徐 勇,王全亮,周虎強(qiáng),戴艷萍,劉慧芳

(湖南有色金屬研究院,湖南長沙 410015)

湖南某低品位細(xì)粒磁鐵礦資源綜合利用試驗(yàn)研究

徐 勇,王全亮,周虎強(qiáng),戴艷萍,劉慧芳

(湖南有色金屬研究院,湖南長沙 410015)

根據(jù)湖南某低品位細(xì)粒磁鐵礦的礦石性質(zhì),在原礦全鐵含量為16.68%、磁性鐵含量為8.28%的條件下,采用階段磨礦、階段磁選工藝,獲得不同品位的鐵精礦產(chǎn)品。

磁鐵礦;低品位;細(xì)粒;階段磨礦;階段磁選

湖南某磁鐵礦鐵礦物品位低、嵌布粒度細(xì),該鐵礦石資源一直未開發(fā)利用。隨著鋼鐵工業(yè)的快速發(fā)展和鐵礦石資源的日益減少,許多低品位鐵礦石正被逐步開發(fā)利用。本文研究了礦石的工藝礦物學(xué)性質(zhì)并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了選礦工藝研究,采用階段磨礦、階段磁選工藝,確定了獲得不同品級鐵精礦產(chǎn)品的試驗(yàn)條件,為企業(yè)生產(chǎn)提供了依據(jù)。

1 礦石性質(zhì)

1.1 礦物組成

試樣主要的金屬礦物為磁鐵礦、赤鐵礦;其次為褐鐵礦、黃鐵礦等;微量的磁黃鐵礦、毒砂等,其他金屬礦物、硫化物含量甚微。主要的脈石礦物是石英、角閃石、陽起石、透閃石等,其次為透輝石、綠泥石、絹云母、高嶺石等,微量的方解石、長石、(斜)黝簾石、電氣石、磷灰石等,試樣的化學(xué)多元素分析列于表1,試樣主要礦物組成及其相對含量列于表2。

表1 試樣化學(xué)多元素分析結(jié)果 %

1.2 物相分析

鐵是試樣中主要的元素,對試樣中鐵的賦存狀態(tài)進(jìn)行了測定,試樣中鐵的物相分析結(jié)果列于表3。

1.3 主要礦物特征

1.3.1 金屬硫化物

表2 試樣主要礦物組成及其相對含量 %

試樣中的金屬硫化物主要是黃鐵礦(FeS2),其它如磁黃鐵礦、毒砂、閃鋅礦、方鉛礦等含量甚微,黃鐵礦主要呈他形粒狀,散粒狀分布于礦石中,嵌布粒度一般在0.01～0.07 mm之間。

表3 試樣鐵的物相分析結(jié)果 %

1.3.2 氧化鐵礦物

試樣中的氧化鐵礦物主要是磁鐵礦和赤鐵礦,少量褐鐵礦。磁鐵礦主要呈他形粒狀,浸染狀分布于礦石中,嵌布粒度不均勻,0.01～0.5 mm不等。一般在0.015～0.05 mm之間。赤鐵礦含量較少,呈不規(guī)則粒狀,或存在于磁鐵礦邊部,嵌布粒度相對較細(xì),一般在0.03～0.07 mm之間。褐鐵礦含量甚微。

1.3.3 脈石礦物

脈石礦物主要是石英,其次為柱狀硅酸鹽礦物角閃石、透閃石、陽起石、輝石等,另有少量的方解石和片狀硅酸鹽礦物絹云母、綠泥石、粘土礦物等。它們是礦石的主要組成礦物,粒度從0.01～0.3 mm不等,構(gòu)成礦石的脈石基底。

2 選礦試驗(yàn)研究

2.1 選礦試驗(yàn)方案的確定

根據(jù)試樣的礦石性質(zhì)特征,試樣中的鐵主要以磁鐵礦的形式存在,礦石性質(zhì)較為簡單。磁鐵礦中鐵的理論品位為72.4%,具有強(qiáng)磁性,可采用磁選方法對其回收,并且采用磁選方案具有工藝簡單,處理量大的優(yōu)點(diǎn)。因此本次試驗(yàn)確定的鐵的回收方案為磁選方案。試驗(yàn)原則流程如圖1所示。

圖1 鐵精礦回收原則工藝流程圖

2.2 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

磨礦細(xì)度試驗(yàn)工藝流程如圖1所示,試驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。從圖2試驗(yàn)結(jié)果可知,磨礦細(xì)度越細(xì),鐵精礦品位越高,鐵回收率則下降,綜合考慮,適宜的磨礦細(xì)度(-0.074 mm)為74.89%。

圖2 磨礦細(xì)度條件試驗(yàn)結(jié)果

2.3 粗選磁場強(qiáng)度的確定

粗選磁場強(qiáng)度試驗(yàn)工藝流程如圖1所示,試驗(yàn)結(jié)果如圖3所示。從圖3試驗(yàn)結(jié)果可知,粗選磁場強(qiáng)度的高低對鐵精礦的品位和回收率均有影響,適宜的粗選磁場強(qiáng)度為95.5 kA/m。

