赤鐵礦強(qiáng)磁反浮選選礦實(shí)驗(yàn)

該礦石中主要鐵礦物為赤鐵礦、褐鐵礦，脈石主要為石英、角閃石。有害雜質(zhì)硫含量很低，但磷含量偏高。針對(duì)礦石性質(zhì)和特點(diǎn)以及我國(guó)目前選礦技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀，采用強(qiáng)磁一反浮選流程進(jìn)行分選試驗(yàn)。結(jié)果表明，在原礦鐵品位為37.lO%的情況下，可獲得鐵精礦品位62.10%，回收率72.20%的良好選別指標(biāo)。

1、前言

我國(guó)鋼鐵工業(yè)高速發(fā)展，鐵礦石原料的需求也急速增長(zhǎng)，采用合理工藝技術(shù)，開發(fā)國(guó)內(nèi)氧化鐵礦石資源顯得尤為重要，也符合國(guó)家利用有效資源政策。通過(guò)對(duì)鐵礦石化學(xué)組成和礦物組成的分析，查明了礦石中鐵元素的含量及礦物存在形式、嵌布粒度特性、有用礦物與脈石礦物間的共生關(guān)系，探索鐵礦物有效回收利用的最佳工藝條件及可能達(dá)到的指標(biāo)。

2、工藝礦物學(xué)研究

原礦多元素分析結(jié)果見表1。

工藝礦物學(xué)分析表明，礦物多呈他形粒狀針狀，嵌布粒度較細(xì)，一般為0.002~0.173mm，嵌布類型以包裹型為主，部分為不規(guī)則毗連型。赤鐵礦、褐鐵礦占總含鐵元素近900/0，是礦石的主要含鐵礦物，次之為磁鐵礦，含量小于5%。礦石中有害雜質(zhì)硫含量很低，但磷含量偏高，另外組成脈石的4種主要成分以硅為最多。鐵物相分析結(jié)果見表2。

表1 2 赤鐵礦原礦分析結(jié)果

3、選別工藝試驗(yàn)

由于赤鐵礦、褐鐵礦為弱磁性礦物，而脈石石英無(wú)磁性，因此，對(duì)該礦石的選別可采用強(qiáng)磁選方案，而脈石礦物中的石英在一定條件下可浮性較好，采用反浮選方法選別該礦石是有效的。結(jié)合礦石的性質(zhì)和特點(diǎn)以及我國(guó)目前選礦技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀，擬采用強(qiáng)磁-反浮選的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

3.1、強(qiáng)磁選磨礦細(xì)度試驗(yàn)

根據(jù)磨礦細(xì)度曲線，按照不同的磨礦時(shí)間分別磨到-0.074mm占59.80/0、74.40/0、82.3%、90.6%、95.2%、98.8%樣品，采用XCSQ-50x70型濕式強(qiáng)磁選機(jī)，在磁場(chǎng)強(qiáng)度7.96xl05A/m (100000e)、分選濃度10%的條件下進(jìn)行強(qiáng)磁選試驗(yàn)，尋找強(qiáng)磁選精礦品位和回收率隨磨礦細(xì)度的變化的規(guī)律，從而確定適宜的磨礦細(xì)度。試驗(yàn)結(jié)果如圖1所示。

圖1試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，隨著粒度變細(xì)，精礦品位隨之升高，而回收率隨之下降。由于鐵礦物嵌布粒度細(xì)，磨礦產(chǎn)物單體解離度低，所以精礦品位都不高。同時(shí)因?yàn)槌噼F礦、針鐵礦及褐鐵礦在磨礦過(guò)程中易泥化，微細(xì)的鐵礦物顆粒很難回收，故尾礦品位高，精礦回收率低。

為了兼顧精礦品位、回收率和生產(chǎn)實(shí)際情況，經(jīng)過(guò)綜合分析，試驗(yàn)確定-0.074mm占90.60/0的磨礦細(xì)度作為后續(xù)試驗(yàn)的磨礦細(xì)度，此時(shí)精礦品位為56.51%，回收率為75.96%，強(qiáng)磁選精礦還需進(jìn)一步精選。

3.2、強(qiáng)磁選磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)

