山西某貧磁鐵礦精礦提質試驗研究

1、山西某貧磁鐵礦精礦提質試驗研究摘要：山西某磁鐵礦礦物嵌布粒度微細，屬極貧難選磁鐵礦石，以其為原料的某選廠采用階段磨礦-單一磁選工藝，生產指標較低，不能滿足市場需求。針對該礦石進行提質試驗研究，確定了合理的工藝流程，即階段磨礦-磁精再磨-陰離子反浮選工藝，最終使精礦品位由55提高到65以上，有效地提高了產品質量和市場競爭力，為選礦工藝改造提供了技術依據(jù)，促進了該礦石的合理利用。關鍵詞：貧磁鐵礦；工藝；提質；陰離子反浮選山西某貧磁鐵礦具有一定儲量，但礦石地質Fe品位較低，為22左右，礦物嵌布粒度微細，選別難度很大，以其為原料礦石的某選廠工藝流程為階段磨礦-單一磁選工藝，共采用三段磨礦，磨礦最終粒度

2、為-0045mm粒級占95，精礦鐵品位在55左右，品位較低，不能滿足市場需求，必須進一步提高產品質量。鞍鋼集團礦業(yè)公司研究所對該礦石進行了提質試驗研究，確定了合理的流程，即階段磨礦-磁精-再磨-陰離子反浮選工藝，在原礦鐵品位2152時，取得了精礦鐵品位6519，精礦產率1764，金屬回收率5344，尾礦鐵品位1216的選別指標，使該礦石能夠得以合理利用，為選廠工藝技術改造、實現(xiàn)產品質量的提高提供決策依據(jù)。1 礦樣性質 試驗礦樣共2種：塊礦，為礦區(qū)代表性礦樣，共3種，分別磨制光片和薄片，進行巖相鑒定。粉礦，為細碎后礦樣，粒度約200mm，將其細碎至20mm，混合均勻制得試驗綜合樣。綜合礦樣的化學

3、多元素分析及物相分析結果分別見表1和表2。礦樣巖相鑒定結果表明，礦石主要為綠泥磁鐵石英巖。該貧磁鐵礦石樣按礦物嵌布粒度分2種：細粒礦樣和粗粒礦樣。細粒樣所占比例較大。細粒礦樣主要礦物為石英和磁鐵礦，少量的綠泥石、菱鐵礦和白云石，極少量黃鐵礦和硅酸鹽礦物等。粗粒礦樣主要礦物為石英和磁鐵礦，磁鐵礦及裂隙有赤鐵礦氧化邊，含極少量的綠泥石等。細粒樣礦石為致密塊狀構造，鏡下可見隱條帶狀構造，即微細(<15m)鐵礦物和脈石呈層狀相對富集，在顯微鏡下呈條帶狀產出，結構為微細粒變晶結構。粗粒樣礦石為條帶狀構造，結構為它形細粒變晶結構。 利用顯微圖像分析儀測定兩種礦樣鐵礦物和脈石礦物(除可利用鐵外的礦物)

4、的礦物嵌布粒度。結果表明兩種礦樣鐵礦物和脈石礦物的嵌布粒度均極細。細粒礦樣鐵礦物平均粒度為1190m，+35m的鐵礦物含量為3111，這將影響鐵金屬的回收利用率，脈石礦物粒度平均粒度為2301m，偏細，將會影響選別拋尾。粗粒礦樣鐵礦物平均粒度為17.09m，+35m的鐵礦物含量為4954，礦石中一部分鐵礦物可以被回收利用。脈石礦物粒度為3754m，偏細，但選別中可以拋出一部分合格尾礦。 由表1、表2分析結果，結合工藝礦物學分析可知，該礦石品位較低，屬貧磁鐵礦，主要有用礦物為磁鐵礦，金屬分布率為676l，主要脈石礦物為石英，含量為5175，礦物組成中不可利用的硅酸鐵含量較高，化學組成中三氧化二鋁

