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        某鉛鋅尾礦綜合回收錳礦試驗(yàn)研究

        2016-05-18 03:32:29易運(yùn)來劉忠榮
        湖南有色金屬 2016年5期
        關(guān)鍵詞:分析

        易運(yùn)來,劉忠榮,魏 茜

        (湖南有色金屬研究院,湖南長(zhǎng)沙 410100)

        某鉛鋅尾礦綜合回收錳礦試驗(yàn)研究

        易運(yùn)來,劉忠榮,魏 茜

        (湖南有色金屬研究院,湖南長(zhǎng)沙 410100)

        對(duì)某鉛鋅礦浮選尾礦中的錳礦物進(jìn)行回收,尾礦脫硫后再用脈動(dòng)高梯度強(qiáng)磁選一粗一精工藝流程,結(jié)果表明,可獲得產(chǎn)率28.11%、Mn品位18.87%,Mn回收率為52.21%的錳精礦。達(dá)到了綜合回收的目的,減少了尾礦的排放量。

        尾礦;綜合回收;碳酸錳礦;磁選

        錳是我國國民經(jīng)濟(jì)中應(yīng)用廣泛的重要戰(zhàn)略物資,約90%~95%的錳應(yīng)用于鋼鐵工業(yè),其余5%~10%應(yīng)用于化工、電子、建材、醫(yī)藥、國防等領(lǐng)域[1~3]。我國錳礦資源較為豐富,但存在分布不平衡,且有貧、薄、雜、細(xì)等特點(diǎn),大部分屬于貧錳礦石,如碳酸錳[4]。近些年隨著工業(yè)的發(fā)展,錳礦的需求量日益增加,富錳礦資源越來越匱乏,合理開發(fā)貧錳礦資源以及綜合回收尾礦中的錳資源已經(jīng)成為必然趨勢(shì)[5]。

        對(duì)某鉛鋅浮選尾礦中的錳礦物進(jìn)行了選礦工藝研究。研究結(jié)果表明:尾礦脫硫后再采用脈動(dòng)高梯度強(qiáng)磁選(一粗一精)工藝,可獲得產(chǎn)率28.11%、Mn品位18.87%,Mn回收率為52.21%的錳精礦。

        1 試樣性質(zhì)

        1.1 試樣的化學(xué)多元素分析

        試驗(yàn)對(duì)象為某鉛鋅礦浮選尾礦,樣品的化學(xué)多元素分析結(jié)果見表1。全鐵含量7.82%,部分與錳類質(zhì)同象,對(duì)錳產(chǎn)品品位有一定的影響。S的含量1.66%,主要為黃鐵礦、少量磁黃鐵礦,其它硫化礦微量。方解石、白云石含量高,其CaO含量高達(dá)34.21%。其次是SiO2、Al2O3,含量分別為4.61%、3.28%。

        1.2 錳的物相分析

        樣品中錳的物相分析結(jié)果見表2。其中碳酸錳含量8.17%,占全錳的80.33%,是回收的主要對(duì)象。其次是硅酸錳,1.81%。其它錳較少。

        表1 化學(xué)多元素分析結(jié)果%

        表2 錳的物相分析結(jié)果%

        1.3 試樣粒度分析及錳的單體解離情況

        對(duì)該樣品進(jìn)行了粒度分析及錳的鏡下單體解離情況測(cè)定,結(jié)果見表3。

        從粒度分析結(jié)果可知:試驗(yàn)樣品粒度較粗,其中-0.076 mm含量為37.72%。樣品中的+0.20 mm和0.20~0.15 mm粒級(jí)錳品位較低,中粒級(jí)0.076~0.030 mm錳品位較高,0.076~0.030 mm粒級(jí)錳分布率為5%,錳品位為11.71%。粒級(jí)由粗變細(xì),錳的單體解離度越來越高,試樣的綜合單體解離度為74.62%。

        表3 樣品的粒度分析結(jié)果%

        2 選礦試驗(yàn)

        2.1 試驗(yàn)方案

        從礦樣性質(zhì)可知:可回收的錳礦物為碳酸錳礦物,呈弱磁性。一般情況下,碳酸錳礦石的比磁化率隨著錳品位的提高而增加,由于有一定量的鐵存在,容易出現(xiàn)剩磁現(xiàn)象。故選擇脈動(dòng)高梯度強(qiáng)磁選機(jī)對(duì)樣品中的錳礦物進(jìn)行回收。由于該鉛鋅礦浮選尾礦粒度較粗,-0.076 mm含量為37.72%,其中微量的鐵礦物伴隨著錳礦物被一同回收,影響錳精礦的產(chǎn)品質(zhì)量;且尾礦中硫的品位1.66%,強(qiáng)磁也會(huì)進(jìn)入錳精礦,從而影響錳精礦的產(chǎn)品質(zhì)量。因此采用“鉛鋅尾礦脫硫—脫硫尾礦再強(qiáng)磁”的方案進(jìn)行回收錳。

        2.2 尾礦脫硫試驗(yàn)

