廖 璐，李紅立，任大鵬

(內(nèi)蒙古自治區(qū)礦產(chǎn)實驗研究所，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010031)

品位低、嵌布粒度細、共伴生組分多的難選鐵錳礦石的選礦技術(shù)研究對開發(fā)利用低品位鐵錳礦資源有重要意義[1-5]。目前，國內(nèi)外關(guān)于鐵錳共生氧化礦石的綜合利用研究較少。內(nèi)蒙古某地有大量鐵錳礦石，其工業(yè)類型屬低磷、酸性氧化礦石。針對此礦石特性進行選礦工藝研究，可以為綜合回收礦石中的有用組分提供適宜工藝流程。

1 礦石性質(zhì)

內(nèi)蒙古某鐵錳礦石主要化學成分見表1。礦石中可供回收的組分有鐵、錳、銀，其中鐵、錳含量中等，有害組分S、P、SiO2含量未超標。

表1 原礦主要化學成分分析結(jié)果 %

*.單位為g/t。

礦石鐵、錳物相分析結(jié)果見表2、3?？梢钥闯?，礦石中，鐵主要以赤(褐)鐵礦形式存在，錳主要以氧化錳形式存在。

表2 鐵物相分析結(jié)果

表3 錳物相分析結(jié)果

巖礦鑒定結(jié)果表明，礦石礦物主要為赤鐵礦、硬錳礦、軟錳礦，脈石礦物主要為石英、長石、少量方解石。赤鐵礦粒徑0.01～0.1 mm，呈星散浸染狀分布。硬錳礦隱晶質(zhì)集合體呈同心環(huán)帶狀膠狀結(jié)構(gòu)，集合體粒徑>2 mm，部分顯晶質(zhì)呈細針狀、網(wǎng)格狀集合體，星散浸染狀分布。軟錳礦粒徑0.01～0.1 mm，呈星散狀分布。

礦石中的共(伴)生銀主要以輝銀礦形式存在：單體多呈樹枝狀或毛發(fā)狀，少量呈薄膜狀，局部偶見致密塊狀；集合體多呈浸染狀或細脈狀，與硬錳礦一起沿裂隙分布，粒徑在0.038～0.25 mm之間。

2 試驗方法與設備

根據(jù)物相分析及巖礦鑒定結(jié)果，礦石中主要回收的礦物為赤鐵礦、硬錳礦及軟錳礦，都為弱磁性礦物，且磁性相近[6]，較難通過單一磁選方法實現(xiàn)鐵、錳分離。赤鐵礦和含錳礦物在浮選性上存在差異，據(jù)此，在探索試驗基礎上，確定采用浮選鐵-磁選錳工藝分選鐵礦物和錳礦物。

浮選設備為RK/FD 1.5L單槽浮選機，磁選設備為XRS-400x300電磁濕法鼓式磁選機。精礦和尾礦脫水設備為DL-5C型盤式真空過濾機，干燥設備為101-3型電熱鼓風恒溫干燥箱。

3 試驗結(jié)果與討論

3.1 鐵礦物的浮選

采用浮選工藝分選赤鐵礦。用檸檬酸作抑制劑，可以抑制石英、長石等脈石礦物，也可抑制氧化錳礦物[7-8]。用碳酸鈉作pH調(diào)整劑，氧化石蠟皂作捕收劑，2#油作起泡劑。

3.1.1磨礦細度對浮選鐵的影響

試驗條件：碳酸鈉用量2 kg/t，水玻璃用量2.5 kg/t，氧化石蠟皂用量600 g/t，2#油用量30 g/t。磨礦細度對鐵礦物浮選效果的影響試驗結(jié)果見表4。

表4 磨礦細度對鐵礦物浮選的影響

由表4看出：隨礦物粒度-74 μm占比增大，鐵、錳礦物解離度提高，∑Fe回收率升高，鐵粗精礦中錳品位降低；礦石粒度為-74 μm超過85%以后，∑Fe回收率趨于穩(wěn)定?？紤]到磨礦成本，確定礦石細度以-74 μm占85%為宜，此時鐵、錳分離效果較好。

