。

在條件試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了反浮選閉路試驗(yàn)，得到了較好的分選指標(biāo)，獲得了鐵品位＞65%的高品質(zhì)精礦。

［1］張紅恩，等．紅鐵礦選礦 ［M］．北京:冶金工業(yè)出版社，1983．

［2］張涇生，闕煊蘭．礦用藥劑 ［M］．北京:冶金工業(yè)出版社，2008．

Technical Study on Hematite Beneficiation in Yunnan

HONG Jia－wei，JIAN Sheng，SONG Tao
(Kunming Metallurgy Research Institute，Kunming，Yunnan 650031，China)

The metal minerals of an iron ore in Yunnan are mainly hematite and minor magnetite．The experimental study on beneficiation of the ore has been carried out，and the research results show that the adoption of whole－reverse flotation process flow can get the better separation index．

hematite;experimental investigation;process comparison;whole－reverse flotation

TD92

A

1006－0308(2011)05－0014－04

2011－04－27

洪家薇 (1957－)，女，四川成都人，高級(jí)工程師。