林　棟　孫志勇

(1.西部礦業(yè)股份有限公司錫鐵山分公司；2.湖北省黃麥嶺磷化工有限責(zé)任公司)

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青海某鐵礦選礦工藝試驗(yàn)

林棟1孫志勇2

(1.西部礦業(yè)股份有限公司錫鐵山分公司；2.湖北省黃麥嶺磷化工有限責(zé)任公司)

摘要為了合理利用青海某鐵礦石，并為設(shè)計(jì)建廠(chǎng)提供詳實(shí)可靠的工藝流程，對(duì)其進(jìn)行了詳細(xì)的選礦工藝流程試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明：原礦破碎至-12 mm由磁滑輪拋棄16.04%的廢石，經(jīng)2段磨礦、2段濕式弱磁選及浮選降硫后，獲得了產(chǎn)率為37.30%、全鐵品位為65.10%、全鐵回收率為68.59%，含硫0.20%的合格鐵精礦及硫品位為22.50%、回收率為49.84%的硫精礦。

關(guān)鍵詞鐵礦石磁滑輪拋尾浮選弱磁選降硫

青海某鐵礦石系矽卡巖型鐵礦，其全鐵品位為35.00%，磁性鐵占全鐵的79.32%，具有良好的開(kāi)發(fā)利用價(jià)值[1]。雖然當(dāng)前礦產(chǎn)行業(yè)低迷、宏觀(guān)經(jīng)濟(jì)處于調(diào)整期，但為了增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，采用綠色環(huán)保的工藝流程進(jìn)行礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)是必然趨勢(shì)。同時(shí)，對(duì)該高品位鐵礦石進(jìn)行開(kāi)發(fā)利用，可降低前期投資成本，有利于后期產(chǎn)業(yè)的孵化。通過(guò)綜合評(píng)價(jià)，確定嚴(yán)格按照節(jié)能減排、環(huán)保降耗的宗旨，對(duì)該礦石進(jìn)行工藝流程開(kāi)發(fā)，以期最大化利用該礦產(chǎn)資源。

1礦石性質(zhì)

礦石化學(xué)多元素分析及鐵物相分析結(jié)果分別見(jiàn)表1、表2。

表1原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果

%

注：Au、Ag含量單位為g/t。

表2原礦鐵物相分析結(jié)果

%

由表1、表2可知，鐵礦石中主要有用元素全鐵品位為35.30%，有害元素硫品位為3.30%；鐵主要以磁鐵礦為主，占有率為72.41%，含硫鐵礦物磁黃鐵礦及黃鐵礦占有率分別為6.91%、3.12%。

工藝礦物學(xué)研究表明，該礦石工業(yè)類(lèi)型為矽卡巖型鐵礦石。礦石中磁黃鐵礦多呈他形粒狀和不規(guī)則狀分布，粗粒占多半，也存在部分與磁鐵礦緊密共生，粒級(jí)為0.01～0.25 mm，部分呈線(xiàn)狀、細(xì)小粒狀沿磁鐵礦邊緣或粒間空隙分布，粒度相對(duì)較細(xì)(<0.05 mm)；黃鐵礦多呈他形粒狀、不規(guī)則狀，沿磁鐵礦裂隙、邊緣呈細(xì)線(xiàn)狀或呈細(xì)粒分布于磁鐵礦粒間，這部分黃鐵礦粒度較細(xì)，要完全與磁鐵礦解離，需較高的磨礦細(xì)度。由此推測(cè)，降低鐵精礦的硫含量是關(guān)鍵。

2選礦試驗(yàn)

2.1磁滑輪拋尾試驗(yàn)

探討試驗(yàn)表明，在礦石破碎后用干式磁選，可以丟掉部分脈石礦物，提高入選礦石鐵品位。因此，試驗(yàn)對(duì)該鐵礦石進(jìn)行了磁滑輪拋尾條件試驗(yàn)研究。

2.1.1原礦拋尾粒度試驗(yàn)

確定磁場(chǎng)強(qiáng)度為67.67 kA/m，對(duì)不同破碎粒度的原礦石分別進(jìn)行拋尾試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

表3　原礦拋尾粒度試驗(yàn)結(jié)果

由表3可知，隨著原礦拋尾粒度的增加，鐵粗精礦產(chǎn)量呈降低趨勢(shì)，全鐵品位有所提高，全鐵回收率變化不大；其中-12 mm原礦在拋棄廢石16.04%的同時(shí)，mFe損失率較低。因此，-12 mm原礦預(yù)先拋棄部分廢石是可行的。

2.1.2拋尾磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)

確定原礦拋尾粒度為-12 mm，進(jìn)行磁滑輪不同磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

表4　拋尾磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果

由表4可知，隨著磁場(chǎng)強(qiáng)度降低，磁性鐵的損失隨之增加；因此，磁滑輪磁場(chǎng)強(qiáng)度選擇67.67 kA/m為宜。

2.2原礦拋尾—磁選試驗(yàn)

通過(guò)對(duì)-12 mm原礦拋尾鐵礦石分別進(jìn)行磨礦細(xì)度及磁選磁場(chǎng)強(qiáng)度等條件試驗(yàn)，確定采用1段磨礦—磁粗選—粗精礦再磨—磁精選流程[2]。試驗(yàn)流程及條件見(jiàn)圖1，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。