在選擇磨礦細(xì)度-0.074mm占90.6%的條件下，對(duì)同一磨礦產(chǎn)品縮分出平等試驗(yàn)5份，分別在磁場(chǎng)強(qiáng)度4.77×10（5）、6.37×10（5）、7.96×10（5）、9.55×10（5）、11.0×10（5）A/m（6000、8000、10000、12000Oe和14000Oe）的條件下進(jìn)行了系列強(qiáng)磁選試驗(yàn)，除場(chǎng)強(qiáng)不同外，其余試驗(yàn)條件相同，試驗(yàn)結(jié)果見圖2。

3.3、精礦反浮選試驗(yàn)

在磁場(chǎng)強(qiáng)度為11.1×10（5）A/m(14000Oe）下，得到的精礦回收率較高，但品位較低，還需進(jìn)行進(jìn)一步精選，精選試驗(yàn)采用反浮選工藝。目前反浮選捕收劑有陰離子型和陽(yáng)離子型，以陰離子型為多，例如代號(hào)RA515、RA715、HD和MD等。本試驗(yàn)采用的捕收劑代號(hào)為QF，是一種新型陰離子捕收劑，捕收對(duì)象為脈石礦物，輔助浮選藥劑還有NaOh、淀粉、氧化鈣。其中NaOH為pH調(diào)整劑，淀粉為鐵礦物抑制劑，氧化鈣為脈石礦物活化劑。

反浮選試驗(yàn)在pH調(diào)整劑（NaOH）、抑制劑（淀粉）、活化劑（CaO）、捕收劑（QF）4個(gè)試驗(yàn)條件中保證3個(gè)試驗(yàn)條件不變的情況下改變其中一個(gè)試驗(yàn)條件，以確定最佳試驗(yàn)條件。通過(guò)試驗(yàn)最終確定pH調(diào)整劑（NaOH）用量為1.4kg/t、抑制劑（淀粉）用量為1.0kg/t、活化劑（CaO）用量為0.8kg/t、捕收劑（QF）用量為0.4kg/t。在磨礦細(xì)度為-0.074mm占90.6%的條件下的開路試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見圖3，得到精礦品位62.9%，精礦有害雜質(zhì)表明該流程較為合理。

3.4、磨礦-強(qiáng)磁-反浮選閉路流程試驗(yàn)

為考查中礦在浮選過(guò)程中對(duì)精礦指標(biāo)的影響，進(jìn)行閉路試驗(yàn)，采用一次粗選、一次精選和一次掃選。流程見圖4，試驗(yàn)結(jié)果見表4。

試驗(yàn)結(jié)果表明，中礦返回對(duì)精礦指標(biāo)影響不大，閉路流程可得到品位62.10%、回收率72.20%的鐵精礦，但尾礦品位偏高。

4、產(chǎn)品檢測(cè)與分析

（1）鐵精礦多元素分析。對(duì)閉路試驗(yàn)所得鐵精礦的多元素分析結(jié)果見表5.該鐵精礦因含硅高而呈酸性。

（2）鐵精礦密度測(cè)定。采用比重瓶法測(cè)得鐵精礦密度為4.52t/m3。

（3）推薦工藝流程和主要技術(shù)指標(biāo)。推薦工藝流程見圖4。采用兩段連續(xù)磨礦，生產(chǎn)便于控制。該方案于2010年5月投入生產(chǎn)實(shí)踐，目前生產(chǎn)穩(wěn)定，實(shí)踐證明含弱磁性且礦物嵌布粒度細(xì)的赤鐵礦石，使用磨礦—強(qiáng)磁—反浮選選礦工藝流程，可得到品位、回收率都較為理想的鐵精礦。

5、結(jié)語(yǔ)

（1）該礦石品位較高，但礦物嵌布粒度細(xì)，常規(guī)磨礦細(xì)度條件下的單體解離度較低。

（2）采用磨礦—強(qiáng)磁—反浮選處理該礦石是較為合理的工藝流程?？傻闷肺?2.10%、回收率72.20%的鐵精礦。

（3）原礦含磷0.377%，偏高，但磷礦物大多分布于石英中，選別過(guò)程中隨石英進(jìn)入尾礦，鐵精礦含磷降至0.085%，達(dá)到了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

（4）本試驗(yàn)強(qiáng)磁選尾礦和浮選尾礦合并，平均品位為18.00%，拋棄非?？上?，建議對(duì)其進(jìn)行綜合作用。