孫麗梅
(上海電力學(xué)院環(huán)境工程系,上海 200090)
某選礦廠八系列是典型的連續(xù)磨礦-弱磁-反浮選工藝流程處理磁鐵礦石的生產(chǎn)系列,但由于其礦石性質(zhì)比較復(fù)雜,并存在磁鐵礦與氧化礦的混礦現(xiàn)象,使該系列自投產(chǎn)以來鐵的回收率一直比較低。在如今資源日趨緊張的情況下,充分利用資源,提高鐵的回收率,就顯得尤其重要。為此,針對選礦廠具體生產(chǎn)指標(biāo)狀況,開展了提高鐵回收率的試驗研究。
該系列經(jīng)過多年的生產(chǎn)運行,磨礦工藝和弱磁選工藝流程及其設(shè)備配置比較合理,所以,該試驗研究礦樣選為弱磁選精礦和弱磁選尾礦,其重點試驗內(nèi)容為弱磁選尾礦的分選。研究目的是通過試驗研究,查明其鐵回收率低的原因,并尋找提高磁礦系列鐵回收率的措施和途徑。
實驗礦樣取自選礦廠八系列,礦樣為弱磁精選精礦和弱磁粗選尾礦。連續(xù)取樣一個星期,每天取樣6次。同時,對系列處理原礦也進行取樣考查,并進行分析化驗。所取實驗礦樣的平均指標(biāo)為:原礦鐵品位TFe 32.47%、TFeO 11.13%,原礦平均氧化度2.92%;弱磁精礦鐵品位TFe 61.20%、理論產(chǎn)率37.41%、鐵回收率70.51%;弱磁粗選尾礦鐵品位15.30%、理論產(chǎn)率62.59%、鐵損失率29.49%。實驗所取礦樣從取樣時間、取樣點、所取礦樣重量及指標(biāo),都具有一定代表性。
1.2.1 礦樣的物質(zhì)組成及其分析
試驗礦樣的多元素分析及物相分析結(jié)果,分別見表1和表2。
表1 試驗礦樣的多元素分析結(jié)果 %
表2 試驗礦樣的鐵物相分析結(jié)果
分析結(jié)果表明,原礦經(jīng)弱磁選別后,磁鐵礦的回收率較高,說明現(xiàn)場磁選流程對磁鐵礦的選別效果很好。但氧化礦的回收率很低,大部分損失在尾礦中。從而說明,要提高磁礦系列的回收率,主要是回收損失在尾礦中的氧化礦。
1.2.2 礦樣的單體解離度及粒度分析
試驗礦樣的單體解離度分析結(jié)果見表3,粒度分析結(jié)果見表4。
表3 試驗礦樣中鐵礦物單體解離度測定結(jié)果
表4 試驗礦樣的粒度分析結(jié)果
試驗礦樣的組成和單體解離分析結(jié)果說明, 弱磁尾礦中鐵礦物的單體解離度低,從弱磁尾礦中回收鐵礦物,無論采取什么方法,要得到較高鐵品位的鐵精礦,其鐵的回收率都不會太高。
粒度分析結(jié)果表明,弱磁尾礦中細(xì)粒級礦物含量高,其中鐵的占有率也高。所以,要從弱磁尾礦中回收鐵礦物,首先要考慮微細(xì)粒級鐵礦物的有效回收。
根據(jù)礦石性質(zhì),本研究采用的試驗方案為:對選礦廠弱磁選的弱磁尾礦,進行直接反浮-正浮選試驗研究,探討提高系列回收率的途徑;并對選廠弱磁選的弱磁精礦進行現(xiàn)場的一粗二精反浮選工藝試驗。
弱磁尾礦的浮選工藝流程為反浮-正浮選工藝流程。反浮選為一道作業(yè),采用Na2CO3-水玻璃-石蠟皂藥劑組合;正浮選為一次粗選兩次精選,采用明礬-氟硅酸鈉-石蠟皂藥劑組合。試驗流程及設(shè)備見圖1。
2.2.1 弱磁精礦反浮選試驗結(jié)果
在原礦品位為32.71%及弱磁精礦品位為61.83%、產(chǎn)率37.41%的情況下,弱磁精礦經(jīng)過一粗兩精反浮選后,可獲得反浮精礦品位為64.48%、產(chǎn)率為34.66%的分選結(jié)果。
2.2.2 弱磁尾礦正浮粗選條件試驗