5、含量較高，說明硅酸鐵主要以綠泥石形式存在，影響礦石可選性，尤其是對尾礦品位和金屬回收率造成的影響較大。2試驗研究21礦石磨礦特征 將選礦綜合試驗樣(20mm)縮分后取樣1kg，利用試驗室干式球磨機進行磨礦試驗，磨礦時間間隔為5min，取樣測磨礦粒度。標準礦樣為大孤山選礦廠人選礦石，礦石相對可磨度曲線見圖1。由圖1可見，隨著磨礦時間的增加，山西鐵礦石磨礦粒度變化情況與大孤山鐵礦石相近，當磨礦時間約為14min時可以達到-0074mm粒級占74，當磨礦時間約為30min時可以達到-0074mm粒級占92。22原礦磁性分析 取綜合礦樣l kg，利用試驗室球磨機磨至不同粒度，分別做磁選管試驗，磁場強度

6、15625kA/m，原礦鐵品位為2152，試驗結果見表3。表3結果表明，隨著磨礦粒度降低，磁選精礦產率和回收率均降低，且變化趨勢相同，而精礦產率的變化與品位具有正相負關系。磨礦粒度-0045mm粒級含量由69增加到943，磁選管精礦品位由4063提高到5040，精礦產率降低同時，尾礦品位都在95左右，說明在粗磨的條件下，可以拋棄一定量低品位的尾礦，減少后續(xù)磨選作業(yè)通過量，該礦石適宜采用階段磨礦階段選別工藝，也說明在此磨礦過程中，礦物一直沒有達到較好解離；此后礦石繼續(xù)細磨，精礦各項指標出現(xiàn)拐點，說明礦物解離加快，至-0045mm粒級占988時，得到精礦品位5294的較好指標，因此確定最終磨礦粒度

7、為-0045mm粒級占98以上，此時尾礦品位增加到1090，精礦產率和回收率均降低，這是由于細磨使礦物解離的同時，鐵礦物過磨加重，因而造成尾礦品位的提高，金屬損失加重。23選別試驗試驗分析結果表明，該礦石礦物組成主要以磁性礦物為主，礦物嵌布粒度極細，即使在磨礦較細的情況下也難于使鐵礦物達到充分解離，因此采用單-磁選的辦法不易獲得理想選別指標，現(xiàn)場生產實踐也說明了這點。磁性分析結果表明該礦石適于階段磨選工藝。為此選擇了2種流程；單一磁選流程和磁-浮聯(lián)合流程進行試驗研究，試驗流程為：階段磨礦-單一磁選流程。給合現(xiàn)場生產實際，繼續(xù)磨細，采用單一磁選工藝探索提高精礦品位的可行性。階段磨礦-磁精再磨-反

8、浮選流程。對該流程進行了陰離子和陽離子反浮選試驗。231 階段磨礦-單一磁選流程試驗將選礦綜合試驗樣給入試驗室磨機進行磨礦，磨礦粒度-0074mm粒級占74，配成30的濃度給入400mm×300 mm鼓型濕式磁選機進行磁選試驗，磁精礦截取備用。原礦鐵品位為2152，磁場強度為1625kA/m，試驗指標見表4。從表4試驗結果看，弱磁選別和磁選管試驗結果相一致，基本達到粗磨條件下拋棄大量尾礦，減少后續(xù)作業(yè)磨選通過量的目的。 將磁精礦(-0074mm粒級占6l，-0045mm粒級占54)給入試驗室磨機進行磨礦，磨礦粒度分別為-0045mm粒級占943和99，分別給入400mm×3

9、00mm鼓型濕式磁選機進行磁選試驗，給礦鐵品位為4425，磁場強度125kA/m，試驗指標見表5。由表5可以看出，磁精礦再磨至-0045mm粒級占99時，再次選別后品位達到5648，這與現(xiàn)場生產指標接近。 由以上試驗得出階段磨礦、單一磁選工藝條件為：初磨磨礦粒度-0074mm粒級占74，再磨粒度-0045mm粒級占99，-磁磁場強度1625kA/m，二磁磁場強度125kA/m，得到的指標為：原礦鐵品位2152，精礦鐵品位5648，精礦產率2585，金屬回收率6785，尾礦鐵品位933。工藝數(shù)質量流程見圖2。以上試驗結果說明單一磁選流程雖經細磨深選，提質幅度仍然有限，這與現(xiàn)場生產情況相似，因此必

