李興平 王永田 代志偉 田昆侖

(中國礦業(yè)大學(xué)化工學(xué)院，江蘇 徐州 221116)

·綜合利用·

某赤鐵礦尾礦再選試驗

李興平 王永田 代志偉 田昆侖

(中國礦業(yè)大學(xué)化工學(xué)院，江蘇 徐州 221116)

某赤鐵礦尾礦中主要有用礦物為赤鐵礦，脈石礦物主要為石英，含鐵量為18.78%，SiO2含量為73.25%，S、P等有害元素含量低，鐵主要富集在微細(xì)粒級。為了探索該尾礦開發(fā)利用的可能性，在礦石性質(zhì)分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了選礦試驗研究。結(jié)果表明，在磨礦細(xì)度為-42 μm占95%的情況下，采用強(qiáng)磁選(背景磁感應(yīng)強(qiáng)度為1 T)預(yù)富集—1粗1精1掃(中礦合并返回)閉路反浮選流程處理該試樣，最終可取得鐵品位為64.75%、鐵回收率為78.69%的鐵精礦。

赤鐵礦尾礦 強(qiáng)磁選 反浮選

我國鐵礦資源以貧礦居多，且礦物嵌布粒度細(xì)小，分選難度大，工藝流程復(fù)雜[1]。弱磁選—強(qiáng)磁選—陰離子反浮選流程是難選赤鐵礦開發(fā)利用的經(jīng)典流程[2]，最終精礦鐵品位往往高達(dá)68%以上，但回收率相對較低，這主要與反浮選尾礦鐵品位高達(dá)20%左右有關(guān)。作為不可再生和國內(nèi)較短缺的資源，減少這種因工藝和設(shè)備不完善造成的損失相當(dāng)重要。

為充分回收流失的鐵礦物，提高資源的綜合利用率，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境雙贏的目標(biāo)[3-4]，本研究以某赤鐵礦尾礦為代表性礦樣，采用磨礦—強(qiáng)磁選—陰離子反浮選工藝進(jìn)行了鐵回收試驗。

1 試樣性質(zhì)

試樣為某地赤鐵礦尾礦，主要有用礦物為赤鐵礦，脈石礦物主要為石英。試樣主要化學(xué)成分分析結(jié)果見表1，粒度篩析結(jié)果見表2。

表1 試樣主要化學(xué)成分分析結(jié)果

Table 1 Main chemical component analysis results of the sample %

成 分FeSPTiO2Na2O含 量18.780.010.030.110.07成 分MgOAl2O3SiO2CaO燒損含 量1.592.7373.250.433.31

從表1可以看出，試樣含鐵18.78%， 主要脈石礦物SiO2含量高達(dá)73.25%，是選礦試驗的重點拋除對象，試樣中S、P等有害元素含量極低，分別為0.01%和0.03%。

從表2可以看出，試樣中-0.074 mm含量占69.96%，粒度組成較細(xì)。試樣中+0.042 mm粒級含量高達(dá)54.55%，但鐵品位明顯較低，占總鐵量的28.23%；-0.023 mm粒級產(chǎn)率僅為31.03%，但鐵在該粒級明顯富集，占總鐵量的58.06%。

表2 試樣粒度篩析結(jié)果

2 試驗結(jié)果與討論

2.1 試驗方案的確定

根據(jù)試樣分析可知，要高效回收其中的鐵礦物，獲得鐵品位64%以上的優(yōu)質(zhì)鐵精礦，既要解決鐵礦物連生體的解離問題，又要強(qiáng)化對微細(xì)粒鐵礦物的回收。根據(jù)大量的研究與實踐成果，解決連生體解離問題的手段就是再磨礦，磁選是磁性鐵礦物回收的最常用、最高效的手段，而陰離子反浮選是微細(xì)粒鐵礦物提鐵降雜的首選工藝[5-12]。因此，本試驗將采用磨礦—強(qiáng)磁選—反浮選工藝進(jìn)行研究。

2.2 磨礦細(xì)度試驗

磨礦細(xì)度試驗采用XMB-φ240 mm×300 mm型球磨機(jī)，磨礦產(chǎn)品采用SLon-750 型立環(huán)脈動高梯度磁選機(jī)進(jìn)行1次強(qiáng)磁選。強(qiáng)磁選機(jī)的轉(zhuǎn)環(huán)轉(zhuǎn)速為3 r/min，脈動頻率為200 次/min，精礦沖洗水量為200 mL/s，背景磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.75 T,試驗結(jié)果見表3。

表3 磨礦細(xì)度試驗強(qiáng)磁選精礦指標(biāo)

Table 3 High intensity magnetic separation concentrate index in grinding fineness test %

磨礦細(xì)度(-42μm含量)鐵品位鐵回收率6930.6895.428131.5094.669233.2692.439534.3192.02

從表3可以看出，隨著磨礦細(xì)度的提高，強(qiáng)磁選粗精礦鐵品位上升、鐵回收率下降。綜合考慮，確定磨礦細(xì)度為-42 μm占95%。

2.3 強(qiáng)磁選背景磁感應(yīng)強(qiáng)度試驗

強(qiáng)磁選背景磁感應(yīng)強(qiáng)度試驗采用1次粗選流程，試驗固定磨礦細(xì)度為-42 μm占95%，強(qiáng)磁選機(jī)的轉(zhuǎn)環(huán)轉(zhuǎn)速為3 r/min，脈動頻率為200 次/min，精礦沖洗水量為200 mL/s,試驗結(jié)果見表4。

