塔東選鐵尾礦選礦試驗(yàn)研究

涂海濤

通鋼集團(tuán)敦化塔東礦業(yè)有限責(zé)任公司，吉林 敦化 133700

我目的礦石儲量及開采量都很大， 但因礦石的品位普遍較低，特別是開采量最大的鐵礦石，95%以上是貧礦，需要經(jīng)過選礦加工后才能進(jìn)入高爐，所以就產(chǎn)出大量鐵礦尾砂。黑色金屬礦山選礦廠的尾礦產(chǎn)率約占原礦石量的60%以上，目前我國鐵礦石年產(chǎn)量約1．6 億噸，產(chǎn)出尾礦約1 億噸。隨著冶金工業(yè)的迅速發(fā)展，尾礦的產(chǎn)出量還會不斷增加。為了管好這些尾礦，就需要建設(shè)尾礦工程，包括尾礦庫的修筑、尾礦輸送設(shè)備、輸送管路的鋪設(shè)以及平時(shí)的經(jīng)營管理，需要耗費(fèi)大量的人力、物力、財(cái)力，并要占用大量農(nóng)田、山地；隨著尾礦量的增多，尾礦壩越堆越高，安全隱患越來越明顯，堆壩和管理工作越來越大、越來越困難；還會對環(huán)境造成污染，特別是細(xì)粒尾礦及浮選廠排出的尾礦．都會對農(nóng)田、水源產(chǎn)生嚴(yán)重污染。

在此情況下，考慮到一方面可以增加企業(yè)的收入，另一方面也可減小尾礦庫的壓力，最后還可以保護(hù)環(huán)境，因此尾礦資源綜合利用就變得非常重要。本文主要為針對某地選鐵后尾礦進(jìn)行綜合回收選礦試驗(yàn)研究，該礦石鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)為31.20%，硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.62%，銅質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.092%。根據(jù)該礦石特點(diǎn)，為保證鐵精礦中硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于0.2%，試驗(yàn)最終采用先浮后磁的選礦工藝流程，可獲得合格的各項(xiàng)精礦。。

1 礦石性質(zhì)

1.1 原礦化學(xué)分析

1.2 原礦鐵銅硫鋅物相分析

原礦鐵銅硫鋅物相分析見表1～3。

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 原礦不同細(xì)度弱磁-強(qiáng)磁試驗(yàn)

首先對原礦進(jìn)行了不同細(xì)度的磁選試驗(yàn)，一方面用以確定合適浮選磨礦時(shí)間，另一方面通過試驗(yàn)來判斷磁選是否可行，試驗(yàn)流程如圖1，試驗(yàn)結(jié)果見圖2。

表1 原礦鐵物相分析結(jié)果Table 1 Undressed ore iron phase analysis results%

表2 原礦銅物相分析結(jié)果Table 2 Undressed ore copper phase analysis results%

表3 原礦硫物相分析結(jié)果Table 3 Undressed ore sulfur phase analysis results%

圖1 原礦不同細(xì)度浮選試驗(yàn)Fig.1 Undressed ore f lotation test in different f inenesses

圖2 不同磨礦細(xì)度弱磁-強(qiáng)磁試驗(yàn)結(jié)果Fig.2 Weak magnetic - strong magnetic test results in different grinding f inenesses

由圖2 不同磨礦細(xì)度磁選條件試驗(yàn)結(jié)果可以看出，當(dāng)磨礦細(xì)度逐漸變細(xì)的同時(shí)，精礦中鐵品位品變化不大，相應(yīng)回收率改變較小，但是綜合來看，當(dāng)磨礦細(xì)度達(dá)到-0.076 mm 質(zhì)量分?jǐn)?shù)占70%的時(shí)候，各項(xiàng)指標(biāo)最為理想。

2.2 不同強(qiáng)磁場強(qiáng)弱磁-強(qiáng)磁試驗(yàn)

弱磁精礦已經(jīng)達(dá)到合格品位，因此不同場強(qiáng)的研究主要以強(qiáng)磁為主，試驗(yàn)流程圖見圖1，試驗(yàn)結(jié)果見圖3。

