难选中矿弱磁一强磁一重选联合回收铁的试验研究木.pdf

S e r i a JN o ．4 8 5 ．．．．．S ．．．．e ，．．p 。，，t e m b e r ．2 0 0 9 ．，． 现代矿业 M O R D E NM l N I N G 总第4 8 5 期 2 0 0 9 年9 月第9 期 难选中矿弱磁一强磁一重选联合回收铁的试验研究木 韩京增1朱敏聪2崔馨1朱申红‘ 1 ．青岛理工大学环境与市政工程学院；2 ．上海东华矢学环境科学与工程学院 摘要在对某矿难选中矿进行矿物学分析的基础上，采用弱磁一强磁一重选联合工艺流程进行 再选，试验得到最终铁品位为6 2 ．2 2 ％的铁精矿。精矿产率达3 6 ．5 2 ％，回收率达5 5 ．6 7 ％。 关键词难选铁矿中矿；磁选；重选 中图分类号．T D 9 1 3文献标识码A文章编号1 6 7 4 - 6 0 8 2 2 0 0 9 0 9 - 0 0 3 0 - 0 3 T e s t so fR e c o v e r yo fI r o nf r o mR e f r a c t o r yM i d d l i n gb yC o m b i n e dP r o c e s so f L o wI n t e n s i t yM a g n e t i cS e p a r a t i o n - H i g hI n t e n s i t yM a g n e t i cS e p a r a t i o n - G r a v i t yS e p a r a t i o n H a nJ i n g z e n 9 1Z h uM i n e h o n 9 2C u iX i n lZ h uS h e n h o n 9 1 1 ．S c h o o lo fE n v i r o n m e n t M u n i c i p a lE n g i n e e r i n g ，Q i n g d a oT e c h n o l o g i c a lU n i v e r s i t y ；2 ．S c h o o lo fE n v i r o n m e n t S c i e n c ea n dE n g i n e e r i n g 。S h a n g h a iD o n g h H aU n i v e r s i t y A b s t r a c t O nt h eb a s i so fm i n e r a l o g i c a la n a l y s i so ft h er e f r a c t o r ym i d d l i n go fi r o no r e ，r e c l e a n i n g w a sc o n d u c t e db yt h ec o m b i n e dp r o c e s so fl o wi n t e n s i t ym a g n e t i cs e p a r a t i o n h i g hi n t e n s i t ym a g n e t i cs e p a r a t i o n - g r a v i t ys e p a r a t i o n ．T h et e s ta c h i e v e da ni r o nc o n c e n t r a t ew i t hf i n a lg r a d eo f6 2 ．2 2 ％- ay i e l do f 3 6 ．5 2 ％a n dar e c o v e r yo f5 5 ．6 7 ％．T h et e s ti n d e x e sw e r ef a v o r a b l e ，w h i c ho f f e r e daf e a s i b l ep l a nf o r t e c l e a n i n go fr e f r a c t o r ym i d d l i n go fi r o no r e ． K e y w o r d s R e f r a c t o r ym i d d l i n go fi r o no r e ；M a g n e t i cs e p a r a t i o n ；G r a v i t ys e p a r a t i o n ；R e c o v e r yo fi - r M 1 前言 选别作业的中矿中含量较高的有用成分较难通 过现场选矿工艺回收利用，直接影响选矿厂金属回 收率的提高，导致经济效益下降。