華北某貧赤鐵礦選礦試驗(yàn)研究

我國華北某大型貧赤欠缺礦資源儲量達(dá)數(shù)億t，因鐵礦物嵌布粒度細(xì)且與其他組分共生關(guān)系密切，至今未能大規(guī)模開發(fā)利用。在鐵礦石高度依賴進(jìn)口的形勢下，開展該礦石資源的開發(fā)利用研究有重要意義。

1、礦石性質(zhì)

礦石類型為石英型鏡鐵赤鐵礦，鐵礦物以赤鐵礦、鏡鐵礦為主，少量假象赤鐵礦、磁鐵礦以細(xì)小殘晶狀分布在假象赤鐵礦中，脈石礦物主要為石英。

赤鐵礦呈他形晶粒狀、或自形板狀、針狀、片狀分布在脈石礦物中。磁鐵礦大多數(shù)呈自形晶—半自形晶粒狀，也有呈他形晶不規(guī)則粒狀分布在以石英為主的脈石礦物中，大多數(shù)磁鐵礦不同程度被赤鐵礦交代。赤鐵礦與磁鐵礦嵌布關(guān)系密切，常見以相嵌連狀態(tài)分布在脈石礦物中，嵌布粒度微細(xì)，一般為0.005~0.06mm，多數(shù)在0.04mm以下。

原礦主要化學(xué)成分分析結(jié)果見表1，鐵物相分析結(jié)果見表2。

從表1、表2可以看出，該礦石主要有用元素為鐵，有害元素硫、磷含量低，赤褐鐵礦和磁鐵礦是主要回收礦物。

2、選礦試驗(yàn)研究

探索試驗(yàn)表明，該礦石采用單一磁選工藝難以獲得理想的試驗(yàn)指標(biāo)，因此確定采用磁選預(yù)先拋尾—陰離子反浮選提鐵降雜工藝進(jìn)行該礦石的選礦試驗(yàn)研究。

2.1、1段磨礦細(xì)度試驗(yàn)

由于該礦石鐵品位較低，具有回收價(jià)值的鐵礦物為赤鐵礦和磁鐵礦，采用中磁—強(qiáng)磁選工藝可進(jìn)行大量拋尾，從而減少后續(xù)精選作業(yè)的給礦量，降低整個(gè)選礦加工成本。

試驗(yàn)采用圖1所示的1段磨選流程確定1段磨礦細(xì)度。中磁選采用平環(huán)DC600-Ⅱ型磁選機(jī)，磁場強(qiáng)度為278.66kA/m，強(qiáng)磁選采用SLon-100周期式脈動高梯度磁選機(jī)，背景磁感應(yīng)強(qiáng)度為1T，脈動頻率為50r/min，試驗(yàn)結(jié)果見圖2。

從圖2可以看出，隨著磨礦細(xì)度的提高，精礦鐵品位逐漸提高，回收率有所下降。當(dāng)磨礦產(chǎn)品-0.074mm含量超過85%時(shí)，精礦鐵品位升幅減緩、回收率加速下降，因此，將1段磨礦細(xì)度確定為-0.074mm占85%。

2.2、2段磨選試驗(yàn)

2段磨選試驗(yàn)采用圖3所示的流程。

2.2.1、2段磨礦細(xì)度試驗(yàn)

2段磨礦細(xì)度試驗(yàn)的反浮選礦漿濃度為30%，pH調(diào)整劑氫氧化鈉用量為900g/t，抑制劑淀粉為900g/t，活化劑石灰為500g/t，捕收劑RA-715為500g/t（藥劑用量均為對給礦計(jì)，下同），浮選溫度為30~32℃，試驗(yàn)結(jié)果見圖4。

從圖4可以看出，隨著磨礦細(xì)度的提高，反浮選粗精礦鐵品位先升后降，而鐵回收率則小幅升高。綜合考慮，確定2段磨礦細(xì)度為-0.045mm占92%。

2.2.2、氫氧化鈉用量試驗(yàn)

氫氧化鈉用量試驗(yàn)的磨礦產(chǎn)品細(xì)度-0.045mm占92%，反浮選礦漿濃度為30%，淀粉用量為900g/t，石灰為500g/t，RA-715為500g/t，浮選溫度為30~32℃，試驗(yàn)結(jié)果見圖5。

從圖5可見，隨著氫氧化鈉用量的增大，反浮選粗精礦鐵品位小幅下降，而鐵回收率則先下降后升高。綜合考慮，確定反浮粗選氫氧化鈉用量為1200g/t。

2.2.3、淀粉用量試驗(yàn)

淀粉用量試驗(yàn)的磨礦產(chǎn)品細(xì)度為-0.045mm占92%，反浮選礦漿濃度為30%，氫氧化鈉用量為1200g/t，石灰為500g/t，RA-715為500g/t，浮選溫度為30~32℃，試驗(yàn)結(jié)果見圖6。

從圖6可以看出，隨著淀粉用量的增加，反浮選粗精礦鐵品位先快速下降然后降速趨緩，而鐵回收率則先快速升高然后升速緩慢。綜合考慮，確定反浮粗選淀粉用量為1200g/t。

2.2.4、石灰用量試驗(yàn)

石灰用量試驗(yàn)的磨礦產(chǎn)品細(xì)度為-0.045mm占92%，反浮選礦漿濃度為30%，氫氧化鈉用量為1200g/t，淀粉為1200g/t，RA-715為500g/t，浮選溫度為30~32℃，試驗(yàn)結(jié)果見圖7。

從圖7可以看出，隨著石灰用量的增加，反浮選粗精礦鐵品位先微幅升高后快速下降，而回收率呈現(xiàn)顯著升高的趨勢。綜合考慮，確定反浮粗選石灰用量為500g/t。

2.2.5、RA-715用量試驗(yàn)

RA-715用量試驗(yàn)的磨礦產(chǎn)品細(xì)度為-0.045mm占92%，反浮選礦漿濃度為30%，氫氧化鈉用量為1200g/t，淀粉為1200g/t，石灰為500g/t，浮選溫度為30~32℃，試驗(yàn)結(jié)果見圖8。

由圖8可以看出，隨著RA-715用量的增加，反浮選粗精礦鐵品位升高、鐵回收率下降。綜合考慮，確定反浮粗選RA-715用量為900g/t。

2.3、全流程試驗(yàn)

在磁選精礦反浮選條件試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了浮選精掃選次數(shù)試驗(yàn)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了全流程試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見圖9（圖中藥劑用量對原礦計(jì)），試驗(yàn)結(jié)果見表3。

從表3可以看出，該細(xì)粒嵌布的以赤鐵礦為主，全鐵品位為33.95%的貧鐵礦石，采用2階段磨礦—1次中磁強(qiáng)磁選—1粗1精3掃、中礦順序返回反浮選流程處理，可以獲得鐵品位為66.07%、回收率為80.53%的鐵精礦。

3、結(jié)語

（1）華北某石英型鏡鐵赤鐵礦中磁鐵礦含量較少，但赤鐵礦與磁鐵礦嵌布關(guān)系密切，嵌布粒度微細(xì)，大多呈他形晶粒狀等分布在脈石礦物中，需細(xì)磨深選才能實(shí)現(xiàn)有用礦物和脈石礦物的分離。

（2）該礦石采用磁浮聯(lián)合工藝，經(jīng)2階段磨礦，1次中磁1次強(qiáng)磁預(yù)先拋廢，1粗1精3掃、中礦順序返回閉路反浮選流程處理，可以獲得鐵品位為66.07%、鐵回收率為80.53%的精礦。

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