鐘素姣 侯更合 高春慶 王海亮

(1.中鋼集團(tuán)馬鞍山礦山研究院有限公司；2.華唯金屬礦產(chǎn)資源高效循環(huán)利用國家工程研究中心有限公司)

國外某微細(xì)粒磁鐵礦石提鐵降雜選礦工藝試驗(yàn)*

鐘素姣 侯更合 高春慶 王海亮

(1.中鋼集團(tuán)馬鞍山礦山研究院有限公司；2.華唯金屬礦產(chǎn)資源高效循環(huán)利用國家工程研究中心有限公司)

針對國外某鐵礦石晶體嵌布粒度極細(xì)及難磨易選的性質(zhì)特點(diǎn)，對該礦石進(jìn)行了階段磨礦—弱磁選—反浮選得精—中礦再磨—弱磁選工藝流程試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明：當(dāng)2段磨礦細(xì)度為-0.076 mm 90%時(shí)，弱磁精選精礦采用反浮選可提前獲得鐵品位為68.50%左右的鐵精礦，反浮選尾礦經(jīng)再磨—弱磁選后還可獲得鐵品位為67%以上的鐵精礦，獲得的最終綜合精礦鐵品位為68.09%、鐵回收率為70.32%。

微細(xì)粒磁鐵礦石 弱磁選 反浮選提前得精 中礦再磨

某微細(xì)粒鐵礦位于西澳大利亞，為世界特大型磁鐵礦山，主要工業(yè)鐵礦物為磁鐵礦并含有假象赤鐵礦，其次為赤、褐鐵礦和碳酸鐵。礦石中硫、磷含量均不高，礦石中主要雜質(zhì)為SiO2。根據(jù)該礦石主要為磁鐵礦石且鐵礦物嵌布粒度微細(xì)的性質(zhì)特點(diǎn)，結(jié)合目前國內(nèi)外選礦技術(shù)發(fā)展水平，進(jìn)行了原礦兩段階段磨礦—弱磁選—反浮選得精—中礦再磨—弱磁選方案試驗(yàn)研究，獲得了最終精礦產(chǎn)率為33.01%、鐵品位為68.09%、鐵回收率為70.32%的選別指標(biāo)。

1 原礦性質(zhì)分析

對原礦進(jìn)行化學(xué)多元素及鐵物相分析，其結(jié)果見表1、表2。

表1 原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果 %

元素TFeFeOmFeSPCaOMgOSiO2Al2O3含量31.8216.6122.230.0200.101.431.9846.590.92元素MnOCuK2ONa2OTiO2ZnCrNi燒失含量0.0690.0080.500.250.0350.0280.0210.242.06

由表1、表2可知，該微細(xì)粒鐵礦石主要鐵礦物為磁鐵礦并含有假象赤鐵礦，其次為赤、褐鐵礦和碳酸鐵；礦石中硫、磷含量均不高，礦石中主要雜質(zhì)為SiO2，屬于難磨易選礦石。

2 小型選礦試驗(yàn)研究

2.1 原礦1段磨礦—弱磁選試驗(yàn)

將原礦進(jìn)行1段磨礦—弱磁選試驗(yàn)，試驗(yàn)流程均為1次粗選、1次精選。粗選磁場強(qiáng)度為159.24 kA/m，上升水量為15 mL/s；精選磁場強(qiáng)度為95.54 kA/m，上升水量為20 mL/s，試驗(yàn)結(jié)果見圖1。

圖1 1段不同磨礦細(xì)度弱磁選試驗(yàn)結(jié)果

由圖1可知，精礦鐵品位隨磨礦細(xì)度增加而增加，鐵回收率隨磨礦細(xì)度增加而下降，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果選擇1段磨礦細(xì)度為-0.076 mm 48%。

在1段磨礦細(xì)度為-0.076 mm 48%的條件下進(jìn)行了弱磁選粗選磁場強(qiáng)度及精選磁場強(qiáng)度試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明磁場強(qiáng)度對該礦石選別結(jié)果影響不大，因此確定弱磁選粗選磁場強(qiáng)度為159.24 kA/m，精選磁場強(qiáng)度為95.54 kA/m，并在此條件下進(jìn)行了1段磨礦—弱磁選驗(yàn)證試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果重復(fù)性較好。

2.2 2段磨礦—弱磁選試驗(yàn)

將1段弱磁選精礦進(jìn)行2段磨礦—弱磁選試驗(yàn)，試驗(yàn)流程均為1次粗選、1次精選。試驗(yàn)粗選磁場強(qiáng)度為159.24 kA/m，上升水量為15 mL/s；精選磁場強(qiáng)度為95.54 kA/m，上升水量為20 mL/s，試驗(yàn)結(jié)果見圖2。

圖2 2段不同磨礦細(xì)度弱磁選試驗(yàn)結(jié)果

由圖2可知，精礦鐵品位隨磨礦細(xì)度增加而增加，鐵回收率隨磨礦細(xì)度增加而下降，當(dāng)磨礦細(xì)度為-0.076 mm 90%時(shí)，弱磁選精礦鐵品位為61.07%，綜合指標(biāo)較好。

2.3 磁選精礦—反浮選試驗(yàn)

2.3.1 反浮選捕收劑種類試驗(yàn)

