某高硫低品位赤铁矿的选矿工艺研究.pdf

第 1 9卷第 8 期 2 0 1 0年 8月 中 国 矿 业 CHI NA M I NI NG M AGAZI NE Vo 1 ．19，No ．8 Aug 20 10 某 高硫低 品位 赤铁 矿 的选矿 工 艺研 究 魏宗武，陈 晔，陈建华 广 西大 学资 源与冶金 学 院，广 西 南宁 5 3 0 0 0 4 摘要 本文 针对 云南某地鲕状赤铁矿含硫 重晶石型高 、品位低 、粒度微 细、嵌 布关 系复 杂的 特点 ，在磨 矿细 度 一0 ． 0 7 4 m m 6 5 条 件下 ，采 用 S L o n脉 动 高 梯 度 磁 选 机 强 磁 选 抛 尾 ，得 到 品 位 5 1 ． 2 1 、回收率 7 4 ． 3 2 的粗 铁精矿 ；然后 ，将粗精矿再磨至 一0 ． 0 7 4 mm 9 5 ％后采 用反浮选 ，得 品位 5 9 ． 2 4 ％、作业 回收率 7 9 ． 5 6 ％、含硫 0 ． 1 l ％的铁精矿 ，铁 总回收率 达到 5 9 ． 1 3 。 关键词 低 品位鲕状赤铁矿 ；重晶石型 ；粗精 矿再磨 ；反浮选 中图分类号 T D 9 8 4 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 4 一 Th e mi n e r a l p r o c e s s i ng t e c h n o l o g y s t u d y o n t h e l o w g r a d e h e ma t i t e o r e s c o n t a i n i ng h i g h s u l p hu r W E I Zo n g WO ，CHEN Ye ，CHEN J i a n h u a Co l l e ge of Re s our c e s a nd M e t a l l ur gy，Gua n gxi Uni v e r s i t y，Na nn i n g 5 3 00 04， Chi na Ab s t r a c t Oo l i t i c h e ma t i t e f r o m Yu n n a n p r o v i n c e b e a r i n g c h a r a c t e r i s t i c s o f h i g h c o n t e n t o f s u l p h u r b a r i t e t y p e ，l o w g r a d e ，f i n e g r a i n，c o mp l e x c o m p o s i t i o n h a s b e e n s t u d i e d ． Th e r o u g h i r o n c o n c e n t r a t e wi t h r e c o v e r y o f 7 4 ． 3 2 a n d g r a d e o f 5 1 ． 2 1 F e c a n b e o b t a i n e d b y u s i n g S l o n i mp u l s i v e h i g h g r a d i e n t ma gn e t i c s e p a r a t o r t O d i s c a r d t a i l i ngs wi t h t he gr i n di ng f i n e ne s s o f 65 一 0 ．07 4 mm．The n t he r o ugh c o n c e nt r a t e i s r e gr i nd i n g d o wn t O 9 5 一 0 ． 0 74 mm a nd i s t r e a t e d by r e v e r s e f l ot a t i on t O pr o duc e a f i n al c o n c e n t r at e wi t h t he o pe r a t i on r e c o v e r y of 79 ．5 6 a n d t h e i r on gr a d e o f 59 ．