由圖3 不同場強(qiáng)強(qiáng)磁試驗(yàn)結(jié)果看出，隨著強(qiáng)磁磁場強(qiáng)度的提高，強(qiáng)磁精礦產(chǎn)率隨之提高，鐵品位反而降低，鐵的回收率上升，原因是由于原礦解離并不完全，因此場強(qiáng)越高，越容易夾雜脈石礦物。綜合各項(xiàng)指標(biāo)分析，選擇強(qiáng)磁場強(qiáng)為1.2 T 為宜

2.3 藥劑影響

磁選條件確定后，根據(jù)弱磁最佳磨礦細(xì)度-0.076 mm 粒級質(zhì)量分?jǐn)?shù)占70%,在此磨礦細(xì)度下進(jìn)行浮選藥劑條件試驗(yàn)，用以判斷各種藥劑的合適添加量。試驗(yàn)流程如圖4。

根據(jù)以上圖5～圖9，可以得出三種藥劑的合適用量分別是，捕收劑160 g/t，起泡劑100 g/t，調(diào)整劑600 g/t，活性炭50 g/t，銅捕收劑Z-200 號5 g/t。

圖3 不同強(qiáng)磁場磁選試驗(yàn)結(jié)果Fig.3 Magnetic mineral dressing test results in different strong magnetic f ields

圖4 浮選條件試驗(yàn)流程Fig.4 Flotation condition test process

圖5 捕收劑用量對各項(xiàng)指標(biāo)的影響Fig.5 Effect of dosage of collector to the indexes

圖6 起泡劑用量對各項(xiàng)指標(biāo)的影響Fig.6 Effect of dosage of foaming agent to the indexes

圖7 調(diào)整劑用量對銅精礦的影響Fig.7 Effect of dosage of adjusting agent to copper concentrate

圖8 活性炭用量對銅精礦的影響Fig.8 Effect of dosage of activated carbon to the copper concentrate

圖9 Z-200號用量對銅精礦的影響Fig.9 Effect of Z-200 dosage to the copper concentrate

2.4 流程試驗(yàn)最終結(jié)果

根據(jù)前期得出最佳工藝流程及藥劑制度（如圖10）：

圖10 最佳藥劑制度及工藝流程Fig.10 The best reagent system and process

流程試驗(yàn)獲得如下精礦：

（1） 硫 精 礦γS=1.02%、βS=42.39%、εS=69.74%；

（2） 銅 精 礦γCu=0.22%、βCu=16.44%、εCu=39.31%；

（3）弱磁精礦γFe=3.64%、βFe=61.26%、εFe=6.95%；

（4）強(qiáng)磁精礦γFe=37.37%、βFe=47.10%、εFe=54.83%；

3 結(jié)論與建議

（1）該尾礦試樣含鐵、銅、硫多金屬復(fù)雜硫化礦和氧化礦，屬難選礦。礦石中大部分鐵為赤褐鐵礦，采用常規(guī)弱磁-強(qiáng)磁工藝可以回收，但是效果有限。

（2）尾礦中的硫礦物，可浮性較好，采用常規(guī)藥劑浮選可以得到含硫品位大于40%，回收率大于80%的硫精礦，滿足工業(yè)制酸要求。

（3）尾礦中的銅礦物中硫化銅占有比例超過50%，因此可以通過常規(guī)浮選得到品位高于16%的合格銅精礦，但回收率相對偏低。

（4）通過常規(guī)選礦方法，對送選尾礦進(jìn)行了綜合回收，回收總體效果較為理想，但是赤褐鐵礦及氧化銅礦并未能得到有效回收。

[1] 謝廣元.選礦學(xué)(第一版)[M].中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2001.

[2] 郭建文,王建華，楊國華.我國鐵尾礦資源現(xiàn)狀及綜合利用[J].現(xiàn)代礦業(yè)，2009.10-10（486）.

[3]王利巖.低品位銅礦資源的回收[J].礦業(yè)工程，1992（,9）.

[4] 傅飛龍.伴生銅回收的工業(yè)調(diào)試實(shí)踐[J].化工礦物與加工，2008,5.