試驗用水為清水,根據(jù)以往的研究,并經(jīng)探索試驗,確定粗選的明礬用量為5kg/t,氟硅酸鈉用量為1.77kg/t。在此條件下,進行捕收劑不同用量的條件試驗。試驗結(jié)果見圖2、圖3和圖4。由試驗結(jié)果確定,捕收劑用量為0.80kg/t。
2.2.3 弱磁尾礦正浮精選條件試驗
通過探索試驗,正浮精選試驗的藥劑用量確定為:一精抑制劑為1.0kg/t、捕收劑為0.1kg/t。用清水進行試驗,其結(jié)果為:鐵精礦作業(yè)產(chǎn)率10.94%、鐵品位50.60%、作業(yè)回收率36.50%的選別指標(biāo)。
2.2.4 弱磁尾礦反浮-正浮回水試驗
在清水試驗的基礎(chǔ)上,考慮到該試驗方案的現(xiàn)場可行性,用現(xiàn)場回水進行了開路試驗。試驗表明,回水試驗的藥劑用量與清水比較有一定變化。具體的藥劑用量見表5。開路試驗結(jié)果為:正浮精礦品位53.10%、作業(yè)產(chǎn)率11.04%、作業(yè)回收率38.71%的選別指標(biāo)。選別結(jié)果較清水要好。
圖1 試驗工藝流程圖
圖2 捕收劑用量對正浮粗選產(chǎn)品產(chǎn)率的影響
圖3 捕收劑用量對正浮粗選產(chǎn)品品位的影響
圖4 捕收劑用量對正浮粗選產(chǎn)品回收率的影響
表5 反浮-正浮選回水試驗藥劑用量(kg/t)
2.2.5 弱磁尾礦反浮-正浮回水閉路試驗
回水閉路試驗的藥劑用量,在條件試驗的基礎(chǔ)上略有調(diào)整。弱磁尾礦經(jīng)反浮-正浮選工藝流程閉路試驗后,可獲得:正浮鐵精礦品位55.60%、作業(yè)產(chǎn)率11.20%、作業(yè)回收率40.73%的選別結(jié)果,試驗結(jié)果達到預(yù)期指標(biāo)。
弱磁精礦經(jīng)反浮選、弱磁尾礦經(jīng)反浮-正浮選工藝試驗后,可獲最終綜合鐵精礦,其產(chǎn)率41.69%、鐵品位62.96%、鐵的回收率80.13%、雜質(zhì)氟0.53%的選別指標(biāo)。比現(xiàn)選廠的實際回收率指標(biāo)提高10個百分點以上。
對弱磁尾礦反浮-正浮選工藝試驗的正浮鐵精礦產(chǎn)品和尾礦產(chǎn)品,進行了物相分析和粒度組成分析,結(jié)果表明:①正浮鐵精礦中,主要礦物為赤鐵礦,其占有率為91.90%;脈石礦物主要為角閃石和鈉輝石,占脈石礦物的48.95%。弱磁尾礦經(jīng)反浮-正浮選后,非磁性鐵礦物鐵的回收率為45.04%,含鐵硅酸鹽礦物鐵的拋出率為88.37%,說明該工藝及其藥劑組合的選擇,對回收弱磁尾礦中鐵是非常有效的。②根據(jù)單體解離度的測定結(jié)果來看,從弱磁尾礦中回收鐵礦物,要得到較高品位的鐵精礦,就要損失很大的收率,否則,鐵精礦品位就不會太高。③弱磁尾礦經(jīng)反浮-正浮后,反浮選拋出的-20μm的量為69.02%,該粒級鐵的損失率為50.84%。回收細(xì)粒級鐵礦物仍是提高鐵礦物回收率的重要研究內(nèi)容。
由試驗結(jié)果可知,弱磁尾礦直接反浮-正浮選工藝流程,無論從回收細(xì)粒級鐵礦物來說,還是從回收非磁性鐵礦物來說,都優(yōu)于已進行的弱磁尾礦經(jīng)強磁選后再反浮-正浮選工藝流程的結(jié)果。在不改動現(xiàn)選礦廠磁礦系列生產(chǎn)工藝的情況下,通過增加浮選作業(yè),即可實現(xiàn)提高鐵回收率的目標(biāo),工藝流程相對簡單。該研究結(jié)果,為選礦廠今后提高磁礦系列回收率,提供了一個重要的參考方案。