2 4 ，a nd t he t ot a l r e c o v er y o f i r on c o ul d r e a c h 5 9 ．1 3 ． Ke y wo r d s l o w g r a d e o o l i t i c h e ma t i t e ；b a r i t e - t y p e ；r e g r i n d i n g o f r o u g h c o n c e n t r a t e ；r e v e r s e f l o t a t i o n 随着 经 济 的发 展 ，我 国需 要 的铁 矿 石 量 逐 年 增加 ，伴随着我 国易选铁 矿资源 的 日益减 少，对 当前 一些 难 选 赤 铁 矿 资 源 的合 理 开发 变 得 十 分 重 要。通过运用合理 的选矿工艺手段利 用赤铁矿资 源，对提高该类资源的整体利用水平具有 重要 的 意义。 目前 ，赤铁 矿 主要用 强磁选 、重力 选矿 、 磁化焙烧一 磁选联合、磁选一 浮选联合等方法处理 。 本文 针 对 云南 某 地 鲕 状 赤 铁 矿 含 硫 重 晶石 型 高、品位低 、粒度 微细、嵌 布关 系复 杂 的特点 ， 开展 了一系列 工艺 流程和 条件研 究 ， 通 过 对 比不 同 方案 ， 取得了良好的分选效果 。 1 矿石 性质 矿 石 的组 成 矿 物 种 类 较 为 简单 ，铁 矿 物 为赤 铁矿 ；脉石矿 物 主 要 是 石 英 和重 晶 石 ，次 为 绢 云 收稿 日期 2 0 1 0 0 2 1 0 作者简介 魏宗武 1 9 7 4 一 ，男 ，苗 族，贵州思南 人 ，主要从 事 矿产资源综合 回收 的研究与教学工作 。 母。矿石呈致密块状 和多孔状 ，属低磷 高硫 的单 一 酸 性赤 铁 矿 。赤 铁 矿 与 脉 石 矿 物 的交 生 关 系 极 为复杂 ，在集合体 中常见众多微 细的石英、绢 云 母等脉石矿物包裹 。重 晶石多呈 细脉状、星散浸 染状和胶状集 合体沿赤铁 矿粒间分 布。石英、绢 云母等其他脉石与赤铁矿 的交生关 系，既呈星散 浸染状嵌布在赤铁矿中，亦呈 团块状集合体 出现， 其 中绢云 母 集 合 体 中 因铁 质 污 染 而呈 粉 红 色 。矿 石 中铁 的赋 存 状 态 较 为 简 单 ，除在 多孔 状 矿 石 中 偶见磁铁矿及假象赤铁矿零星分 布外 ，其余均 以 赤铁矿的形式 出现。欲使赤铁 矿呈单体产 出，需 选择的磨矿细度 为一0 ． 0 7 4 r n m 9 5 以上 。试样多 元素分析结果见表 1 ，矿物物相分析结果见表 2 。 由表 1 、表 2可 知 ，矿 样 铁 品位 为 3 2 ． 1 5 ， 赤铁矿 占全铁含量的 9 3 ． 8 4 ，此外还有少量 的菱 铁 矿 、针 铁 矿 、磁 铁 矿 和 褐 铁 矿 ；有 害 元 素 硫 、 磷 含量 分别 为 0 ． 9 1 和 0 ． 0 7 。 第 8 期 魏宗 武等 某高硫低 品位赤铁矿 的选 矿工艺研究 8 1 表 1原矿 多元素分 析结果／ 相态 菱铁矿 针铁矿 磁铁矿 赤铁 矿 褐铁矿 全铁 2试 验研 究 由矿 石 性 质 可 知 ，有 价 矿 物 主 要 为 赤 铁 矿 ， 脉石 矿物 为石 英 和 硫 酸 钡 ，而 选 矿 的 主 要 目标 是 实现赤铁矿与石英和硫酸钡分离 。强磁一 精 矿再磨一 反浮选工艺 ，是 实现这种 分离 的有效 手段。 目前 被广泛采用的 S L o n立环脉动高梯度磁选机，能够 有效地回收赤铁 矿 ，可 为浮选创造 良好 的选别 条 件。要使铁矿物 达到相 对充分 的单体解 离 ，必 须 将矿 石 磨 得 很 细 。 因 此 ，采 用 阶 段 磨 矿 、 阶段 选 别工艺 ，能达到很好的分离效果 。根 据以上分析 ， 确定 采用 图 1所示 的原 则 流程 。 原矿 精矿 尾矿 图 1 试 验 原 则 流 程 图 3试 验结 果与 分析 3 ． 1 一段磨矿细度对铁品位及回收率的影响 由于原矿品位 低、嵌 布粒度 细微 ，在一段磨 矿试验过程 中，不仅要考虑铁精矿 品位及 回收率 ， 还 要考 虑硫 元 素 对 铁 精 矿 的 影 响 。试 验 采 用 S L o n 磁选 机 磁 感 应 强 度 为 1 ． 