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        廣西某褐鐵礦選礦工藝試驗(yàn)研究

        2021-10-22 03:18:16魏延濤楊昌龍
        現(xiàn)代礦業(yè) 2021年9期

        魏延濤 楊昌龍

        (1.馬鋼集團(tuán)設(shè)計(jì)研究院;2.安徽龍橋礦業(yè)有限公司)

        褐鐵礦含鐵一般在30%~50%,自然界中褐鐵礦成分為Fe2O3-nH2O,呈非晶質(zhì)、隱晶質(zhì)或膠狀體,外表顏色呈黃褐色、暗褐至褐黑色,弱至中磁性[1-2]。褐鐵礦實(shí)際上不是一種單獨(dú)的礦物,而是以針鐵礦等鐵的氫氧化物為主,包含含水二氧化硅和泥質(zhì)等混合體,因而成分變化很大[3]。褐鐵礦富礦很少,含鐵品位較低時(shí),需進(jìn)行選礦處理。目前,褐鐵礦主要采用重力選礦、磁化焙燒—磁選聯(lián)合、磁選—浮選聯(lián)合等方法處理[4-5]。針對(duì)廣西某地褐鐵礦礦石性質(zhì),采用階段磨礦階段選別工藝,即一段磨礦(-0.074 mm60%)強(qiáng)磁、強(qiáng)磁精礦再磨(-0.074 mm85%)反浮選工藝,最終獲得了鐵精礦品位56.88%,鐵回收率達(dá)63.59%的良好指標(biāo)。

        1 礦石性質(zhì)

        該褐鐵礦樣品氧化程度較深,主要金屬礦物為褐鐵礦、硅酸鐵及少量黃鐵礦;主要脈石礦物為石英、云母、高嶺土等;礦石中可供回收的有價(jià)金屬元素為鐵,其他金屬元素如銅、鉛、鋅含量很少,均不具有回收價(jià)值;在礦石中鐵主要以褐鐵礦形式存在,褐鐵礦屬于弱磁性礦物,不能采用常規(guī)弱磁選進(jìn)行選別,且礦物結(jié)晶粒度較小,需細(xì)磨才能有望獲得高質(zhì)量鐵精礦。原礦多元素化學(xué)分析及鐵物相分析結(jié)果見表1、表2。

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        2 試驗(yàn)研究

        由于礦石氧化程度較深,含泥較大,且礦石中含鐵礦物絕大部分為褐鐵礦,直接浮選泥質(zhì)礦物易吸附大量藥劑,增加藥劑成本,選別效果不理想;另因褐鐵礦為弱磁性礦物,采用單一強(qiáng)磁選可使產(chǎn)品得到一定程度富集,但很難達(dá)到產(chǎn)品質(zhì)量要求,因而采用單一強(qiáng)磁選和浮選工藝回收效果均不理想。為提高選別效果,同時(shí)減輕浮選作業(yè)負(fù)擔(dān),提高經(jīng)濟(jì)效益,結(jié)合國(guó)內(nèi)外該類礦石的生產(chǎn)工藝,決定采用強(qiáng)磁—反浮選工藝回收該鐵礦石。

        2.1 磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)

        原礦在-0.074 mm92%的粒度條件下,進(jìn)行磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn),結(jié)果見表3。

        由表3可知,隨著磁場(chǎng)強(qiáng)度的增加,精礦產(chǎn)率增加,鐵回收率也在增加,但精礦鐵品位有所下降;磁場(chǎng)強(qiáng)度從1.4 T增加到1.6 T,產(chǎn)率和鐵回收率增加不明顯,精礦鐵品位下降,尾礦鐵品位不再大幅下降;綜合考慮,按1.4 T磁場(chǎng)強(qiáng)度進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。

        2.2 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

        在磁場(chǎng)強(qiáng)度1.4 T條件下,進(jìn)行磨礦細(xì)度試驗(yàn),結(jié)果見表4。

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        由表4可知,隨著磨礦細(xì)度的增加,有用礦物解離度增加,精礦鐵品位提高;當(dāng)磨礦細(xì)度-0.074 mm含量從55%增加到90%時(shí),精礦鐵品位提高不多,但鐵回收率下降幅度較大;綜合考慮,確定一段強(qiáng)磁選磨礦細(xì)度為-0.074 mm60%。

        2.3 強(qiáng)磁精礦反浮選探索試驗(yàn)

        強(qiáng)磁精礦反浮選探索試驗(yàn)流程見圖1,試驗(yàn)結(jié)果見表5。

        由表5可知,采用強(qiáng)磁精礦反浮選工藝,粗磨強(qiáng)磁工藝拋除了部分雜質(zhì),使入浮原料質(zhì)量得到提升(含鐵品位已接近49%),浮選負(fù)荷減少,雜質(zhì)含量大幅降低,藥劑消耗也下降;但由于有用礦物解離度不夠,導(dǎo)致精礦鐵品位提高較少,富集效果不理想,需要繼續(xù)探索研究提高。

        2.4 強(qiáng)磁精礦再磨反浮選探索試驗(yàn)

        強(qiáng)磁精礦再磨至-0.074 mm90%后,反浮選試驗(yàn)結(jié)果見表6。

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        由表6可知,采用強(qiáng)磁精礦再磨反浮選工藝,提高了有用礦物的解離度,鐵精礦品位得到較大提升,由49.35%提高到57.15%,浮選效果較為理想。

        2.5 強(qiáng)磁精礦再磨細(xì)度考查試驗(yàn)

        按圖1流程進(jìn)行強(qiáng)磁精礦再磨細(xì)度試驗(yàn),結(jié)果見表7。

        由表7可知,隨磨礦細(xì)度的增加,有用礦物解離度得到一定程度的提高,綜合考慮,確定二段磨礦細(xì)度為-0.074 mm85%。

        2.6 閉路試驗(yàn)

        強(qiáng)磁精礦反浮選試驗(yàn)表明,可將精礦鐵品位提高到57%,為確保鐵回收率,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行浮選閉路試驗(yàn),結(jié)果見表8。

        由表8可知,采用一段磨礦(-0.074 mm60%)強(qiáng)磁、強(qiáng)磁精礦再磨(-0.074 mm85%)反浮選工藝,最終可獲得鐵精礦品位56.89%,鐵回收率63.59%的良好指標(biāo)。

        3 結(jié)論

        (1)廣西某褐鐵礦氧化程度較深,主要金屬礦物為褐鐵礦、硅酸鐵及少量黃鐵礦;主要脈石礦物為石英、云母、高嶺土等。礦石中可供回收的有價(jià)金屬元素為鐵,其他金屬元素如銅、鉛、鋅含量很少,均不具有回收價(jià)值。

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        (2)在礦石中鐵主要以褐鐵礦形式存在,褐鐵礦屬于弱磁性礦物,不能采用常規(guī)弱磁選進(jìn)行選別,且礦物結(jié)晶粒度較小,需要細(xì)磨才能有望獲得高質(zhì)量鐵精礦。

        (3)采用一段磨礦(-0.074 mm60%)強(qiáng)磁、強(qiáng)磁精礦再磨(-0.074 mm85%)反浮選工藝,可獲得鐵精礦品位56.89%、鐵回收率達(dá)63.59%的試驗(yàn)指標(biāo),為選礦廠的投資與設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。

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