圖1　原礦預(yù)先拋尾—磁選試驗(yàn)流程

產(chǎn)品名稱(chēng)產(chǎn)率/%品位/%TFemFeS回收率/%TFemFeS鐵精礦44.5264.5063.993.6980.0993.0347.22尾礦55.4812.873.853.3119.916.9752.78原礦100.0035.8630.623.48100.00100.00100.00

由表5可知，原礦經(jīng)拋尾—階段磨礦—階段選別，可獲得全鐵品位為64.50%，回收率為80.09%的磁鐵精礦，選別指標(biāo)較好；但鐵精礦含硫較高，為3.69%，達(dá)不到鐵精礦對(duì)硫含量的標(biāo)準(zhǔn)要求，說(shuō)明礦石中具有磁性的磁黃鐵礦在磁選中具有富集作用，需對(duì)鐵精礦進(jìn)行降硫才能獲得合格產(chǎn)品。

2.3浮選降硫試驗(yàn)

2.3.1活化劑種類(lèi)試驗(yàn)

以常規(guī)藥劑丁基黃藥為捕收劑，分別對(duì)鐵精礦中磁黃鐵礦活化劑硫酸、硫酸銅、硫化鈉、氟硅酸鈉等進(jìn)行單加及組合種類(lèi)對(duì)比試驗(yàn)，浮選現(xiàn)象及試驗(yàn)結(jié)果表明，單加硫酸所得鐵精礦降硫效果較好。因此，試驗(yàn)確定采用硫酸作為鐵精礦降硫活化劑[3-4]。

2.3.2硫酸用量試驗(yàn)

試驗(yàn)對(duì)磁黃鐵礦活化劑硫酸用量進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)條件及流程見(jiàn)圖2，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6。

圖2　硫酸用量試驗(yàn)流程

H2SO4用量/(g/t)產(chǎn)品名稱(chēng)產(chǎn)率/%品位/%TFeS回收率/%TFeS1500+1000+500(pH≈5)鐵精礦82.8065.300.7783.6616.90硫精礦17.2061.4018.2316.3483.10原礦100.0064.633.77100.00100.002000+1000+500(pH≈5)鐵精礦81.7665.500.1382.962.90硫精礦18.2460.3019.4917.0497.10原礦100.0064.553.66100.00100.002500+1000+500(pH=4～5)鐵精礦79.5165.400.3180.516.50硫精礦20.4961.4417.2919.4993.50原礦100.0064.593.79100.00100.00

由表6可知，在弱酸性調(diào)漿范圍內(nèi)，硫酸用量以(2 000+1 000+500)g/t為宜，所得鐵精礦硫含量為0.13%。

2.3.3丁黃藥用量試驗(yàn)

在確定了硫酸用量的基礎(chǔ)上進(jìn)行丁黃藥用量試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見(jiàn)圖2，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表7。

由表7可知，浮選丁黃藥用量以(300+200+100)g/t為宜，鐵精礦含硫?yàn)?.13%，試驗(yàn)指標(biāo)比較理想。

2.4全流程試驗(yàn)

由浮選試驗(yàn)可知，鐵精礦浮選所得硫精礦含硫?yàn)?9.49%，作業(yè)回收率為97.10%。為進(jìn)一步提高硫精礦硫品位，綜合上述試驗(yàn)條件，對(duì)硫粗精礦增加2段空白精選，進(jìn)行了1粗2精2掃順序返回除硫閉路試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表8。

表7　丁黃藥用量試驗(yàn)結(jié)果

表8全流程試驗(yàn)結(jié)果

%

由表8可知，原礦經(jīng)磁滑輪拋尾，階段磨礦階段選別及鐵精礦浮選降硫全流程試驗(yàn)，可獲得全鐵品位為65.10%，回收率為68.59%，含硫0.20%的合格鐵精礦及硫品位為22.50%的硫精礦。

3結(jié)語(yǔ)

(1)青海某鐵礦石由于礦石中部分磁黃鐵礦與黃鐵礦粒度較細(xì)，并與磁鐵礦共生緊密，需要適當(dāng)細(xì)磨才能達(dá)到單體解離，采用預(yù)選拋尾—階段磨礦階段選別工藝，在提高鐵精礦品位的同時(shí)，減少了磨礦量，增加了磨機(jī)效率，節(jié)約了磨礦成本。

(2)該鐵礦石主要目的礦物磁鐵礦占有率為72.41%，含有害元素硫的磁黃鐵礦占有率為6.91%，磁黃鐵礦在磁選當(dāng)中具有富集作用，采用拋尾—磁選工藝雖可獲得全鐵品位為64.50%的鐵精礦，但硫含量超標(biāo)，需要經(jīng)過(guò)浮選脫硫后才能獲得合格鐵精礦。

(3)通過(guò)對(duì)原礦采用磁滑輪預(yù)先拋尾—階段磨礦階段弱磁選—浮選降硫工藝進(jìn)行選別，可獲得全鐵品位為65.10%、鐵回收率為68.59%、含硫0.20%的鐵精礦和硫品位為22.50%、回收率為49.84%的硫精礦。該流程在得到合格鐵產(chǎn)品的同時(shí)，對(duì)硫也進(jìn)行了綜合回收，提高了資源利用率。

參考文獻(xiàn)

[1]張強(qiáng).選礦概論[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1984.

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(收稿日期2015-11-25)

林棟(1984—)，男，工程師，816203 青海省海西州大柴旦行委錫鐵山鎮(zhèn)。