0 T 脉 动 冲 程 为 2 0 mm， 冲次 为 1 2 0次／ mi n 时 ，对 原 矿 在 不 同磨 矿 细度 条 件下 进行 磁选 试验 ，结 果见 表 3 。 表 3 一段磨 矿细度对铁品位及 回收率 的影 响／ ％ 表 3结果表明，随着磨矿细度 的增加 ，一段强 磁选精矿品位逐渐增加 ，而 回收率逐渐下降。这是 因为在磨矿 过程 中，矿石 不 断泥 化 ，细 泥 品位 较 高 又较 难 回收 。矿 石磨得越 细 ，铁 随细 泥流失 也越 大 。 为 了兼 顾铁 回收 率及 精 矿 品位 ，选 取 一段 磨 矿 细度 -- 0 ． 0 7 4 mm 占 6 5 。此 时 精 矿 回 收率 为 7 4 ． 3 2 ， 品位为 5 1 ． 2 1 ，铁精矿含硫 0 ． 6 0 。 3 ． 2 反浮选试验对铁品位及 回收率的影响 由于原 矿 品位 低 、含 硫 重 晶 石 高 、粒 度 细微且嵌布 复杂 ，要想使矿 物单体 解离 ，需选择 的磨 矿细 度为 一0 ． 0 7 4 mm 占 9 5 以上 ，而矿 石 分 选 的必要 条 件 是 矿 物 单 体 解 离 。因 此 ，反 浮 选 试 验磨 矿 细 度确 定 为 一0 ． 0 7 4 mm 占 9 5 ；此 外 ，由 于脉石矿物 为石英和硫 酸钡 ，为 了提高精矿 品位 以及 降低 精 矿 中 硫 含 量 ，参 考 国 内外 相 关 选 矿 资 料，结合以往试验经验，选用氢氧化钠为铁矿物抑 制剂，活性氧化钙为硅矿物活化剂，广西大学 自行 研制的捕收剂 Q S对强磁精矿进行反浮选试验。 捕收剂用量对 精矿 品位及 回收率 的影响。在 Na OH 用 量 1 0 0 0 g ／ t 、C a O 用 量 5 0 0 g ／ t 的条 件 下 ， 8 2 中 国 矿 业 第1 9 卷 改变 QS用 量 ，以考察捕 收剂 对铁精 矿 品位及 回收 率的影响。试验结果见表 4 。 表 4 结果表明，随着 O S用量的增加，反浮选精 矿品位逐渐提高，精矿中硫品位、产率和回收率都逐 渐降低。综合考虑，选择 O s用量为 5 0 0 g ／ t 。此时， 精矿品位为 5 7 ． 8 4 ，作业 回收率为 8 O ． 7 7 。 活化 剂 C a O 用 量 对 精 矿 品 位 的 影 响 。在 Na OH 用量 为 1 0 0 0 g ／ t 、Qs用量 为 5 0 0 g ／ t 的条件 下，改变 C a O用量，以考察活化剂对铁精矿品位 及回收率的影响。试验结果见表 5 。 表 5结 果 表 明 ，当 活 化 剂 用量 增 加 到 7 0 0 g ／ t 后 ，反浮选精矿 品位超过 5 8 ，而回收率下降不 明显 ，精矿 中硫品位达到 0 ． 1 1 。因此，选择活 化剂用 量为 7 0 0 g ／ t 。 氢氧化钠用量对铁精矿品位 的影响。在 QS用 量为 5 0 0 g ／ t 、C a O用 量 为 7 0 0 g ／ t 的条 件 下 ，改 变 氢氧化 钠 用 量 ，以考 察 抑 制 剂 对 铁 精 矿 品 位 及 回 收率的影响。试验结果见表 6 。 表 4捕收剂用量对铁粗矿 品位及 回收率的影响 表 5 活化剂 C a O用量对铁粗矿 品位及回收率的影响 表 6 氢氧化钠用量对铁粗矿品位及回收率 的影 响 第 8期 魏宗武等 某 高硫 低品位赤铁矿的选矿工艺研究 表 6结 果 表 明 ， 当 氢 氧 化 钠 用 量 增 加 到 1 2 0 0 g ／ t后 ，精 矿 品 位 为 5 9 ． 0 1 ，回 收 率 为 7 8 ． 4 3 ，精 矿 中硫 品位 达 到 0 ． 1 1 ，此 时 达 到最 大值 。因此 ，选 择抑 制用 量为 1 2 0 0 g ／ t 。 3 ． 3 全 流程 试验 在 以上试 验 的基 础 上 ，进 行 了一 段 磨 矿 至 一 0 ． 0 7 4 mm占 6 5 强 磁选 抛 尾 ，强磁 选 精 矿 再 磨 至 一0 ． 0 7 4 mm 9 5 ，再经 一粗 一 扫 反 浮 选 的全 流 程试 验 ，可 得 品 位 为 5 9 ． 2 4 、作 业 回收 率 为 7 9 ． 5 6 、对 原 矿 回 收 率 为 5 9 ． 1 3 的 铁 精 矿 ；反 浮 选 试 验 药 剂 为 Na OH 1 2 0 0 g ／ t 、Qs 5 0 0 g ／ t 、 C a O 7 0 0 g ／ t ，试验铁精矿指标见表 7 。 