某貧赤鐵礦選礦試驗(yàn)研究

鐵礦是一個準(zhǔn)備建設(shè)的大型鐵礦，有關(guān)研究院所和高等學(xué)校對該礦貧赤鐵礦石進(jìn)行了工藝礦物學(xué)和選礦流程研究，并取得了一批試驗(yàn)成果。贛州有色冶金研究所針對此類礦石采用自行研制的SLon型立環(huán)脈動高梯度磁選機(jī)，進(jìn)行了進(jìn)一步提高選礦回收率指標(biāo)及簡化流程的試驗(yàn)研究?，F(xiàn)介紹試驗(yàn)研究方案及流程，并對結(jié)果作一淺析。

1、礦石性質(zhì)

某鐵礦屬鞍山式沉積變質(zhì)型鐵礦，其礦石特點(diǎn)是貧礦多，嵌布粒度細(xì)。處于地表或近地表的礦石，由于長期經(jīng)受氧化作用，磁鐵礦已部分或絕大部分變成赤鐵礦，這不僅改變了礦物成分，也改變了礦物的工藝性質(zhì)，從而使礦石的礦物組成，嵌布關(guān)系，物理和化學(xué)性質(zhì)更為復(fù)雜，成為鐵礦石中較為難選的礦石類型。

礦石中鐵礦物主要是假象赤鐵礦，半假象赤鐵礦（原生赤鐵礦很少），磁鐵礦及少量褐鐵礦，脈石礦物主要為石英。有用元素主要是鐵，有害雜質(zhì)硫，磷及砷含量均很低。因此在選礦過程中既不需要考慮綜合回收，也不存在排除有害雜質(zhì)的問題。

礦石中鐵礦物的細(xì)粒不均勻嵌布，脈石礦物粒度稍粗。在磨礦過程中難以全部單體解離，當(dāng)磨礦細(xì)度為-0.055mm占80%時，鐵礦物僅解離了86.28%，因此需細(xì)磨。由于鐵礦物嵌布粒度不均勻，細(xì)磨時易造成鐵礦物過粉碎，增加了選別難度：例如磨至-0.076mm占60%時，-10μm部分占4.50%；-0.055mm占90%時，-10μm部分占42.41%?？梢?，必須采用階段磨選流程。

原礦多元素分析及礦物定量分析結(jié)果分別見表1及表2。

2、試驗(yàn)研究及結(jié)果

2.1、試驗(yàn)方案

根據(jù)試料的礦石性質(zhì)及經(jīng)過預(yù)選試驗(yàn)的探討結(jié)果，確定采用原礦破碎至-2mm，采用兩段磨礦—兩段磁選（弱磁、SLon型強(qiáng)磁）—浮選（或重選）流程試驗(yàn)。試驗(yàn)原則流程見圖1。

2.2、磁—浮流程試驗(yàn)及其結(jié)果

磁-浮選礦流程進(jìn)行了兩個方案，為Ⅰ、Ⅱ流程，主要區(qū)別在于第一段、第二段的磨礦細(xì)度不同。方案Ⅰ流程，第一段磨礦細(xì)度-0.076mm占59.66%，第二段磨礦細(xì)度-0.055mm占90.01%；方案Ⅱ流程，第一段磨礦細(xì)度-0.076mm占64.00%，第二段磨礦細(xì)度-0.055mm占85.96%。

浮選均采用正浮選，調(diào)整劑為硫酸，捕收劑為石油磺酸鈉。浮選閉路試驗(yàn)流程為一次粗選、一次掃選、兩次精選，第一次精選尾礦預(yù)先分級，+0.055mm粒級磨礦后與-0.055mm粒級合并返回浮選粗選作業(yè)，第二次精選尾礦返回浮選第一次精選作業(yè)。試驗(yàn)綜合結(jié)果見表3。

2.3、磁—重選流程試驗(yàn)及結(jié)果

磁—重試驗(yàn)流程的磁選同磁-浮試驗(yàn)Ⅰ流程的磁選，弱磁選得精礦1。重選采用螺旋溜槽選別獲得精礦2，螺旋溜槽的中礦及尾礦混合進(jìn)入離心選礦機(jī)選別，流程為一次粗選、一次精選，獲得精礦3。試驗(yàn)綜合結(jié)果見表4。