從表4可以看出，隨著背景磁感應(yīng)確定的提高，精礦鐵品位微幅下降、鐵回收率上升。綜合考慮，強(qiáng)磁選背景磁感應(yīng)強(qiáng)度為1.00 T。

表4 強(qiáng)磁選背景磁感應(yīng)強(qiáng)度試驗強(qiáng)磁精礦指標(biāo)

2.4 陰離子反浮選試驗

2.4.1 捕收劑油酸鈉粗選用量試驗

浮選試驗采用XFD-1.5L單槽浮選機(jī)，試驗給礦為強(qiáng)磁選精礦，試驗采用1次粗選流程，礦漿濃度為30%，浮選溫度為45 ℃，石英活化劑CaO用量為500 g/t，鐵礦物抑制劑苛性淀粉用量為1 200 g/t，礦漿pH調(diào)整劑NaOH用量為900 g/t(pH=12)，試驗結(jié)果見表5。

表5 油酸鈉粗選用量試驗反浮選粗精礦指標(biāo)

從表5可以看出，隨著油酸鈉用量的增加，反浮選粗精礦鐵品位上升、鐵回收率下降。綜合考慮，確定反浮粗選油酸鈉用量為800 g/t。

2.4.2 抑制劑苛性淀粉粗選用量試驗

抑制劑苛性淀粉粗選用量試驗的礦漿濃度為30%，浮選溫度為45 ℃，CaO 用量為500 g/t，油酸鈉為800 g/t，NaOH為900 g/t，試驗結(jié)果見表6。

表6 苛性淀粉粗選用量試驗反浮選粗精礦指標(biāo)

從表6可以看出，隨著苛性淀粉用量的增加，反浮選粗精礦鐵品位下降，鐵回收率升高。綜合考慮，確定反浮粗選苛性淀粉用量為1 200 g/t。

2.4.3 活化劑CaO粗選用量試驗

活化劑CaO粗選用量試驗的礦漿濃度為30%，浮選溫度為45 ℃，油酸鈉用量為800 g/t，苛性淀粉為1 200 g/t，NaOH為900 g/t，試驗結(jié)果見表7。

從表7可以看出，隨著活化劑CaO用量的增加，反浮選粗精礦鐵品位上升，鐵回收率下降。綜合考慮，確定反浮粗選活化劑CaO用量為500 g/t。

表7 CaO粗選用量試驗反浮選粗精礦指標(biāo)

2.5 全流程試驗

在條件試驗和開路試驗基礎(chǔ)上進(jìn)行了全流程試驗，試驗流程見圖1，試驗結(jié)果見表8。

圖1 全流程試驗流程

產(chǎn) 品產(chǎn) 率鐵品位鐵回收率精 礦22.8264.7578.69尾 礦77.185.1921.31試 樣100.0018.78100.00

從表8可以看出，采用圖1所示的流程處理該試樣，最終可取得鐵品位為64.75%、鐵回收率為78.69%的鐵精礦。

3 結(jié) 論

(1)某赤鐵礦尾礦試樣中主要有用礦物為赤鐵礦，脈石礦物主要為石英，鐵含量為18.78%，SiO2含量高達(dá)73.25%，S、P等有害元素含量極低；鐵在細(xì)粒和微細(xì)粒級富集現(xiàn)象明顯，-0.023 mm粒級產(chǎn)率為31.03%，鐵含量占總鐵量的58.06%。

(2)試樣在磨礦細(xì)度為-42 μm占95%的情況下，采用1次強(qiáng)磁選，強(qiáng)磁選精礦1粗1精1掃、中礦合并返回流程反浮選處理，最終可取得鐵品位為64.75%、鐵回收率為78.69%的鐵精礦。

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(責(zé)任編輯 羅主平)

Re-concentration Test of a Hematite Tailing

Li Xingping Wang Yongtian Dai Zhiwei Tian Kunlun

(School of Chemical Engineering & Technology,China University of Mining and Technology,Xuzhou 221116，China)

Main ore mineral of a hematite tailing is hematite,and the gangue minerals are mainly quartz.It contains iron of 18.78%,SiO2of 73.25%,and low content of harmful elements such as S,P,with iron mainly enriched in fine particles.In order to explore the possibility of the development and utilization of tailings,beneficiation experiments are carried out based on the analysis of the ore property.The results show that at the grinding fineness of 95% -42 μm,iron concentrate with iron grade of 64.75%,recovery rate of 78.69% is finally obtained by adopting the closed circuit reverse flotation process of high intensity magnetic separation (background magnetic induction intensity for 1 T) for pre-concentration,one roughing-one cleaning-one scavenging (middlings back to the flow-sheet in turn) to deal with the sample.

Hematite tailings,High intensity magnetic separation,Reverse flotation

2014-07-05

李興平(1990—)，男，碩士研究生。通訊作者 王永田(1969—)，男，教授，碩士，碩士研究生導(dǎo)師。

TD924.1+1,TD923+.7

A

1001-1250(2014)-11-161-03