某微细粒难选铁矿选矿试验研究.pdf

4 6 有色金属 选矿部分2 0 1 7 年第5 期 d o i l O ．3 9 6 9 ／j ．i s s m1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 7 ．惦．0 1 1 某微细粒难选铁矿选矿试验研究 肖婉琴，郑桂兵 北京矿冶研究总院，矿物加工科学与技术国家重点实验室，北京1 0 2 6 2 8 摘要某铁矿石中T F e 为3 2 ．5 4 ％，M F e 为2 3 ．2 6 ％，s i 0 2 为4 6 ．8 4 ％，该矿石具有铁矿物种类多、嵌布粒度细等特点。 为了高效低能耗开发利用该矿石资源，采用“粗粒抛尾一阶段磨矿阶段弱磁选一精矿反浮选”工艺流程进行选矿试验，获得铁 精矿中铁品位为6 5 ．1 3 ％，回收率为7 2 ．1 8 ％的试验指标。 关键词铁矿；粗粒抛尾；弱磁选；反浮选 中图分类号T D 9 1 3 ；T D 9 5 l文献标志码A文章编号1 6 7 1 _ 9 4 9 2 2 0 1 7 0 5 J D 0 4 6 J D 5 E x p e r i I I l 蚰t a lR e s e a r c h 伽M i 耻r a lP r o c e s s i n go faM i c r o 一丘玳P a 确d eR e f r a c t o r yI 阳nO r e ．j 伪0 _ 阮，Ⅺi n ，Z 磊删G u i 6 i n 毗量巧k 6 0 m t o 可旷施聊m Z 尸场c e s s i 愕，眈咖愕G e ，w m Z 胍e o r c ．1 l 加f 拓u 把旷胁n i 增 口以 死把耽呦，，既彬愕J 0 2 6 2 8 ，现i 船 A b s t r a c t I nt h ei m no r e ，i r o nc o n t e n ti s3 2 ．5 4 ％‘，m a g n e tc o n t e n ti s2 3 ．2 6 ％，s i l i c ac o n t e n ti s4 6 ．8 4 ％． T h eo r e sc o n s i s to fav a r i e t yo fm i n e r a l s ，a n du s e f u lm i n e r a l sh a V e6 n eg r a n u l a r i t y ． F o rt } l es a k eo fh i g he m c i e n c y a n d1 0 we n e r g yc o n s u m p t i o nd e v e l o p m e n ta n du t i l i z a t i o no ft h ei m no r er e s o u r e c e s ．T e s t sw a r em a d eo ns e p a r a t i n g i o mb yap r o c e s so fd i s c a r d i n gt a i l i n ga tc o a r s e rs i z e ，s t a g eg r i n d i n g ，s t a g e dl o wi n t e n s i t ym a g n e t i cs e p 啪t i o na n d r e v e r s en o t a t i o nc o n c e n t r a t eo fm a g n e t i cc o n c e n t r a t e ．T h ef o l l o w i n gm e t a U u r g yi n d e xw a so b t a i n e d i m nc o n c e n t r a t e a s s a y i n g6 5 ．1 3 ％F ew i t hi r o nr e c o v e r yo f7 2 ．1 8 ％． K e yw o r ￡I s i r o no r e ；d i s s e m i n a t e d ；l o w i n t e n s i t ym a g n e t i c ；r e v e r s en o t a t i o n 铁矿石是钢铁工业的主要原料。我国铁矿石资 源丰富，但多为贫矿 品位为3 5 ％左右 ，嵌布粒度 细且极不均匀，基本分布在5 ～3 0 0 斗m ，磁性铁占有 率低 小于7 0 ％左右 ，脉石矿物种类繁多H 引。为 了更好地开发利用此类矿石资源，在原矿矿石性质 的基础上，对某微细粒铁矿进行了选矿试验研究。 1 原矿性质 矿石中铁矿物主要为磁铁矿，其次为赤铁矿、褐 铁矿、铁白云石、菱铁矿，另外还有少量的黄铁矿；脉 表1 ’I h b l e1 石矿物主要为石英，其次为镁铁闪石，以及少量的正 长石、白云母、磷灰石、金红石等。