提高某鐵礦選礦指標(biāo)的試驗(yàn)研究

2021-09-08 09:00:32彭芬蘭張漢平

昆明冶金高等?？茖W(xué)校學(xué)報 2021年3期

彭芬蘭，張漢平

(昆明冶金高等?？茖W(xué)校冶金與礦業(yè)學(xué)院，云南昆明 650033)

鐵是我國主要黑色金屬資源之一，在生活的各個領(lǐng)域均有著廣泛的應(yīng)用。鐵礦主要分為硫化鐵礦和氧化鐵礦，產(chǎn)于泰國某地的鐵礦主要金屬礦物有磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦以及針鐵礦，主要脈石礦物為石英、氧化鎂、三氧化二鋁等。

1 原礦性質(zhì)

對原礦進(jìn)行篩分分析，篩分分析結(jié)果如表1所示。

表1 原礦篩分分析結(jié)果Tab.1 Results of screening analysis of raw ore

由表1可知：

1)原礦含鐵品位相對較高，為58.85%；

2)原礦中 +5 mm 部分產(chǎn)率為76.70%，含鐵品位已經(jīng)達(dá)到61.19%，鐵金屬量為79.74%，+5 mm 部分已經(jīng)達(dá)到了鐵精礦的品位要求。

3)-5 mm 部分產(chǎn)率為23.30%，含鐵品位為51.34%，鐵金屬量為20.26%。

因此此次試驗(yàn)只針對原礦中 -5 mm 的粒級作研究分析。

1.2 原礦光譜分析結(jié)果(表2)

表2 原礦光譜分析結(jié)果Tab.2 Results of spectral analysis of raw ore

1.3 原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果(表3)

表3 原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果Tab.3 Results of chemical multi-element analysis of primary ore

1.4 原礦鐵物相分析結(jié)果(表4)

表4 原礦鐵物相分析結(jié)果Tab.4 Results of phase analysis of raw ore %

1.5 原礦分析結(jié)果

1)原礦含鐵品位為51.34%，二氧化硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8.69%，硫、磷、砷質(zhì)量分?jǐn)?shù)相對較低。

2)原礦主要含鐵礦物為赤褐鐵礦、針鐵礦，其次為磁鐵礦；脈石礦物主要為石英、高嶺石等。

2 選礦試驗(yàn)研究

方案討論：由于原礦含鐵品位為51.34%，其他雜質(zhì)元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)相對較低，試驗(yàn)的目的為：在保證回收率的同時，提高鐵精礦的品位。擬定的試驗(yàn)方案如下：原礦通過磨礦后，先采用弱磁選工藝回收原礦中的強(qiáng)磁性礦物磁鐵礦；然后再采用強(qiáng)磁選工藝回收礦石中的弱磁性礦物褐鐵礦及針鐵礦。

2.1 原礦弱磁選工藝中磨礦細(xì)度條件試驗(yàn)研究

為了使礦物得到有效的單體解離，原礦通過磨礦后，使礦石中目的礦物進(jìn)行有效解離。采用弱磁選工藝，對原礦中的磁鐵礦進(jìn)行選別，試驗(yàn)流程見圖1，結(jié)果見表5。

圖1 弱磁選磨礦細(xì)度條件試驗(yàn)流程Fig.1 Flow of grinding fineness condition test for weak magnetic separation

表5 原礦磨礦細(xì)度條件試驗(yàn)結(jié)果表Tab.5 Test results of grinding fineness conditions of raw ore

從表5中的試驗(yàn)結(jié)果可以看出：隨著磨礦細(xì)度變細(xì)，弱磁精礦品位隨之提高，但鐵回收率隨之降低。綜合考慮，該礦的弱磁選磨礦細(xì)度定為 -74 μm,占60%。

2.2 原礦弱磁選工藝中弱磁選磁場強(qiáng)度條件試驗(yàn)研究

在磨礦細(xì)度定為 -74 μm 占60%的條件下，對弱磁選工藝的磁場強(qiáng)度進(jìn)行條件試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見圖2，結(jié)果見表6。

圖2 弱磁選磁場強(qiáng)度條件試驗(yàn)流程Fig.2 Flow of condition test for intensity of weak magnetic separation magnetic field

從表6中的試驗(yàn)結(jié)果可以看出：隨著弱磁選的磁場強(qiáng)度的增加，弱磁精礦品位隨之降低，但鐵回收率隨之增加。綜合考慮，該礦的弱磁選的磁場強(qiáng)度定為 0.2 T；該礦在磨礦細(xì)度為 -74 μm 占60%，磁場強(qiáng)度為 0.2 T 的弱磁選工藝可得鐵精礦產(chǎn)率為4.46%，鐵品位為65.22%，回收率為5.67%。

表6 原礦弱磁選磁場強(qiáng)度條件試驗(yàn)結(jié)果Tab.6 Experimental results of weak magnetic separation field intensity for raw ore