3、結(jié)果與討論

3.1、磨礦細(xì)度

磁-浮方案Ⅰ、方案Ⅱ流程結(jié)果表明，第一段強(qiáng)磁尾礦的產(chǎn)率、品位和回收率隨著磨礦細(xì)度的增加而增加，當(dāng)磨礦細(xì)度從-0.076mm占59.66%增加到-0.076mm占64%時，其產(chǎn)率從28.19%增加到31.13%，品位從6.96%增加到7.34%，回收率從6.49%增加到7.80%，為保證一段精礦回收率，第一段磨礦細(xì)度采用-0.076mm占60%為宜。第二段強(qiáng)磁尾礦的產(chǎn)率，品位和回收率隨磨礦細(xì)度的變化影響不大，但考慮到浮選作業(yè)對鐵礦物單體解離的要求，為保證浮選精礦品位，第二段磨礦細(xì)度采用-0.076mm占90%為宜。

3.2、磁選作業(yè)

流程中，一、二段強(qiáng)磁選可拋棄產(chǎn)率為55%的貧尾礦，大大減少了浮選作業(yè)的入選量（產(chǎn)率僅為32%左右），并提高了浮選給礦品位（含鐵54%左右）。強(qiáng)磁選作業(yè)還有分級脫泥作用，減少了礦泥對浮選作業(yè)的干擾，使浮選過程穩(wěn)定，有利于浮選指標(biāo)的提高。

3.3、微細(xì)粒級的回收

SLon型立環(huán)脈動高梯度強(qiáng)磁選機(jī)具有有效地選別微細(xì)級物料的特點(diǎn)，故適應(yīng)于細(xì)磨了的該貧赤鐵礦石的選別，由表5粒級回收率可知，對-0.010~+0.05mm級加盟的鐵回收率為75.89%，分選效率較高。強(qiáng)磁精礦品位高，為下一段浮選作業(yè)創(chuàng)造了較好的條件。

3.4、浮選流程結(jié)構(gòu)

浮選試驗(yàn)采用正浮選，浮選藥劑制度簡單，選別效果較好。為了避免鐵礦物連生體對浮選鐵精礦品位的影響，閉路試驗(yàn)時將精選尾礦預(yù)先分級，+0.055mm磨礦后與-0.055mm粒級產(chǎn)品合并返回浮選粗選作業(yè)。精選尾礦的回路，在生產(chǎn)上可以考慮返至第二段磨礦分級前。

3.5、重選設(shè)備的選用

磁-重流程中的重選作業(yè)可采用的重選設(shè)備，有6S搖床、螺旋溜槽、離心選礦機(jī)等，搖床雖有分選效率高的特點(diǎn)，但受臺時處理量小，占地面積大等所局限，在一些有色金屬礦山是主要的有效重選設(shè)備之一，但對大型鐵礦山，由于搖床臺時處理能力小的局限就難以采用，而螺旋槽具有單位占地面積小，處理量大及省水、省電并節(jié)省基建投資和生產(chǎn)費(fèi)用的特點(diǎn)，故可考慮螺旋溜槽作為重選設(shè)備。離心選礦機(jī)作為精選設(shè)備，其精選效果好，對微細(xì)粒回收有利，故重選作業(yè)流程為了兼顧處理能力和精礦品位，采用螺旋溜槽—離心選礦機(jī)相組合的重選流程是適宜的，精礦品位達(dá)到62.57%~64.30，但精礦品位與浮選相比偏低，有待進(jìn)一步研究。

4、結(jié)論

SLon型立環(huán)脈動高梯度強(qiáng)磁選機(jī)能有效地選別細(xì)磨了的該貧赤鐵礦石，適宜于在選別流程中的應(yīng)用。流程中二段弱磁單獨(dú)選出精礦一、二段強(qiáng)磁拋尾，使進(jìn)入浮選作業(yè)的礦量大為減少，對每噸原礦的藥劑用量有較大幅度的降低。兩段磨礦—兩段磁選（弱磁、SLon型強(qiáng)磁）-浮選的選礦流程符合早收、早丟的原則，有利于提高選別指標(biāo)，節(jié)約能源和降低生產(chǎn)成本，試驗(yàn)流程及結(jié)果經(jīng)擴(kuò)大試驗(yàn)驗(yàn)證后可作為建廠設(shè)計(jì)依據(jù)。

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