10、須探討其它流程。232階段磨礦-磁精再磨-反浮選流程根據(jù)近年選礦生產實踐經驗，反浮選工藝用于精礦提質發(fā)揮較好的作用。而陰離子和陽離子反浮選工藝各有優(yōu)缺點：陰離子反浮選藥劑制度復雜，工藝條件要求高，但選別效果好。陽離子反浮選藥劑制度簡單，工藝條件要求不高，便于操作管理，但藥劑選擇性要差些。試驗對圖2中-磁精礦再磨產品(鐵品位4425，-0045mm粒級占99)進行了兩種反浮選試驗，結果表明陽離子反浮選試驗指標不好，因此試驗推薦采用陰離子反浮選工藝。陰離子反浮選工藝條件為：浮選濃度33；浮選溫度3035；pH=115。陰離子反浮選試驗加藥量為(均為浮給)：NaOH：1125g/t；淀粉：1050g

11、/t；CaO：600g/t；RA-715：粗選390g/t，精選120g/t。工藝數(shù)質量流程見圖3。由圖3可以看出，陰離子反浮選精礦品位較高，為6512，提質效果十分明顯。尾礦品位也偏高，為2363，主要是因為浮給礦物解離度低，連生體進入尾礦中造成的。24合理工藝流程的確定與分析 由以上試驗對比可見，采用階段磨礦磁精礦再磨·陰離子反浮選工藝流程，精礦品位可以達到65以上，實現(xiàn)了精礦產品質量的突破，與階段磨礦、單一磁選工藝流程相比，精礦品位提高近10個百分點，因此確定階段磨礦、磁精礦再磨-陰離子反浮選工藝為處理該貧磁鐵礦合理的工藝流程。該流程的優(yōu)勢在于磁精礦細磨后采用了陰離子反浮選工藝

12、，并選用了高效選礦藥劑和合理的藥劑制度，其對細粒級鐵礦物的提質和回收效果明顯好于弱磁選，改善了磁選選別細粒級礦物時較強的機械夾雜和磁性夾雜以及由于給礦產品解離度低、磁選對弱磁性連生體回收效果差對選別效果造成的負面影響。 流程的不足之處是尾礦品位偏高，這是由礦石性質決定的，一方面礦石組成中含有較高的磁選無法回收的碳酸鐵和不可利用的硅酸鐵，尤其是綠泥石的存在影響礦石可選性，另一方面鐵礦物嵌布粒度太細，要得到高品位的精礦必須細磨使礦物達到單體解離，但即使在試驗磨礦粒度達-0045mm粒級占99的條件下仍有一部分礦物以連生體形式存在。3產品分析31產品粒度分析及單體解離度的測定 對一次磨礦產品、磁精礦

13、再磨前、后共3個產品進行篩析、水析并測定鐵礦物和脈石礦物的單體解離度，分析結果見表68。 由表可見，原礦磨至-0074mm粒級占74時鐵礦物解離度為4065，脈石礦物解離度為4324，均較低，因此一段弱磁選不容易拋出低品位尾礦，此時鐵金屬量主要集中在+43m粗粒級；弱磁精礦中鐵礦物解離度不高，僅為4288，脈石礦物解離度更低為2716，說明礦物主要以連生體形式存在，影響弱磁精礦品位的主要是+74m粗粒連生體；再磨以后弱磁精礦粒度組成發(fā)生很大變化，-45m粒級含量由6l提高到99，鐵礦物解離度提高到6556，提高幅度較大，為后續(xù)反浮選作業(yè)創(chuàng)造了條件，但同時脈石礦物解離度仍然很低，因此浮選作業(yè)難以得到較低品位的尾礦，影響到流程的金屬回收率。32浮選精礦產品化學多元素分析 浮選精礦產品化學多元素分析結果見表9。由表9可見，浮選精礦作為最終精礦，品質較好，SiO2含量不高，有害的S、P含量均很低，可作為優(yōu)質產品出售。4結 語 1)試驗研究的山西某地微細粒嵌布極貧磁鐵礦石品位較低，礦物組成中難選的碳酸鐵和不可利用的硅酸鐵含量較高，且含有一定量的綠泥石，影響選別指標；鐵礦物嵌布粒度微細，即使在磨礦較細的情況下也難使鐵礦物達到充分解離，總體上看礦石較難選。 2)試驗確定了處理該貧磁鐵礦合理的選別提