2.3 弱磁尾礦“強(qiáng)磁再選”磁場強(qiáng)度條件試驗(yàn)研究

弱磁選尾礦“強(qiáng)磁再選”磁場強(qiáng)度條件試驗(yàn)流程見圖3，結(jié)果見表7。

圖3 弱磁選尾礦“強(qiáng)磁再選”磁場強(qiáng)度條件試驗(yàn)流程Fig.3 Flow chart of “strong magnetic reconcentration” magnetic field intensity condition test for weak magnetic separation tailings

表7 弱磁選尾礦“強(qiáng)磁再選”磁場強(qiáng)度條件試驗(yàn)結(jié)果Tab.7 Experimental results of “strong magnetic reconcentration”magnetic field intensity condition for weak magnetic separation tailings

從表中的試驗(yàn)結(jié)果可以看出：在弱磁選尾礦采用“強(qiáng)磁再選”工藝中，隨著強(qiáng)磁選的磁場強(qiáng)度的增加，強(qiáng)磁精礦品位略有降低，但鐵回收率隨之增加。綜合考慮，弱磁選尾礦“強(qiáng)磁再選”的磁場強(qiáng)度定為 1.2 T。

對原礦 -5 mm 部分的礦樣通過“磨礦—弱磁選—強(qiáng)磁選”聯(lián)合工藝的試驗(yàn)結(jié)果見表8 。

表8 合并后的試驗(yàn)結(jié)果Tab.8 Results of combined trials %

-5 mm 部分的礦樣采用“磨礦—弱磁選—強(qiáng)磁選”最終可得鐵精礦產(chǎn)率為73.59%，鐵品位為56.77%，回收率為81.31%。-5 mm 部分的礦樣采用“磨礦-弱磁選-強(qiáng)磁再選”工藝。

2.4 試驗(yàn)小結(jié)

1)原礦樣中 -5 mm 部分原礦品位鐵為51.34%，SiO2為8.69%，硫、磷、砷相對較低。

2)在磨礦細(xì)度為 -74 μm 60%時，磁場強(qiáng)度為 0.2 T 時通過弱磁選可得鐵精礦1：產(chǎn)率為4.46%，鐵品位65.22%，回收率為5.67%；

3)弱磁選尾礦采用強(qiáng)磁選工藝再選，可得鐵精礦2：產(chǎn)率為69.13%，鐵品位56.23%，回收率為75.65%；

4)-5 mm 部分的礦樣采用“磨礦—弱磁選—強(qiáng)磁選”最終可得鐵精礦產(chǎn)率為73.59%，鐵品位為56.77%，回收率為81.31%。

3 產(chǎn)品考查

對于 -5 mm 部分礦樣通過“磨礦—弱磁選—強(qiáng)磁選”的工藝流程，可得到2個鐵精礦，即為弱磁選精礦和強(qiáng)磁選精礦，分別對這2個產(chǎn)品進(jìn)行考查，結(jié)果見表9、10。

表9 弱磁選精礦化學(xué)多元素分析Tab.9 Chemical multi-element analysis of weak magnetic separation concentrate

4 強(qiáng)磁精礦脫硅試驗(yàn)研究

從表10可以看出，強(qiáng)磁選精礦中二氧化硅及三氧化二鋁質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.21%，4.81%，相對較高，對該產(chǎn)品采用反浮選工藝進(jìn)行脫硅及鋁，降低該產(chǎn)品中的二氧化硅、三氧化二鋁含量，提高該產(chǎn)品的品質(zhì)；在試驗(yàn)中進(jìn)行的大量詳細(xì)的條件試驗(yàn)，最終確定流程為“一粗兩掃兩精”的浮選工藝，藥劑條件為：六偏磷酸鈉：100+50+30 g/t；十八胺：600+300+200。通過反浮選流程，強(qiáng)磁選精礦脫硅試驗(yàn)結(jié)果見表11。

表10 強(qiáng)磁選精礦化學(xué)多元素分析結(jié)果Tab.10 Chemical multi-element analysis results of strong magnetic separation concentrate

表11 強(qiáng)磁選精礦反浮選脫硅及鋁試驗(yàn)結(jié)果Tab.11 Reverse flotation desilication and aluminum test results of high intensity magnetic separation concentrate %

從表11可以看出：強(qiáng)磁選精礦采用“反浮選”脫硅工藝，鐵精礦鐵品味從56.77%提高到58.93%，浮選效果不明顯;而且工藝流程增加了脫硅流程，工藝流程復(fù)雜了，生產(chǎn)成本也要提高，并且藥劑的使用會對環(huán)境造成污染，綜合考慮經(jīng)濟(jì)成本及技術(shù)指標(biāo)因素，對強(qiáng)磁精礦不再進(jìn)行脫硅工藝。