新疆某難選赤鐵礦選礦工藝的探討

關(guān) 翔

(新鋼雅滿蘇礦業(yè)有限責(zé)任公司， 新疆 哈密 839126)

新疆某一鐵礦石主要為赤鐵礦、磁鐵礦與少量褐鐵礦和鏡鐵礦，并伴有極少的黃鐵礦和黃銅礦。礦石構(gòu)造為層狀和條帶狀(其間夾有綠泥石和碧玉條帶)并偶見環(huán)狀和殘余構(gòu)造。全鐵含量一般在20%～35%，赤鐵富礦最高可達(dá)51%，礦區(qū)平均品位33.07%，中礦段的平均品位最高33.87%，西礦段和南礦段則分別為32.79%和31.70%，品位沿走向變化系數(shù)為7.7%，沿傾向變化系數(shù)為2.97%。根據(jù)上述兩數(shù)據(jù)，本礦屬于品位變化較均勻的礦床。礦石工業(yè)品級(jí)為赤-磁鐵貧礦。本次研究就是根據(jù)該礦石的性質(zhì)特點(diǎn),并結(jié)合目前國內(nèi)外選礦技術(shù)發(fā)展水平進(jìn)行的。

1 礦樣性質(zhì)

1.1 礦樣的化學(xué)成分

礦區(qū)的含礦層為中震旦統(tǒng)的特瑞愛肯巖組，屬于一套淺海相變質(zhì)的碎屑巖，其間夾有沉積變質(zhì)型的鐵礦層。礦層頂板為絹云母板巖，夾石英巖透鏡體。底板為絹云母石英片巖，與下伏元古界地層呈角度不整合接觸。

該礦屬于赤-磁鐵沉積型的貧礦，可溶鐵數(shù)值接近于全鐵。礦石呈塊狀、條帶狀構(gòu)造，自形、半自形細(xì)粒狀、纖維狀、鱗片狀結(jié)構(gòu)。有用礦物的嵌布粒度一般為0.003～0.03mm，主要脈石為石英，粒度一般為0.009mm。原礦試樣多元素化學(xué)分析結(jié)果見表1。原礦試樣鐵物相分析結(jié)果見表2。根據(jù)該礦嵌布粒度及重力分析、磁力分析結(jié)果，尚不能獲得高品級(jí)的鐵精礦。原礦試樣多元素化學(xué)分析結(jié)果見表1，原礦試樣鐵相分析結(jié)果見表2。

表1 原礦試樣多元素化學(xué)分析結(jié)果

表2 原礦試樣鐵物相分析結(jié)果

2 弱磁工藝試驗(yàn)

2.1 弱磁粗選磁場(chǎng)強(qiáng)度條件試驗(yàn)

試驗(yàn)流程和試驗(yàn)結(jié)果見圖1、表3。

對(duì)弱磁粗選磁場(chǎng)強(qiáng)度條件試驗(yàn)結(jié)果的討論：

(1)磁場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到139.3kA/m后，鐵精礦品位及鐵的回收率都達(dá)到最高值，受設(shè)備磁場(chǎng)強(qiáng)度的限制，已不能繼續(xù)再提高磁場(chǎng)強(qiáng)度。目前工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用的弱磁場(chǎng)磁選機(jī)的磁場(chǎng)強(qiáng)度，也只是這一水平。

(2)在低的磁場(chǎng)強(qiáng)度(95.5kA/m)條件下，亦不能獲得較高的鐵精礦品位，而且回收率也低。

(3)適宜弱磁粗選磁場(chǎng)強(qiáng)度定為139.3kA/m。

圖1 弱磁選粗選磁場(chǎng)強(qiáng)度條件試驗(yàn)流程

表3 弱磁粗選磁場(chǎng)強(qiáng)度條件試驗(yàn)結(jié)果

2.2 弱磁粗選尾礦強(qiáng)磁選拋尾試驗(yàn)