3.1.2碳酸鈉用量對浮選鐵的影響

試驗條件：礦石粒度-74 μm占85%，水玻璃用量2.5 kg/t，氧化石蠟皂用量600 g/t，2#油用量30 g/t。碳酸鈉用量對鐵礦物浮選效果的影響試驗結(jié)果見表5?？梢钥闯觯弘S碳酸鈉用量增加，∑Fe品位降低，鐵礦物回收率提高；碳酸鈉用量超過2.5 kg/t后，∑Fe回收率提高幅度不大。綜合考慮品位與回收率，確定碳酸鈉適宜用量為2.5 kg/t(pH=9.0)。

表5 碳酸鈉用量對鐵礦物浮選的影響

3.1.3檸檬酸用量對浮選鐵的影響

試驗條件：礦石粒度-74 μm占85%，碳酸鈉用量2.5 kg/t，氧化石蠟皂用量600 g/t，2#油用量30 g/t。檸檬酸用量對鐵浮選效果的影響試驗結(jié)果見表6?？梢钥闯?，隨抑制劑檸檬酸用量增加，鐵粗精礦中∑Fe品位和回收率都升高，Mn品位和回收率降低。綜合考慮，確定檸檬酸用量以2.5 kg/t為最佳，此時鐵粗精礦中Mn含量較低，再增大檸檬酸用量對抑制錳效果影響不大。

表6 檸檬酸用量對鐵礦無浮選的影響

3.1.4氧化石蠟皂用量對浮選鐵的影響

試驗條件：礦石粒度-74 μm占85%，碳酸鈉用量2.5 kg/t，水玻璃用量3.0 kg/t，2#油用量30 g/t。氧化石蠟皂用量對鐵礦物浮選效果的影響試驗結(jié)果見表7。可以看出：隨氧化石蠟皂用量增加，精礦中∑Fe品位略有降低，鐵礦物回收率有所提高；氧化石蠟皂用量超過800 g/t，鐵礦物回收率無明顯變化。因此，綜合考慮，確定氧化石蠟皂用量以800 g/t較為適宜。

表7 氧化石蠟皂用量對鐵礦物浮選的影響

3.1.5閉路試驗

依據(jù)最佳工藝參數(shù)進行開路試驗，在開路試驗基礎上進行閉路試驗。閉路試驗流程見圖1，試驗結(jié)果見表8。

圖1 閉路試驗流程

表8 鐵礦物浮選閉路試驗結(jié)果

*.單位為g/t。

由圖1和表8看出，在礦石粒度-74 μm占85%條件下，經(jīng)一次粗選、一次精選、一次掃選，得到鐵精礦，∑Fe品位61.79%、回收率75.80%。

3.2 鐵浮選尾礦磁選錳

鐵浮選尾礦中Mn品位19.79%，采用磁選工藝回收錳。

鐵浮選尾礦經(jīng)磁選機分選得到錳精礦和尾礦，磁場強度對磁選效果的影響試驗結(jié)果見表9?？梢钥闯?，隨磁場強度增大，Mn回收率提高，但品位降低；磁場強度超過900 kA/m后，錳精礦回收率提高幅度較小。綜合考慮，確定磁場強度以900 kA/m為宜。

表9 磁場強度對錳礦物磁選的影響

*.錳精礦中Ag品位37.90 g/t；Ag回收率79.82%，對原礦回收率為60.91%。

4 結(jié)論

內(nèi)蒙古某含銀鐵錳礦石主要可回收礦物為赤鐵礦、硬錳礦及軟錳礦，較難通過單一磁選方法實現(xiàn)鐵錳分離，采用先浮選鐵、再磁選錳工藝可有效回收鐵和錳。用碳酸鈉作pH調(diào)整劑，檸檬酸作錳抑制劑，氧化石蠟皂作捕收劑，2#油作起泡劑，原礦經(jīng)一次粗選一次掃選一次精選，獲得∑Fe品位61.79%鐵精礦，鐵回收率為75.80%。鐵浮選尾礦在900 kA/m強磁場條件下磁選，得到Mn品位32.02%的錳精礦，錳回收率為80.63%。銀在鐵精礦和錳精礦中的總回收率為84.60%。