原矿化学多元素 分析结果和铁的化学物相分析结果分别见表1 和 表2 。 由表2 结果可知，矿石中的铁主要以磁铁矿的 形式存在，其次以硅酸铁、赤铁矿、褐铁矿和碳酸铁 的形式存在。 矿石中主要回收矿物磁铁矿、赤铁矿的粒级嵌 布特征见表3 。 原矿多元素分析结果 M u l t i e l e m e n t sa n a l y s i sr e s u l t so fm n o f - m i n eo r e ／％ 基金项目”十二五”国家科技支撑计划项目 2 0 l l B A B 0 7 8 0 4 收稿日期2 0 1 7 旬3 J D 7修回日期2 0 1 7 _ 0 3 _ 2 2 作者简介肖婉琴 1 9 7 5 ，女，陕西大荔人，硕士，高级工程师。 万方数据 2 0 1 7 年第5 期肖婉琴等某微细粒难选铁矿选矿试验研究4 7 表2铁物相分析结果 T a b l e2 A n a l y s i sr e s u l t so fi r o np h a s e s ／％ 塑型 壁丝堡堡塑堡壹堡堡塑堡笙壁墼丛篁丛 含量 2 3 ．2 62 ．3 93 ．4 6 3 ．4 23 2 ．5 3 占有率7 1 ．5 0 7 ．3 51 0 ．6 41 0 ．5 l 1 0 0 ．O 表3 T a b l e3 表3 表明，矿石中磁铁矿、赤铁矿的嵌布粒度均 较细，在 7 4 斗m 粒级中，磁铁矿及赤铁矿的占有率 分别为4 0 ．4 1 ％及1 5 ．1 7 ％，在一1 0 斗m 粒级中，磁铁 矿及赤铁矿的占有率分别为4 ．2 9 ％及2 1 ．2 9 ％。 矿石中磁铁矿、赤铁矿的粒度嵌布特征 T h eg r a i ns i z ea n de m b e d d e df e a t u r e so fm a g n e t i t ea n dh e m a t i t ei no r e 2 试验方法 1 5 9k A ／m ，试验结果见图3 。 原矿采用高压辊磨破碎，产物的粒度为一3m m 。 针对矿石性质特点，经过多次探索试验，最终采用 “粗粒抛尾一阶段磨矿阶段弱磁选一精矿反浮选”的 工艺流程，原则流程见图1 。 原矿 4 尾矿1铁精矿 图1 原则工艺流程 F i g ．1P r i n c i p l en o w s h e e to fm i n e r a lp m c e s s i n g 3 试验结果与分析 3 ．1 粗粒抛尾的磁场强度试验 为了降低磨矿成本，高压辊磨的破碎产物直接 采用辊筒磁选机进行粗粒抛尾，试验结果见图2 。 由图2 可以看出，随着磁场强度增加，铁精矿中 铁品位不断降低，回收率不断增加。综合考虑，粗粒 磁选抛尾磁场强度选1 5 9k A ／m 为宜。 3 ．2 I 段磨矿一弱磁选的磨矿细度试验 将粗粒磁选精矿作为I 段磨矿一弱磁选试验的 给矿，进行了I 段磨矿的磨矿细度试验，磁场强度为 蓬 趟 咯 蝼 哥 锫 辩 磁场强度， k A m t 图2 粗粒抛尾磁场强度试验结果 F i g ．2 T e s tr e s u l t so fm a g n e t i ci n t e n s i t yo f d i s c a r d i n gt a i l i n ga tc o a r s e rs i z e 一7 4 仙n 哈量，％ 图3I 段磨矿磨矿细度试验结果 F i g ．3 T e s tr e s u l t so fo n es t a g e 酣n d i n g6 n e n e s s 由图3 可知，铁精矿中铁品位随着磨矿细度的 增加而增加，回收率随着磨矿细度增加变化不大。 综合考虑，I 段磨矿细度选为一7 4 斗m 占6 5 ％。 在I 段磨矿细度为一7 4 斗m 占6 5 ％的条件下， ％，迥喀哥锫骥举 万方数据 4 8 有色金属 选矿部分2 0 1 7 年第5 期 进行了I 段弱磁选的磁场强度试验。试验结果表 明，磁场强度对给矿的选别结果影响不大，确定I 段 弱磁选磁场强度为1 4 3k A ／m 。 3 ．3 Ⅱ段磨矿一弱磁选的磨矿细度试验 将I 段磨矿一弱磁选试验所得的铁粗精矿作为 Ⅱ段磨矿一弱磁选试验的给矿，进行了Ⅱ段磨矿的 磨矿细度试验，磁场强度为1 4 3k A ／m ，试验结果见 图4 。 蒉 鏊 塞 篓 一4 4 斗m 含量，％ 图4Ⅱ段磨矿磨矿细度试验结果 F i g ．4 T e s tr e s u h so ft w os t a g e g r i n d i n gf i n e n e s s 由图4 可知，铁精矿中铁的品位随着磨矿细度 的增加而增加，回收率随着磨矿细度的增加而降低。 