        鉛鋅尾礦脫硫浮選試驗(yàn)工藝流程如圖1所示,試驗(yàn)分析結(jié)果見表4。

        圖1 脫硫浮選試驗(yàn)工藝流程

        表4 脫硫浮選試驗(yàn)分析結(jié)果%

        由表4可知,在鉛鋅尾礦含S 1.66%、Mn 10.16%的條件下,采用丁黃藥一段脫硫粗選,可得到含Mn 10.23%、Mn回收率為97.44%的脫硫尾礦產(chǎn)品;硫精礦含硫38.11%,硫回收率74.61%。硫綜合回收的同時(shí),為錳磁選提高精礦品位提供有利條件。

        2.3 粗選磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)

        強(qiáng)磁粗選給礦為脫硫尾礦。進(jìn)行了不同磁場(chǎng)強(qiáng)度的強(qiáng)磁粗選試驗(yàn),其工藝流程如圖2所示,試驗(yàn)分析結(jié)果見表5。

        圖2 錳粗選磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)

        表5 強(qiáng)磁粗選磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果

        從表5可知,隨著磁場(chǎng)強(qiáng)度的增大,錳精礦品位降低,回收率升高。粗選磁場(chǎng)強(qiáng)度0.80 T時(shí),錳粗精礦Mn品位較高,16.51%,作業(yè)收率63.77%。適宜的粗選磁場(chǎng)強(qiáng)度定為0.80 T。

        2.4 精選磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)

        錳粗精礦含Mn 16%左右,為了獲得更高品位的精礦產(chǎn)品,進(jìn)行了錳粗精礦精選磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)。其工藝流程如圖3所示,試驗(yàn)分析結(jié)果見表6。

        圖3 錳粗精礦強(qiáng)磁精選磁場(chǎng)強(qiáng)度條件試驗(yàn)

        由表6可知,隨著磁場(chǎng)強(qiáng)度的增大,錳精礦產(chǎn)率增大,精礦品位含Mn降低,當(dāng)精選磁選強(qiáng)度為0.60 T時(shí),錳精礦含Mn 18.87%,錳作業(yè)回收率為84.16%。

        2.5 全流程試驗(yàn)

        在條件試驗(yàn)的基礎(chǔ)上按如圖4所示工藝流程進(jìn)行了鉛鋅尾礦回收錳的全流程試驗(yàn),試驗(yàn)分析結(jié)果見表7,錳精礦產(chǎn)品化學(xué)多元素分析結(jié)果和錳物相分析結(jié)果分別見表8、表9。

        圖4 鉛鋅尾礦回收錳全流程試驗(yàn)工藝流程

        表7 鉛鋅尾礦回收錳全流程試驗(yàn)分析結(jié)果%

        從表7可知,鉛鋅尾礦經(jīng)一段浮選脫硫,脫硫尾礦經(jīng)一粗一精磁選選錳,最終可確定獲得全流程試驗(yàn)指標(biāo)為:錳精礦產(chǎn)率28.11%、Mn品位18.87%,Mn回收率為52.21%。

        表8 錳精礦多元素分析結(jié)果%

        表9 錳精礦物相分析結(jié)果%

        3 結(jié) 論

        我國部分鉛鋅礦中常伴生碳酸錳,通過本次研究說明這部分資源可通過強(qiáng)磁選工藝加以回收。

        本次試驗(yàn)研究表明:鉛鋅尾礦采用脫硫再采用脈動(dòng)高梯度強(qiáng)磁選(一粗一精)工藝流程,可以獲得產(chǎn)率28.11%、Mn品位18.87%,Mn回收率為52.21%錳精礦;從選鉛鋅的尾礦中回收錳,不需采礦、破碎、磨礦,節(jié)約能耗,大大減少了排入尾礦壩的尾礦量或井下尾礦的充填量。經(jīng)濟(jì)可觀、環(huán)境效益顯著。

        本研究符合節(jié)能減排政策,為類似礦山的尾礦資源綜合利用開辟了新的途徑。

        [1] 胡岳華,馮其明.礦物資源加工技術(shù)與設(shè)備[M].北京:科學(xué)出版社,2006.281.

        [2] 毛瑩博,方建軍,文書明,等.碳酸錳礦選礦工藝研究進(jìn)展[J].昆明理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2014,(6):25-31.

        [3] 張去非.國內(nèi)外錳礦選礦工藝概述[J].中國礦山工程,2004,(6):16-18.

        [4] 張涇生,周光華.我國錳礦資源及選礦進(jìn)展評(píng)述[J].中國錳業(yè),2006,24(1):1-5.

        [5] 張曉峰,覃事元,周菁,等.湖南低品位難選碳酸錳礦選礦工藝研究[J].湖南有色金屬,2016,32(2):14-17.

        Research on Process to Recover Manganese from Tailings of Lead-zinc Ore

        YIYun-lai,LIU Zhong-rong,WEIQian
        (Hunan Research Institute of Nonferrous Metals,Changsha 410100,China)

        Manganesemineral in flotation tailings of lead-zinc ore was recovered.The process of pulse high gradient magnetic separation-low intensity magnetic separation was applied to remove iron.The results showed that itmay achieved a manganese concentrate with a yield of 28.11%,a manganese content of 18.87%and a recovery of 52.21%.It attained the goal of integrated ecovery and reduced tailing drainage.

        tailing;integrated recovery;manganese carbonate;magnetic separation

        TD924.1

        A

        1003-5540(2016)05-0013-03

        2016-07-12

        易運(yùn)來(1979-),男,工程師,主要從事選礦工藝及浮選藥劑研究。

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