主要研究內(nèi)容是確定強(qiáng)磁選作業(yè)的磁場(chǎng)強(qiáng)度。試驗(yàn)流程及試驗(yàn)結(jié)果，分別見圖2和表4。

圖2 強(qiáng)磁選作業(yè)磁場(chǎng)強(qiáng)度條件試驗(yàn)流程

表4 強(qiáng)磁選作業(yè)磁場(chǎng)強(qiáng)度條件試驗(yàn)

對(duì)強(qiáng)磁選作業(yè)磁場(chǎng)強(qiáng)度條件試驗(yàn)結(jié)果的討論：

(1)三種磁場(chǎng)強(qiáng)度條件下，拋尾的產(chǎn)率都相當(dāng)少，只是隨磁場(chǎng)強(qiáng)度的降低拋尾的產(chǎn)率略有降低。強(qiáng)磁粗精的品位基本相同，隨磁場(chǎng)強(qiáng)度的增加鐵的回收率略有升高。這都是因礦石中礦物的嵌布粒度過細(xì)所致。

(2)指望通過強(qiáng)磁大量的拋尾是不可能的。但強(qiáng)磁拋出的尾礦品位很低，對(duì)弱磁粗尾起到一定的富集作用。為考慮最大限度的拋尾，確定強(qiáng)磁選作業(yè)適宜的磁場(chǎng)強(qiáng)度為834.2kA/m。

3 全流程閉路試驗(yàn)

全流程閉路試驗(yàn)做兩個(gè)流程方案，即強(qiáng)磁-反浮精選流程和絮凝脫泥-反浮精選流程。其中弱磁、強(qiáng)磁及絮凝脫泥作業(yè)為開路。由于弱磁精選尾礦和強(qiáng)磁粗精浮選性質(zhì)相似，故將其合并，作反浮選閉路的原料。

3.1 強(qiáng)磁-反浮精選流程閉路試驗(yàn)

強(qiáng)磁-反浮精選流程閉路試驗(yàn)流程見圖4，試驗(yàn)結(jié)果見表5。閉路試驗(yàn)反浮選給礦，由弱磁精選尾礦和強(qiáng)磁粗精再磨產(chǎn)物經(jīng)強(qiáng)磁精選后合并而成，其比例計(jì)算為1∶1.5，配成的給礦品位(TFe)為45.74%，將其脫水烘干待用。反浮選給礦每批次175g，共給礦5批次，粗選、精選、掃選浮選機(jī)均采用1L浮選機(jī)。

3.2 選擇性絮凝脫泥-反浮精選流程閉路試驗(yàn)

選擇性絮凝脫泥-反浮精選流程閉路試驗(yàn)見圖5。試驗(yàn)結(jié)果見表6。閉路試驗(yàn)反浮選給礦，由弱磁精選尾礦和強(qiáng)磁粗精再磨產(chǎn)物經(jīng)選擇性絮凝脫泥后合并而成，其比例計(jì)算為1∶1.24，配成的給礦品位(TFe)為38.27%，將其脫水烘干待用。反浮選給礦每批次175g，共給礦5批次，粗選、精選、掃選浮選機(jī)均采用1L浮選機(jī)。

表5 強(qiáng)磁-反浮精選流程閉路試驗(yàn)結(jié)果

圖例 圖3 強(qiáng)磁-反浮精選閉路試驗(yàn)流程

圖例 圖4 選擇性絮凝脫泥-反浮精選閉路試驗(yàn)流程

表6 選擇性絮凝脫泥-反浮精選流程閉路試驗(yàn)結(jié)果

對(duì)兩種閉路流程試驗(yàn)結(jié)果的討論：

(1)采用強(qiáng)磁精選-反浮選精選流程，反浮精礦 對(duì)原礦產(chǎn)率 11.86%，品位(TFe)59.68%，對(duì)原礦回收率(TFe)17.70%。

采用選擇性絮凝脫泥-反浮選精選流程，反浮精礦 對(duì)原礦產(chǎn)率 13.93%，品位(TFe)57.55%，對(duì)原礦回收率(TFe)19.85%。

