袁風(fēng)香

（中鋼集團馬鞍山礦山研究總院股份有限公司）

隨著有色金屬開發(fā)規(guī)模的擴大和開采歷史的延長，尾礦堆積量逐年增加，不僅占用大量土地，存放不當(dāng)還會對環(huán)境造成污染［1-2］。高效回收利用尾礦，不僅可以綜合回收有用礦物資源，還可節(jié)省大量的尾礦堆存管理費用，減輕環(huán)保壓力［3-4］。某銅尾礦是煉銅爐渣經(jīng)粉磨、選礦后產(chǎn)生的廢棄物，主要成分是鐵硅酸鹽和磁性氧化鐵，鐵橄欖石、磁鐵礦及一些脈石組成的無定形玻璃體。對該銅尾渣中的磁性鐵礦物采用預(yù)選—磨礦—弱磁選的選礦工藝進行回收，可應(yīng)用于冶煉、建材、環(huán)保等領(lǐng)域，并有效解決大量尾礦長期堆存的問題［5-10］。

1 銅尾渣性質(zhì)

某銅尾渣為粉末狀，對其進行化學(xué)多元素及鐵物相分析，結(jié)果見表1、表2，尾渣粒度組成檢測結(jié)果見表3。

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由表1可知，銅尾渣鐵品位45.20%，尾渣中可利用的元素為鐵和銅，其他元素含量較低，無利用價值；雜質(zhì)S、P含量較低，對鐵精礦質(zhì)量無影響，堿性系數(shù)為0.218，為酸性鐵礦物。尾渣中ZnO含量2.17%，鋅含量較高，將影響鐵精礦產(chǎn)品質(zhì)量，K2O、Na2O、Al2O3含量較高，選別過程應(yīng)注意他們的走向。由于尾渣為高溫冶煉后的粉末，銅性質(zhì)發(fā)生了變化，雖然銅含量達到國家利用標(biāo)準(zhǔn)，但提純工藝復(fù)雜，故試驗只對鐵礦物進行回收。

由表2可知，礦石中的主要有用礦物為磁鐵礦，其次為赤褐鐵礦，磁鐵礦之鐵占71.68%，赤褐鐵礦之鐵占7.72%，兩者合計為79.40%；菱鐵礦在鐵礦物之中的分布率較高，為16.24%，其他鐵礦物含量較少。

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由表3可知，尾渣成粉末狀，粒度較細，-0.076 mm產(chǎn)率96.90%，-0.030 mm產(chǎn)率65.71%，可采用磁選機進行預(yù)先回收，然后采用磨礦、磁選或反浮選方法來提高鐵精礦品位。

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2 選鐵試驗

從尾渣性質(zhì)分析結(jié)果可知，尾渣鐵品位45.20%、磁性鐵含量32.40%，樣品細度-0.076 mm含量96.90%，尾渣鐵品位較高且粒度較細，因此擬定采用尾渣—磁選預(yù)選—磨礦—弱磁選工藝流程。該流程的特點是通過磁選預(yù)先對鐵礦物進行富集，提高入選鐵精礦品位，減少進入球磨機的礦量，節(jié)約磨礦和后續(xù)作業(yè)選礦成本。

2.1 銅尾渣預(yù)選拋尾試驗

將銅尾渣進行攪拌、打散，采用不同磁場強度的磁選機進行預(yù)選拋尾試驗，試驗結(jié)果見表4。

由表4可知，當(dāng)磁場強度從79.6 kA/m提高到238.9 kA/m時，鐵精礦品位從51.79%降低到50.47%，降低了1.32個百分點，鐵回收率增加了5.61個百分點，尾礦鐵品位僅降低0.50個百分點；綜合考慮預(yù)選作業(yè)的精礦品位和回收率，選取磁場強度159.2 kA/m為宜，此條件下可獲鐵品位50.92%、鐵回收率75.18%的鐵精礦。

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2.2 粗精礦不同磨礦細度磁選試驗

將鐵品位50.92%的預(yù)選粗精礦磨至不同細度，給入?400 mm×300 mm濕式圓筒弱磁選機進行弱磁選別，試驗流程為1粗1精，粗選、精選磁場強度分別為119.4 kA/m和79.6 kA/m，試驗流程見圖1，試驗結(jié)果見表5。

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由表5可知，磨礦細度的變化對選別指標(biāo)影響較大，隨著磨礦細度從-0.045 mm64.3%增加到-0.045 mm95%，鐵精礦品位從51.70%提高到56.50%，鐵回收率從96.98%下降到85.22%；進一步將磨礦細度提高到-0.030 mm95.0%時，鐵精礦品位僅提幅0.25個百分點，鐵回收率下降1.43個百分點，說明鐵礦物嵌布細度極細，繼續(xù)提高磨礦細度，也難以獲取品位65%以上的鐵精礦；綜合考慮，選取磨礦細度-0.045 mm95.0%為宜。

2.3 銅尾渣—預(yù)選拋尾—磨礦—弱磁選流程試驗

將銅尾渣進行濕式中磁預(yù)選拋尾，預(yù)選粗精礦磨礦，磨礦產(chǎn)品弱磁1粗1精流程選別，試驗數(shù)質(zhì)量流程見圖2。

由圖2可見，銅尾渣—預(yù)選拋尾—磨礦—弱磁選流程可獲得產(chǎn)率51.61%，鐵品位56.50%，回收率64.52%的鐵精礦。

3 鐵精礦多元素分析及粒度組成檢測

對鐵品位56.50%的鐵精礦進行多元素分析和粒度組成檢測，結(jié)果見表6、表7。

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由表6可知，鐵精礦中的雜質(zhì)S、P含量分別為0.135%和0.026%，S、P含量較低，滿足鐵精礦對S、P的含量要求；堿性系數(shù)0.194，為酸性鐵精礦粉；鐵精礦中的雜質(zhì)Al2O3、ZnO、K2O和Na2O含量較高，影響鐵精礦產(chǎn)品質(zhì)量。

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4 結(jié)語

（1）某銅尾渣中的主要有用元素為鐵，鐵品位45.20%、磁性鐵含量32.40%，尾渣中的ZnO、Al2O3、K2O、Na2O含量較高，雜質(zhì)S、P含量較低。

（2）尾渣采用預(yù)選拋尾、磨礦、弱磁選流程進行選別，當(dāng)磨礦細度為-0.045 mm95%時，可獲鐵品位56.50%、鐵回收率64.52%的鐵精礦。

（3）鐵品位56.50%的磁選精礦多元素分析結(jié)果表明，鐵精礦中的雜質(zhì)S、P含量分別為0.135%和0.026%，S、P含量較低，滿足鐵精礦對S、P的含量要求；堿性系數(shù)為0.194，為酸性鐵精礦粉；鐵精礦中的雜質(zhì)Al2O3、ZnO、K2O和Na2O含量較高，影響鐵精礦產(chǎn)品質(zhì)量。