中矿的堆放，在污 染环境的同时，也影响矿区的可用空间和T 业卫生 条件，中矿问题成了困扰不少大中型选矿厂的难题。 中矿是一种具有较大开发利用价值的二次资源，中 矿的综合利用与资源化是矿业发展的必然选择，也 是保持矿业可持续发展的基础。采取有效的技术措 施，对中矿进行回收处理，既可解决选矿生产中的突 出难题，给企业带来可观的经济效益，又可改善矿区 环境质量，增加社会效益。 2 试验原料 试验原料来自某选矿厂难选铁矿中矿。经脱水 晾干后进行试验。试验样品筛析结果见表1 ，多元 素分折结果见表2 。 山东省科技攻关项目 0 3 1 0 6 0 1 1 2 韩京增 1 9 8 4 一 ，在读硕士研究生，2 6 6 0 3 3 山东省青岛市。 表1 试样筛析结果 由表1 可以看出，一1 2 0 目各粒级铁品位明显 高于- I - 1 2 0 目各粒级铁品位，因此，铁在细粒级中明 显富集。 表2试验样品多元素化学分析结果 ％ 成分A 1 2 0 3S i 0 2 F e OT F e C a O 盒量 竺 兰丝 垒竺丝 成分K 2 0N a 2 0M s O M n O T i 0 2 一鱼苎 Q 堑．竺i 丝 旦i 竺 竺旦 从表2 可以看出，矿样中1 ’f e 含量为4 0 ．4 4 ％， 但F e O 含量仅为2 ．7 6 ％，说明物料中强磁性矿物很 少，大部分为弱磁性铁矿物。 3 试验结果与讨论 万方数据 韩京增朱敏聪等难选中矿弱磁一强磁一重选联合回收铁的试验研究‘2 0 0 9 年9 月第9 期 3 ．1 磁选管分选试验 磁选管分选试验的主要影响因素有磨矿细度和 场强。图1 为磁场强度为2 4 0 k A ／m 条件下不同细 度分选实验结果。图2 为合适磨矿条件下磁选管磁 场强条件试验结果。 辞6 5 迥6 4 瑶6 3 骚6 2 6 l 6 0 5 9 5 8 5 7 磨矿时间／m i n 图l磨矿时间与选矿指标关系曲线 孽6 4 ．0 0 逍 哆6 3 ．5 0 餐 6 3 ．O O 6 2 ．5 0 6 2 ．0 0 磁场强度／ k A ／m 图2 磁场强度与选别指标关系曲线 南图l 可看出，铁回收率在磨矿时间为4 m i n 时 达到最大值3 6 ．3 2 ％。而精矿的铁品位随着磨矿细 度的增大呈上升趋势，在1 0 r a i n 时达到最大为 6 4 ．8 5 ％。综合考虑精矿铁品位、铁回收率及其试验 过程中的能耗等冈素，初步选定磨矿时间为4 m i n 。 而弱磁精矿的回收率波动较大，要确定最佳磨矿时 间，需要进一步探索。 由图2 可以看出，随场强增大，铁品位总体呈降 低趋势，铁同收率波动较大，在1 6 0 k A ／m 时达到最 大，随后降低，此时精矿铁品位为6 3 ．3 8 ％，达到精 矿质量要求，故磁选管磁选强度取为1 6 0 k A ／m 。 3 ．2 强磁场磁选试验 取弱磁场磁选试验尾矿作为原样，进行强磁选 试验。试验设备采用S L o n 一1 0 0 周期式脉动高梯度 磁选机，该工艺主要的影响因素有磁介质、磁通密 度、脉动及漂洗时间等。 。 磁介质条件试验选用不锈钢细网及粗网。其试 验结果见表3 。 从表3 可看出，细网的精矿产率比粗网要高 1 2 ．0 2 ％，而粗网所截获的精矿铁品位要比细网高出 4 ．3 2 ％，虽然对弱磁选尾矿中铁的回收率粗网要比 细网低，但相差仅为2 ．1 3 ％。就弱磁选尾矿强磁再 选的目的而言，提高铁品位是试验的重点，所以应选 定粗网作为试验的磁介质。 表3磁介质条件强磁场磁选试验结果 ％ 磁通密度直接影响磁性产品的质量和回收率， 以磁介质为粗网，给矿浓度2 0 ％，脉动1 0 0 m i n ～，漂 洗时间6 0 s 进行试验，磁通密度对磁选机磁选影响 的试验结果见图3 。 0 ．5 5 2O ．’7 ’7 l1 ．0 l1 ．2 9 5 磁通密度／T 图3 强磁分选指标与磁通密度的关系 由图3 可以看出，矿样中的铁回收率随磁通密 度的增加呈明硅的上升趋势，精矿铁品位大体呈减 小趋势，但磁通密度为0 ．7 7 1 T 时，精矿铁品位最大， 达到4 9 ．7 5 ％，此时铁回收率也较理想，为8 8 ．4 8 ％。 综合考虑铁品位和回收率两个因素，最佳磁通密度 选定为0 ．7 7 1 T 。 在粗网、磁通密度0 ．