2.4 粗精礦再磨試驗(yàn)

鐵精礦鐵品位只有42%～50%,品位達(dá)不到要求。通過鏡下觀察發(fā)現(xiàn),磁選粗精礦中鐵礦物粒度較細(xì),氧化鐵礦物粒度一般在0.015～0.05 mm之間,解離率如圖4所示。磁鐵礦連生體主要與脈石礦物呈毗連連生,部分細(xì)粒者被脈石包裹或半包裹連生,大部分脈石礦物均與磁鐵礦連生,鐵粗精礦中鐵單體解離度不夠,這是導(dǎo)致磁選精礦品位不高的主要原因,因此需對粗精礦進(jìn)一步磨礦。鐵粗精礦再磨精選試驗(yàn)流程如圖5所示。試驗(yàn)結(jié)果如圖6所示,鐵粗精礦再磨單體解離度結(jié)果如圖7所示。

圖3 粗選磁場強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果

圖4 磨礦細(xì)度與單體解離度結(jié)果

圖5 再磨試驗(yàn)工藝流程圖

圖6 鐵粗精礦再磨磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果

圖7 鐵粗精礦再磨單體解離度結(jié)果

2.5 掃選試驗(yàn)

在上述條件試驗(yàn)中,鐵粗選后尾礦及鐵粗精礦經(jīng)過再磨精選后尾礦的TFe均不低,把這些尾礦合并為總磁選尾礦,其TFe品位約5%～7%,總磁選尾礦增加一次掃選,目的是保證鐵的回收率,同時(shí)確定是否有增加掃選的必要,從掃選試驗(yàn)可知,掃選精礦作業(yè)產(chǎn)率為0.37%,全鐵品位達(dá)到15.33%,產(chǎn)率極低,因此回收率極低,考慮到工業(yè)生產(chǎn)時(shí)簡便性,確定不增加掃選作用。

2.6 產(chǎn)品檢測

對試樣采用一段磨礦細(xì)度為75%,磁場強(qiáng)度為95.5 kA/m進(jìn)行磁選粗選,磁選粗精礦進(jìn)行再磨,不同的再磨磨礦細(xì)度在磁場強(qiáng)度為63.7 kA/m條件下進(jìn)行磁選精選所獲得的鐵精礦產(chǎn)品進(jìn)行了檢測分析,分析結(jié)果列于表4。

3 結(jié) 語

1.該鐵礦樣礦石性質(zhì)相對簡單,其鐵品位低,含鐵16.68%,其主要的化學(xué)成分是SiO2、Fe、Al2O3,其次為MgO、CaO等。磁鐵礦礦物相對含量為17%,其主要的金屬礦物為磁鐵礦、赤鐵礦;主要的脈石礦物為石英、角閃石、陽起石、透閃石等。鐵礦物的嵌布粒度不均勻,0.01～0.5 mm不等,一般在0.015～0.05 mm之間,粒度較細(xì)。

表4 鐵精礦產(chǎn)品檢測分析結(jié)果 %

2.經(jīng)選礦試驗(yàn)表明:對該試樣采用一段磨礦細(xì)度-0.074 mm為75%,磁場強(qiáng)度為95.5 kA/m進(jìn)行磁選粗選,磁選粗精礦進(jìn)行再磨,通過控制粗精礦再磨的磨礦細(xì)度,在磁場強(qiáng)度為63.7 kA/m條件下進(jìn)行磁選精選方案對磁鐵礦進(jìn)行回收,可以獲得TFe品位在61%～65%的鐵精礦產(chǎn)品,鐵回收率約為72%,為企業(yè)開發(fā)該礦鐵資源提供了依據(jù)。

[1] 許時(shí).礦石可選性研究[M].北京:冶金工業(yè)出版社,1995.

[2] 王淀佐.資源加工學(xué)[M].長沙:中南工業(yè)大學(xué)出版社,2003.

Experimental Study on Synthesis Recovery of Iron from a Low-grade Fine Particle Magnetite Ore in Hunan

XU Yong,WANGQuan-liang,ZHOU Hu-qiang,DAI Yan-ping,LIU Hui-fang
(Hunan Research Institute of Nonferrous Metals,Changsha410015,China)

According to the mineralogical characteristics of the low-grade fine particle magnetite ore in Hunan,different grade of iron concentrate products were obtained by the process of stage grinding and stage magnetic separation under the condition of the run-of-mine ore of total iron 16.68%,magnetic iron 8.28%.

magnetite ore;low-grade;fine particle;stage grinding;stage magnetic separation

TD952

A

1003-5540(2010)06-0007-03

徐勇(1962-),男,高級工程師,主要從事資源綜合利用研究工作。

2010-09-17