邵輝 姬夢姣 劉時健 王 康 劉中偉 郁正飛
(中國建材國際工程集團有限公司海南分公司)
超級鐵精粉是指高純度的鐵精粉,是選礦的深加工產(chǎn)品。超級鐵精粉是一種很有發(fā)展?jié)摿Φ男滦凸δ墚a(chǎn)業(yè)礦物材料,在粉末冶金、磁性材料、電子、化工和環(huán)保等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用價值和市場潛力[1-7]。超級鐵精礦主要分2類:TFe品位>69%、SiO2等雜質(zhì)含量小于3%的磁鐵精礦,主要用于生產(chǎn)海綿鐵;TFe 品位>71.5%,SiO2等雜質(zhì)含量明顯更低的磁鐵精礦,主要用于粉末冶金、磁性材料生產(chǎn)等領(lǐng)域[2-6]。超級鐵精粉是生產(chǎn)高附加值材料的原料,符合國家產(chǎn)業(yè)政策及市場需求,且銷售價格逐年走高。
本試驗以安徽某礦現(xiàn)場普通鐵精礦為原料,研究生產(chǎn)超級鐵精礦的工藝。
試樣為安徽某鐵礦選礦廠現(xiàn)場生產(chǎn)的鐵精礦,粒度較細(-200目89.83%),主要化學(xué)成分分析結(jié)果見表1,主要雜質(zhì)礦物石英在各粒級的嵌布特征見圖1。
從表1 可知,試樣鐵品位66.21%,主要雜質(zhì)成分SiO2含量為5.23%,其次為MgO、Al2O3等,但含量均較低。
由圖1 可知,試樣中越粗粒級石英含量越高,主要以連生體的形式存在。
試驗選用NaOH為反浮選礦漿pH調(diào)整劑,D-4為抑制劑(配制成濃度為1%的溶液使用),HK-1為捕收劑。D-4為有機抑制劑,HK-1為銨類捕收劑,均為中國建材國際工程集團有限公司海南分公司生產(chǎn)。
試驗用主要儀器及設(shè)備見表2。
粗選條件試驗采用1次粗選流程。
3.1.1 NaOH用量試驗
NaOH 用量試驗固定D-4 用量0.4 kg/t、HK-1 用量1.6 kg/t,試驗結(jié)果見圖2。
由圖2 可知,隨著礦漿pH 值的升高,鐵精礦鐵品位下降、鐵回收率先升高后趨于穩(wěn)定。礦漿pH=8 時的鐵精礦鐵品位70.53%、鐵回收率87.52%。綜合考慮,確定粗選礦漿pH=8,對應(yīng)的NaOH 粗選用量0.32 kg/t。
3.1.2 D-4用量試驗
D-4 用量試驗固定NaOH 用量0.32 kg/t、HK-1 用量1.6 kg/t,試驗結(jié)果見圖3。
由圖3 可知,隨著D-4 用量的增加,鐵精礦鐵品位呈先慢后快的下降趨勢、鐵回收率升高。綜合考慮,確定D-4粗選用量0.4 kg/t。
3.1.3 HK-1用量試驗
HK-1 用量試驗固定NaOH 用量0.32 kg/t、D-4 用量0.4 kg/t,試驗結(jié)果見圖4。
由圖4可知,隨著HK-1用量的增加,鐵精礦鐵品位呈先快后慢的上升趨勢、鐵回收率呈先慢后快的下降趨勢。HK-1 用量為1.6 kg/t 時,鐵精礦鐵品位70.53%、鐵回收率87.52%。綜合考慮,確定HK-1 粗選用量1.6 kg/t。
1 粗1 精反浮選試驗固定精選維持礦漿pH 值及其他藥劑用量與粗選相同,試驗結(jié)果見表3。
由表3可知,試樣采用1粗1精反浮選流程處理,最終獲得鐵品位71.76%、鐵回收率75.87%的鐵精礦,達到超級鐵精粉指標(biāo)要求。
為了提高鐵回收率,試驗將表3中的尾礦1、尾礦2合并,探索通過再磨再選獲得理想鐵精礦的可能性。再磨再選試驗固定磨礦濃度50%,再選礦漿pH=8,對給礦而言的D-4 用量0.4 kg/t、HK-1 用量0.8 kg/t,試驗結(jié)果見圖5。
由圖5 可知,在反浮選藥劑制度不變的條件下,隨著磨礦時間的延長,普通鐵精礦鐵品位上升,鐵回收率先升后降。表明隨著磨礦細度的提高,連生體不斷得到解離。綜合考慮,確定磨礦時間為3 min,對應(yīng)的磨礦細度為-200 目96.21%,普通鐵精礦鐵品位65.66%、鐵回收率85.45%。
全流程試驗采用1 粗1 精1 掃反浮選流程,見圖6,試驗結(jié)果見表4。
由表4 可知,試樣采用圖6 所示的流程處理,可獲得鐵品位71.76%、鐵回收率75.87%的反浮選精礦1,鐵品位65.66%、回收率21.16%的反浮選精礦2,前者滿足超級鐵精粉指標(biāo)要求,后者達到普通鐵精粉指標(biāo)要求。
(1)安徽某鐵礦選礦廠現(xiàn)場生產(chǎn)的鐵精礦-200目89.83%,鐵品位為66.21%,主要雜質(zhì)礦物為石英,主要雜質(zhì)成分SiO2含量為5.23%,其他雜質(zhì)成分含量均較低;越粗粒級石英含量越高,主要以連生體的形式存在。
(2)試驗確定的獲取超級鐵精粉的工藝流程為1粗1 精反浮選流程,粗選、精選均維持礦漿pH=8,對應(yīng)的粗選NaOH 用量0.32 kg/t,粗選與精選D-4 用量均為0.4 kg/t、HK-1 用量均為1.6 kg/t,可獲得鐵品位71.76%、鐵回收率75.87%的鐵精礦。
(3)1 粗1 精反浮選尾礦合并再磨至-200 目96.21%,在再選礦漿pH=8,對給礦而言的D-4 用量0.4 kg/t、HK-1 用量0.8 kg/t 的情況下,可獲得鐵品位65.66%、鐵回收率85.45%的鐵精礦。
(4)試樣采用1 粗1 精反浮選、尾礦合并再磨至-200 目96.21%后再反浮選流程處理,可獲得鐵品位71.76%、鐵回收率75.87%的反浮選精礦1,鐵品位65.66%、回收率21.16%的反浮選精礦2,反浮選精礦1滿足超級鐵精粉指標(biāo)要求,反浮選精礦2達到普通鐵精粉指標(biāo)要求。