7 7 1T 、给矿浓度2 0 ％、漂洗 时间6 0 s 时进行强磁场磁选脉动条件试验，结果见 图4 。 芝5 0 毯 羹a 。 4 9 4 8 4 8 9 2 芝 。毽 。曝 8 9 8 8 8 7 8 6 脉动／m i n ‘ 图4 强磁选分选精矿指标与脉动的关系 从图4 中可以看出，脉动为1 5 0 m i n 卅和 2 0 0 m i n ’1 时，精矿铁品位分别为4 9 ．0 5 ％和 4 9 ．1 0 ％，且铁回收率达到8 9 ．5 5 ％和8 7 ．1 2 ％，其余 均较小。相比较而论，脉动2 0 0 m i n ‘1 所对应的铁品 位仅高出0 ．0 5 ％，而铁回收率却低2 ．4 3 ％，为保证 较高的铁品位及理想的铁回收率，确定最佳脉动为 1 5 0 m i n ～。 磁选机给矿浓度影响矿浆分散程度，在粗网、磁 3 1 霉＼糌娶凰举 眈叭∞∞罟昌盯％踮 O 5 O 5 O 5 O 5 O 5 O印曲∞诣钙”钉拍伯帖钻 葶＼攀呕举 毋＼静擎互鲻 弛∽∞弘弘船驼∞约弘 毋＼糌娶凰举 ∞印∞的∞的∞ 9 7 6 4 3 1 O 2 2 2 2 2 2 2 万方数据 总第4 8 5 期 现代矿业2 0 0 9 年9 月第9 期 通密度0 ．7 7 1 T 、脉动1 5 0 m i n ～，漂洗时间6 0 s 条件 下，进行强磁场磁选给矿浓度条件试验，其结果见图 5 。 蠢 ＼ 槲 娶 匿 鲻 给矿浓厦／％ 图5 强磁选分选精矿指标与给矿浓度的关系 由图5 可以看出，不同的给矿浓度对精矿铁品 位的影响不大，铁品位最高与最低之间相差仅为 0 ．1 4 ％，而铁回收率的差值仅为1 ．7 9 个百分点。因 此，弱磁尾矿的强磁再选试验中给矿浓度并非关键 性因素。给矿浓度2 0 ％时所对应的铁品位4 9 ．1 2 ％ 和铁同收率8 9 ．1 5 ％是较符合试验要求的。故选定 最佳给矿浓度为2 0 ％。 在粗网、给矿浓度2 0 ％、脉动1 5 0 m i n ～、磁通密 度O ．7 7 l T 的条件下，进行漂洗时间条件试验，结果 见图6 。 窖 、、 褥 擎 回 塔 漂洗时『H 】／8 图6 强磁选分选精矿指标与漂洗时间的关系 从图6 中可知，随着漂洗时间的增长，精矿铁同 收率相应下降，相反的是铁品位却一直升高。最终 选定最佳的漂洗时间为6 0 s 。 3 ．3 强磁场正交试验和精矿再选实验 通过正交试验，确定最佳实验方案为脉动 1 5 0 m i n ～，磁通密度0 ．7 7 1 T ，漂洗时间6 0 s ，各因素 的重要程度为磁通密度 脉动流体力 漂洗时间 给矿浓度。 弱选尾矿的强磁再选所得的精矿铁品位未达到 6 0 ％，不能满足市场的需求。故而采用强磁精矿进 行摇床精选试验。 摇床重选试验采用的设备为L Y S - 2 1 0 0 1 0 5 0 型单层细砂摇床，铝合金床面，给矿最大粒度0 ．4 r a m ，冲程1 5 r a m ，冲次3 5 0 r a i n ～，横向坡度2 ．5 0 ，床 面纵坡0 ．9 2 0 ，床条断面形状为矩形；给矿量0 ．6 5 t ／ 台h ，其结果见表4 。 由表4 可以看出，精矿的产率在4 3 ％以上，且 3 2 品位达 t ] 6 1 ．5 4 ％，符合产品质量要求。 表4摇床重选分选工艺选别指标 ％ 3 ．4 综合流程试验 根据以上条件试验的分析结果，确定了综合试 验流程方案，见图7 。试验结果见表5 。 原矿图例 铁晶位 抛尾 图7 综合试验流程方案 表5流程试验方案的试验结果 ％ 由表5 可以看出，该流程试验所得精矿1 品位 为6 2 ．2 2 ％，精矿2 的品位为6 1 ．7 6 ％，其回收率分 别为1 6 ．0 0 ％和3 9 ．6 7 ％。 4 结语 通过实验室试验可知，该中矿还含有少量的强 磁性物质，可采用弱磁选的方法回收。在最佳试验 条件下，弱磁场粗选可得品位在6 2 ％以上、回收率 在1 0 ％左右的铁精矿。弱磁场粗选尾矿品位为 3 8 ％以上。通过强磁条件试验和正交试验及重选试 验，获得精矿产率、铁品位分别稳定在4 5 ％和6 1 ％ 以上的产品，达到较好的试验目的。 综上所述，应用弱磁一强磁一重选联合T 艺流程 对该难选铁矿进行选别是可行的，最终可得到铁品 位为6 2 ．2 2 ％、产率达3 6 ．5 2 ％、回收率为5 5 ．6 7 ％的 铁精矿。试验为解决生产中的难题，提高资源的利 用率，意义显著。 收稿日期2 0 0 9 - 0 5 ．1 8 万方数据