由于強(qiáng)磁精選拋尾產(chǎn)率大、品位低，所以反浮選的入選品位高，有利于獲得較高品位的精礦。因此，從技術(shù)角度，強(qiáng)磁精選-反浮選精選流程優(yōu)于選擇性絮凝脫泥-反浮選精選流程。

(2)采用強(qiáng)磁精選-反浮選精選流程，操作簡(jiǎn)便，但需增加強(qiáng)磁精選工序，設(shè)備投入較大。采用選擇性絮凝脫泥-反浮選精選流程，設(shè)備投入少，選擇性絮凝與反浮選前的脫水濃縮設(shè)備可以合一；但藥劑制度復(fù)雜，藥劑成本高，并導(dǎo)致反浮選藥劑耗量增高，浮選時(shí)間加長。綜合對(duì)比分析，還是強(qiáng)磁精選-反浮選精選流程占優(yōu)。

(3)弱磁-強(qiáng)磁-強(qiáng)磁-反浮選全流程試驗(yàn)指標(biāo)：

弱磁精礦：產(chǎn)率 30.03%，品位(TFe)63.01%，回收率(TFe)47.31%。

反浮精礦：產(chǎn)率 11.86%，品位(TFe)59.68%，回收率(TFe)17.70%。

混合精礦：產(chǎn)率 41.89%，品位(TFe)62.07%，回收率(TFe)65.01%。

尾 礦：產(chǎn)率 58.11%，品位(TFe)24.08%，回收率(TFe)34.99%。

3.3 精礦產(chǎn)品多元素分析

弱磁-強(qiáng)磁-強(qiáng)磁-反浮選全流程試驗(yàn)精礦產(chǎn)物化學(xué)多元素分析結(jié)果見表7。

表7 精礦產(chǎn)物化學(xué)多元素分析結(jié)果/%

由表7看出，精礦含磷偏高，特別是反浮選精礦，這與原礦含磷高(0.54%)有關(guān)。

4 結(jié) 論

(1)通過多種工藝流程方案的試驗(yàn)對(duì)比，采用弱磁-強(qiáng)磁-強(qiáng)磁-陽離子反浮選流程獲得了較理想的指標(biāo)，可獲得產(chǎn)率 30.03%、品位(TFe)63.01%、回收率(TFe)47.31%的弱磁精礦和產(chǎn)率 11.86%、品位(TFe)59.68%、回收率(TFe)17.70%的反浮精礦。兩精礦混合品位達(dá)62.07%，總產(chǎn)率41.89%，總回收率65.01%。

(2)推薦適宜的選礦工藝流程為弱磁-強(qiáng)磁-強(qiáng)磁-陽離子反浮選流程，即：原礦粗磨(60%-200目)弱磁粗選得弱磁粗精；弱磁尾經(jīng)強(qiáng)磁粗選得強(qiáng)磁粗精并拋棄強(qiáng)磁粗尾；弱磁粗精再磨(85%-200目)經(jīng)兩次弱磁精選，得弱磁精礦。

強(qiáng)磁粗精與弱磁精尾合并再磨(95%-200目)，強(qiáng)磁精選得強(qiáng)磁精礦并拋棄強(qiáng)磁精尾；強(qiáng)磁精礦陽離子反浮選得反浮精礦并拋棄反浮尾礦。

此流程的主要特點(diǎn)為：強(qiáng)磁精選拋尾產(chǎn)率較大、品位較低，能為后續(xù)的反浮選創(chuàng)造較好的條

件，能獲得較高的精礦品位。與選擇性絮凝-反浮選相比，操作簡(jiǎn)單，運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定，好控制，藥劑制度簡(jiǎn)單，藥劑成本低，反浮選速度快，浮選時(shí)間短。

(3)鐵礦原礦含磷較高(0.54%)，導(dǎo)致鐵精礦特別是反浮選精礦含磷偏高(0.29%)。

[1] 丘繼存，龔煥高.選礦學(xué)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1985.

[2] 許時(shí). 礦石可選性研究[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1992.