综合考虑，Ⅱ段磨矿细度为一4 4 斗m 占8 0 ．4 0 ％为 宜。 在Ⅱ段磨矿细度为一4 4 斗m 占8 0 ．4 0 ％的条件 下，进行了Ⅱ段弱磁选的磁场强度试验。试验结果 表明，磁场强度对给矿的选别结果影响不大，确定Ⅱ 段弱磁选磁场强度为9 6k A ／m 。 3 ．4 磁选精矿的反浮选试验 3 ．4 ．1 氢氧化钠用量试验 将Ⅱ段磨矿一弱磁选试验所得的铁粗精矿作为 反浮选给矿，进行氢氧化钠用量试验。试验条件改 性淀粉7 0 0g ／t 以下药剂用量均为对原矿计算 ，混 合胺用量1 0 0 ∥t ，氢氧化钠用量试验结果见图5 。 由图5 可知，随着氢氧化钠用量的不断增加，铁 精矿中铁的品位不断下降，回收率不断增加。综合 考虑，氢氧化钠用量以l0 0 0g ／t 为宜。 3 ．4 ．2 改性淀粉用量试验 试验条件氢氧化钠用量为10 0 0 ∥t ，混合胺用 量1 0 0g ／t ，改性淀粉用量试验结果见图6 。 氢氧化钠用量， g r 1 图5 氢氧化钠用量试验结果 F i g ．5 ’r e s tr e s u l t so fs o d i u mh y d r a t ed o s a g e 蓦 豢 塞 塞 改性淀粉用量， g t 。1 图6 改性淀粉用量试验结果 F i g ．6 T b s tr e s u h so fm o d i f i e ds t a r c hd o s a g e 由图6 可知，随着改性淀粉用量的不断增加，铁 精矿中铁的品位先增加后降低，回收率不断增加。 综合考虑，改性淀粉用量7 0 0 ∥t 为宜。 3 ．4 ．3 混合胺用量试验 试验条件氢氧化钠用量为10 0 0 ∥t ，改性淀粉 用量7 0 0g ／t ，混合胺用量试验结果见图7 。 混合胺用量， g t - 1 图7 混合胺用量试验结果 F i g ．7 T e s tr e s u h s0 fm i x e da m i n ed o s a g e ％，堪咯舔壬樯椠举 万方数据 2 0 1 7 年第5 期肖婉琴等某微细粒难选铁矿选矿试验研究 4 9 由图7 可知，随着混合胺用量的不断增加，铁精 矿中铁的品位不断增加，而回收率不断降低。综合 考虑，混合胺用量8 0g ／t 为宜。 3 ．5 全流程试验 表4 T a b l e4 因文章篇幅有限，其它试验条件不再列举。在 条件试验的基础上，开展了全流程试验，试验流程见 图8 ，试验结果见表4 。 尾矿1 图8 全流程试验 F i g ．8 F u U 丑o w s h e e to ft e s t s 全流程试验结果 R e s u l t so ff u l lf l o w s h e e t／％ 由表4 可知，采用“粗粒抛尾一阶段磨矿阶段弱 磁选一精矿反浮选”工艺流程进行选矿试验，可以获 4 得r I F e 品位为6 5 ．1 3 ％，回收率为7 2 ．1 8 ％较好指 标。 4 结论 1 某铁矿石中T F e 为3 2 ．5 4 ％，M F e 为 2 3 ．2 6 ％，s i O 为4 6 ．8 4 ％。矿石中铁矿物主要为磁 铁矿，其次为赤铁矿、褐铁矿、铁白云石、菱铁矿，此 外还有少量的黄铁矿；脉石矿物主要为石英，其次为 镁铁闪石，另外还有少量的正长石、白云母、磷灰石、 金红石等。 2 矿石采用高压辊磨破碎至一3m m ，直接采用 万方数据 5 0 有色金属 选矿部分2 0 1 7 年第5 期 弱磁选进行粗粒抛尾，粗粒抛尾获得的铁粗精矿再 磨至一7 4 m 占6 5 ％后进行I 段弱磁选，I 段弱磁 选获得的铁粗精矿再磨至一4 4 m 占8 0 ．4 ％进行Ⅱ 段弱磁选，Ⅱ段弱磁选获得的铁粗精矿采用四次粗 选一次精选的反浮选工艺，最终获得了T F e 品位为 6 5 ．1 3 ％，回收率为7 2 ．1 8 ％的铁精矿的较好指标。 3 本课题研发的“粗粒抛尾一阶段磨矿阶段弱 磁选一精矿反浮选”工艺流程可以为国内外类似矿 石的开发和利用提供借鉴。 参考文献 [ 1 ] 陈雯，张立刚．复杂难选铁矿石选矿技术现状及发展趋 势[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 3 增刊1 1 9 _ 2 3 ． [ 2 ] 余永富，祁超英，麦笑宇，等．铁矿石选矿技术进步对铁节 能减排增效的显著影响[ J ] ．矿冶工程，2 0 1 0 4 2 7 3 2 ． [ 3 ] 郑桂兵，王立君，田神兰，等．印尼某铁矿选矿工艺研究 [ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 0 9 2 2 6 - 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