將2段磨礦細(xì)度為-0.076 mm 90%的弱磁選精礦進(jìn)行反浮選捕收劑種類試驗(yàn)，試驗(yàn)條件和試驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3 捕收劑 817M和2835-2L反浮選對比試驗(yàn)結(jié)果

由表3可知，2種捕收劑選別指標(biāo)接近，但817M的藥劑用量較少，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果選擇較為省藥的捕收劑817M作為該礦石的捕收劑。

2.3.2 不同磨礦細(xì)度磁選精礦反浮選試驗(yàn)

對不同磨礦細(xì)度弱磁選精礦進(jìn)行反浮試驗(yàn)，反浮選試驗(yàn)流程為1次粗選、1次精選，反浮粗選濃度為31%，溫度為31 ℃，浮選時(shí)間粗選為4.5 min，精選為3.5 min，粗選NaOH用量為300 g/t，817M 用量為220 g/t，精選817M用量為50 g/t。試驗(yàn)結(jié)果見圖3。

圖3 2段不同磨礦細(xì)度弱磁選—反浮選試驗(yàn)結(jié)果

由圖3可見，浮選精礦鐵品位隨2段磨礦細(xì)度增加而升高，鐵回收率隨著磨礦細(xì)度增加而下降，當(dāng)磨礦細(xì)度從-0.076 mm 90%增加至-0.076 mm 95%時(shí)，鐵品位變化不大，鐵回收率下降明顯，因此2段磨礦細(xì)度選擇-0.076 mm 90%為宜。

2.3.3 反浮選流程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)

2.3.3.1 反浮選得精和拋尾可能性探索試驗(yàn)

對2段磨礦細(xì)度為-0.076 mm 90%的磁選精礦在較佳的藥劑用量下進(jìn)行反浮選開路流程試驗(yàn)。

試驗(yàn)結(jié)果表明：開路流程1次粗選3次精選可獲得產(chǎn)率為40.97%、鐵品位為68.61%的鐵精礦，尾礦經(jīng)3次掃選，鐵品位仍為42.66%，增加掃選次數(shù)仍不能拋出合格尾礦。為此，進(jìn)行降低粗選尾礦產(chǎn)率反浮選開路流程試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明：在降低粗選尾礦產(chǎn)率的情況下，精礦質(zhì)量降低，且尾礦經(jīng)過3次掃選，尾礦品位仍為33.88%，因此弱磁選精礦反浮選可獲得高品位精礦，但不能拋尾。

2.3.3.2 反浮選集中加藥和分段加藥對比試驗(yàn)

對2段磨礦細(xì)度為-0.076 mm 90%的磁選精礦進(jìn)行反浮選1次粗選集中加藥和1次粗選、1次精選分段加藥對比試驗(yàn)，反浮選分段加藥試驗(yàn)首先進(jìn)行了開路試驗(yàn)，然后進(jìn)行了閉路試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果和試驗(yàn)條件見表4。

由表4可知，反浮集中加藥試驗(yàn)?zāi)塬@得高品位鐵精礦，鐵回收率比分段加藥試驗(yàn)高，比分段加藥閉路試驗(yàn)浮選時(shí)間短。

2.4 3段不同磨礦細(xì)度弱磁選試驗(yàn)

將浮選尾礦磁選脫水后的精礦進(jìn)行3段不同磨礦細(xì)度弱磁選試驗(yàn)，試驗(yàn)流程均為1次粗選、1次精選，試驗(yàn)條件均為粗選磁場強(qiáng)度119.43 kA/m，上升水量15 mL/s；精選磁場強(qiáng)度為95.54 kA/m，上升水量20 mL/s，試驗(yàn)結(jié)果見圖4。

由圖4可見，當(dāng)磨礦細(xì)度為-0.038 mm 95%時(shí)，可獲得精礦產(chǎn)率為33.01%、鐵品位為68.09%、鐵回收率為70.32%的較滿意的選別指標(biāo)。試驗(yàn)原則流程見圖5。

表4 反浮選1次粗選集中加藥與反浮選1次粗選、1次精選分段加藥開路和閉路對比試驗(yàn)結(jié)果

圖4 3段不同磨礦細(xì)度弱磁選試驗(yàn)結(jié)果

3 結(jié) 語

(1)國外某礦石中鐵礦物嵌布粒度微細(xì)，細(xì)磨是獲得較好選別指標(biāo)的關(guān)鍵，屬于難磨易選礦石。

(2)該礦石在粗磨條件下(1段磨礦細(xì)度為 -0.076 mm 48%，2段磨礦細(xì)度為-0.076 mm 90%)可提前獲得產(chǎn)率為18.13%、鐵品位為68.52%的鐵精礦，但2段磁選精礦反浮選不能在獲得精礦的同時(shí)拋尾。

(3)采用原礦2段階段磨礦—弱磁選—反浮選得精—中礦再磨—弱磁選流程，在最終磨礦細(xì)度為-0.038 mm 95%的情況下，可獲得綜合精礦產(chǎn)率為33.01%、鐵品位為68.09%、鐵回收率為70.32%的選別指標(biāo)。

圖5 2段階段磨礦—弱磁選—反浮選得精—中礦再磨—弱磁選流程

*國家科技支撐課題(編號(hào)：2011BAB07B04)。

2015-08-05)

鐘素姣(1980—)，女，高級(jí)工程師，243000 安徽省馬鞍山市經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)西塘路666號(hào)。