表 7 全 流程试验铁精矿指标 元 素 F e S P S 02 C a O Mg O A1 2 0 3 含 量 ／ 59 ． 2 4 0 ．1 1 0 ． 0 4 5 ．1 3 0 ． 3 0 0 ． 48 2 ． 7 8 4 结 语 1 云 南 某 地 鲕 状 赤 铁 矿 含 硫 重 晶 石 型 高、品位低 、粒度微 细、嵌 布关 系复 杂，属低 磷 高硫 赤铁 矿 石 ，矿 石 与 脉 石 矿 物 的 交 生 关 系极 为 复杂 ，重 晶石 呈 细 脉 状 、星 散 浸 染 状 和 胶 状 集 合 体分布在 赤铁 矿 粒 间。欲 使赤 铁 矿呈单 体 产 出， 需选 择 的 磨 矿 细 度 为 一 0 ． 0 7 4 mm 部 分 占 9 5 以 上 。 2 采用 S L o n脉动高梯度磁选机感应强度为 1 ． 0 T 脉 动 冲程 为 2 0 ram，冲次 为 1 2 0次／ mi n 时，对强磁选抛尾 ，可得到 品位 5 1 ． 2 1 、回收率 7 4 ． 3 2 的粗铁 精 矿 。 3 将 铁 粗 精 矿 磨 矿 至 一 0 ． 0 7 4 mm 占 9 5 后 ，采用氢氧化 钠作抑制 剂、氧 化钙作活化 剂和 QS作 捕 收 剂 ，通 过 反 浮 选 可 得 品 位 为 5 9 ． 2 4 、 回收 率为 5 9 ． 1 3 、含硫 为 0 ． 1 1 ％的铁精 矿 。 参考文献 [1 ] 孙传尧 ，印万忠．硅酸盐矿物浮选原理 [ M ] ．北京 科学 出版社 ，2 0 0 1 ． [2] 孙炳泉 ，等．采用高效捕收剂 提高贫红 矿选矿效 益的实验 研究 [ J ] ．矿业快报 ，2 0 0 1 增 刊 3 5 8 3 6 1 ． [3] 何德庆 ，牛福生．滦县司家营贫赤铁矿选矿试验研究[ J ] ． 金属矿 山，2 0 0 9 2 4 9 5 2 ． [ 4] 王兢 ，尚衍波 ，张覃．鲡状赤铁矿浮选试验初步研究[ J ] ． 矿 冶 工程 ，2 0 0 4 6 3 8 4 0 ． 米 米 米 米 米 米 米 米 米 米 米 米 米 米 米 米 米 米 米 米 米 米 米 米 米 米 米 米 米 米 米 米 米 米 米 米 米 米 米 米 米 米 米 米 米 米 米 米 米 中国将成 为凯普斯达全球最大 市场 据了解 ，郑州 日产 已被规划为 日产全球轻 型商用车 L c V基地 ，在 日产全球整体规划 中，郑州 日 产将承担 日产全球轻型商用车 2 0 ～2 5 的任务。未来 ，郑州 日产将凭借高端轻卡凯普斯达 、高端皮卡 D 2 2和目前以进 口车形式销售 的高端商务车碧莲 ，实现在其在国内轻型商用车市场引领客户价值 的目标。 2 0 0 9年国内轻卡销量超过 1 5 0万辆 ，其 中 1 0万元 以上高端轻卡不到 1 O万辆 。据不完全统计 ，今年 上半年国内轻卡销售突破 7 6 ．3万辆 ，同比增长近 4 ，但 其中 1 O万元 以上轻卡销量仍然增幅缓慢 不 过，在近期召开的郑州 日产高端轻卡凯普斯达集团用户交流会上 ，凯普斯达营销负责人方锰表示 ，“ 随着 国内环保排放标准的提高 ，随着如物流、食品 、通信 、电力 、石化 和交通等行业对车辆形象 和品牌的关 注上升到新的层次 ，国内高端轻卡市场 ，一定会迎来一个快 速发 展的周期 。 ”凯普斯达采用 日产最新的 Z D 3 0 D D Ti 高压共 轨 柴 油 发 动 机 ，最 大扭 矩 2 9 6 N m／ 3 2 0 0 r p m，最 大 功 率 1 0 3 k W ／ 3 6 0 0 r p m，最 高 车 速 1 2 0 k m／ h ，而且其发动机还采用直喷高压共轨技术、电子气 门、电控喷射系统和 E GR废气再循环系统等 技术 ，排放达到国Ⅲ标准并可升至国 I V标准 ，并且 比同类车辆省油 1 0 以上。除了依靠产 品系列的技 术、质量和性能卖点之外 ，完善的销售服务 网络 ，也将 是国产高档轻卡市场份额 提升的重要因素。凯普 斯达将像乘用车一样 ，采用 日产全球统一售后服务标准 ，对车 主实施 “ 一对一”服务为每位 车主都配备 一 名 服务 顾 问 ，并 且提 供 整车 2年 或 6万 k m 保修 。