路永森 高軍雷 張浩

（1.山東六邦實(shí)業(yè)有限公司；2.招金礦業(yè)股份有限公司；3.中鋼集團(tuán)馬鞍山礦山研究總院股份有限公司）

近年來(lái)，我國(guó)對(duì)鐵礦石資源的開(kāi)發(fā)利用程度較高，部分老礦山已開(kāi)采多年，面臨著資源枯竭而相繼閉坑的困境［1-3］。我國(guó)鐵礦石絕大部分具有貧、細(xì)、雜的特點(diǎn)，選礦過(guò)程中勢(shì)必產(chǎn)生大量的尾礦，而尾礦的大量堆存對(duì)環(huán)境造成了不可估量的破壞，而且多數(shù)尾礦中仍然存在大量可回收利用資源［4-7］。因此，針對(duì)尾礦中的有價(jià)金屬進(jìn)行二次回收利用，不僅可提高有價(jià)金屬的回收率，同時(shí)也對(duì)我國(guó)環(huán)境保護(hù)意義重大［8］。

1 試樣性質(zhì)

試樣化學(xué)多元素及鐵物相分析結(jié)果見(jiàn)表1、表2。

由表1可知，試樣全鐵品位11.90%，可回收利用；脈石礦物中的SiO2品位31.57%，CaO 品位11.24%，MgO 品位14.53%，Al2O3品位5.32%，P 品位0.20%，S含量0.282%。

由表2可知，試樣中有用礦物磁鐵礦和赤褐鐵礦分別占全鐵含量的10.17%和38.15%，硅酸鐵和碳酸鐵中的鐵分別占19.75%和18.57%；其中赤褐鐵礦由于占有率高，成為回收試驗(yàn)的重點(diǎn)，但回收相對(duì)困難。

2 試驗(yàn)方案及設(shè)備

試驗(yàn)研究擬采用弱磁—強(qiáng)磁—搖床工藝處理該尾礦樣品。試驗(yàn)主要設(shè)備為?250 mm×90 mm 錐形球磨機(jī)、?400 mm×300 mm 濕式圓筒弱磁磁選機(jī)、slon700 立式脈動(dòng)強(qiáng)磁磁選機(jī)、?300 mm 螺旋溜槽及小型搖床等。

3 試驗(yàn)結(jié)論及討論

3.1 弱磁粗選磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)

將試樣給入?400 mm×300 mm 濕式圓筒弱磁磁選機(jī)中，改變磁場(chǎng)強(qiáng)度進(jìn)行弱磁選試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖1。

由圖1 可見(jiàn)，隨著磁場(chǎng)強(qiáng)度的提高，精礦鐵品位降低，鐵回收率升高；當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)143.24 kA/m 后，鐵回收率變化不大；綜合考慮，選擇磁場(chǎng)強(qiáng)度143.24 kA/m為宜。

3.2 弱磁精礦再磨—弱磁選試驗(yàn)

由于強(qiáng)磁性礦物經(jīng)弱磁選后精礦鐵品位不高，需對(duì)鐵粗精礦進(jìn)行細(xì)磨再選以提高精礦鐵品位。將粗精礦給入?250 mm×90 mm 錐形球磨機(jī)磨至不同細(xì)度，在?400 mm×300 mm 濕式圓筒弱磁磁選機(jī)中進(jìn)行試驗(yàn)，固定磁場(chǎng)強(qiáng)度143.24 kA/m，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖2。

由圖2 可見(jiàn)，隨著磨礦細(xì)度的增加，精礦鐵品位升高，鐵回收率略下降；當(dāng)磨礦細(xì)度為-0.043 mm77.20%時(shí)，精礦鐵品位達(dá)65.35%、鐵回收率為14.95%，可達(dá)到鐵精礦品位要求，故選擇磨礦細(xì)度為-0.043 mm77.20%。

隨后進(jìn)行粗精礦再磨—弱磁精選試驗(yàn)，試驗(yàn)在磨礦細(xì)度為-0.043 mm77.20%、磁場(chǎng)強(qiáng)度為127.32 kA/m 時(shí)，可獲得鐵品位65.72%，鐵回收率為14.92%的選別指標(biāo)。

3.3 強(qiáng)磁精選磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)

將上述弱磁尾礦給入slon700立式脈動(dòng)強(qiáng)磁磁選機(jī)中，固定強(qiáng)磁機(jī)上升水量為18 L/min，進(jìn)行強(qiáng)磁選磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖3。

由圖3 可見(jiàn)，隨著磁感應(yīng)強(qiáng)度的提高，精礦鐵品位降低，鐵回收率升高；當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度由208.0 kA/m提高到360.0 kA/m，鐵品位與鐵回收率變化趨緩；故選擇磁場(chǎng)強(qiáng)度360.0 kA/m，可獲得鐵品位24.15%，鐵回收率53.15%的鐵精礦。

3.4 強(qiáng)磁精礦再磨—強(qiáng)磁精選—搖床試驗(yàn)

將在磁感應(yīng)強(qiáng)度360.0 kA/m 條件下獲得的強(qiáng)磁粗精礦給入?250 mm×90 mm 錐形球磨機(jī)中磨至不同細(xì)度，給入小型強(qiáng)磁機(jī)中進(jìn)行強(qiáng)磁選磨礦細(xì)度試驗(yàn)，固定磁場(chǎng)強(qiáng)度為360.0 kA/m，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖4。

由圖4 可見(jiàn)，隨著磨礦細(xì)度的增加，精礦鐵品位提高，鐵回收率不斷下降；當(dāng)磨礦細(xì)度為-0.037 mm81.50%時(shí)，鐵精礦品位為58.50%，鐵回收率為3.74%。

隨后將強(qiáng)磁粗精礦磨至-0.037 mm81.50%，固定磁感應(yīng)強(qiáng)度136.0 kA/m，進(jìn)行強(qiáng)磁精選—搖床試驗(yàn)，試驗(yàn)可獲得鐵品位達(dá)59.15%、鐵回收率3.59%的鐵精礦。

3.5 全流程試驗(yàn)

在上述條件試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行弱磁—強(qiáng)磁—搖床全流程試驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)質(zhì)量流程見(jiàn)圖5，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

由表3 可知，全流程試驗(yàn)最終得到了鐵品位65.72%、鐵回收率14.92% 的鐵精礦1 和鐵品位59.15%、鐵回收率3.59%的鐵精礦2，試驗(yàn)達(dá)到了回收鐵資源的目的。

3.6 最終產(chǎn)品分析

最終鐵精礦1、鐵精礦2 和尾礦化學(xué)多元素分析結(jié)果見(jiàn)表4～表6。

4 結(jié)論

（1）某尾礦鐵含量為11.90%，可回收利用的含鐵礦物主要為磁鐵礦和赤褐鐵礦，分別占全鐵含量的10.17%和38.15%。

（2）該尾礦通過(guò)弱磁—強(qiáng)磁—搖床試驗(yàn)流程，最終獲得了鐵品位65.72%、鐵回收率14.92%的鐵精礦1 及鐵品位59.15%、鐵回收率3.59%的鐵精礦2，鐵資源得到了綜合回收利用，達(dá)到了預(yù)期效果。