某選廠赤鐵礦浮選尾礦回收試驗研究

某選廠赤鐵礦浮選尾礦回收試驗研究

在中國，細粒埋布的磁鐵礦，尤其是赤鐵礦，通常需要研磨得更高、更細。同時，在研磨過程中，有選擇性磨礦現(xiàn)象，含鋯較薄，導致細粒鐵損失較大。鐵礦物晶粒一般在0.04~0.2mm,然而損失于尾礦中的小于0.04mm的鐵礦物顆粒占到了尾礦總量的50%以上。1浮選、選礦、選礦、選礦、選尾礦全鐵兩礦、浮尾礦、浮尾礦的礦等某選廠采用以弱磁選—強磁選—陰離子反浮選為核心的選礦工藝,經(jīng)一次粗選、一次精選、三次掃選選出浮選精礦和浮選尾礦,精礦全鐵品位可達67.5%以上,浮尾品位在16%左右。2該工廠的浮尾開采技術和試驗方案2.1浮選機尾礦細度和金屬分布對浮選尾礦進行考查,TFe為16.65%,細度為-0.074mm含量74.02%。細度和金屬分布以細粒居多,表明浮選機尾礦損失以細顆粒損失為主。尾礦中除了Fe可以利用外,沒有其他可利用的有價金屬,且試驗原礦中以SiO2占絕大多數(shù)。對試驗原礦進行了X射線衍射分析,主要金屬礦物為赤鐵礦和磁鐵礦,脈石類礦物為石英、綠泥石和藍閃石等。2.2實驗流程簡述根據(jù)來料的礦石性質(zhì)分析,礦樣TFe品位低,且細粒中金屬分布居多,表明僅靠單一的磁選和浮選很難富集到64%左右的品位,并且礦樣中仍有大量的連生體存在。因此,本實驗的主要流程為磨礦—弱磁選—強磁拋尾—反浮選。整個試驗圍繞這個主流程來進行,首先進行了磨礦的探索和最佳磨礦細度的確定。3磁選實驗室3.1磨礦細度條件考察用實驗室棒磨機探索原礦磨礦性質(zhì)。設定棒磨機填充率35%,單次磨礦質(zhì)量690g,磨礦濃度50%。時間與產(chǎn)品細度關系見圖1,磨礦時間9min,磨礦細度-0.043mm含量69.7%。磨礦細度是提高精礦品位和綜合回收率的關鍵。來樣中,磨礦試驗選擇磨礦粒度在-0.043mm含量70%~90%進行,磨礦粒度試驗結(jié)果見表1。針對不同磨礦細度條件下進行了磁選試驗,考查最佳的磨礦細度條件。由表1可知,隨著磨礦粒度-0.043mm百分含量的增加,精礦品位也隨著增加,由29.01%提高到32.97%,回收率在-0.043mm含量90%時效果最好,因此確定磨礦細度為-0.043mm含量90%。3.2高梯度磁選機在磨礦細度-0.043mm90%,沖次150次/min的條件下,用強磁機進行了強磁選試驗,確定最佳的強磁選效果。所用儀器為SLon-100(背景磁感應強度0~1.2T)周期式脈動高梯度磁選機。流程見圖2,具體的試驗結(jié)果見表2。根據(jù)表2強磁試驗的結(jié)果,激磁電流越大,磁場強度越大,鐵的回收率越高。強磁精礦的品位也隨著場強的增加有所降低。初步確定激磁電流800A,即磁感應強度為0.988T。然后在此基礎上進行了脈動沖次的試驗,試驗結(jié)果見表3。根據(jù)表3中結(jié)果,初步確定脈動沖次為240次/min。根據(jù)強磁試驗,最終確定了最佳的強磁選參數(shù)。最終強磁磁感應強度為0.98T,脈動沖次為240次/min,沖程為設備的默認沖程30mm。最佳的強磁結(jié)果為精礦品位可達38.26%,尾礦中鐵金屬含量為2.51%,回收率為90.89%。3.3強磁選弱磁選試驗在強磁的基礎上進行了弱磁試驗,通過弱磁進一步優(yōu)化磁選精礦的品位?？紤]到試驗的偏差,以及考查閉路后對精礦品位有一定的影響,因此選取沖次為220次/min的結(jié)果制取了強磁精礦,然后利用強磁精礦進行了不同場強條件下的弱磁選試驗。此時弱磁選給礦(即制取的強磁精礦)平均TFe品位35.20%。試驗結(jié)果見表4。根據(jù)表4中結(jié)果,可知,隨著磁場的增強,精礦品位逐漸降低,回收率逐步增高。最終確定磁感應強度為0.45T左右,精礦品位可達41.94%,尾礦品位為13.89%。在確定了弱磁、強磁的磁場及基本條件后,進行了磁選精礦的流程試驗和磁精的制備。具體流程見圖3?；趯嶒炇业臈l件,弱磁的尾礦繼續(xù)進行了強磁選,再次強磁選的尾礦拋尾,精礦返回弱磁選進一步再選,最后的磁精混合在一起進行反浮選的試驗。制定的磁精和磁尾結(jié)果見表5。4浮選條件的初步探索在實驗室條件下,采用XFD-Ⅲ型0.75L單槽浮選機進行開路條件的反浮選試驗,對赤鐵尾礦的浮選特性進行初步探索。通過試驗確定最佳的藥劑條件浮選流程等。4.1試驗流程及藥劑制度陰離子反浮選工藝所添加藥劑為NaOH、淀粉、CaO和油酸,試驗流程及藥劑制度如圖4。固定作業(yè)濃度30%,浮選溫度45℃。結(jié)果見表6。油酸用量升高,精礦品位增加,回收率降低,選取油酸用量為800g/t。4.2油酸、淀粉用量試驗結(jié)果在確定捕收劑和用量后進行了NaOH用量試驗,固定試驗條件淀粉用量800g/t,CaO用量500g/t,油酸用量800g/t。試驗結(jié)果見表7。根據(jù)表7中結(jié)果,選取NaOH用量為1200g/t,礦漿pH值為11。4.3淀粉用量試驗在確定捕收劑和用量以及礦漿pH值后進行了淀粉的用量試驗。NaOH用量為1200g/t,油酸用量為800g/t,其余條件不變,采用不同淀粉用量進行試驗。試驗結(jié)果見表8。根據(jù)表8中結(jié)果,選取淀粉用量為1200g/t。4.4浮選溫度和ph值固定以下條件:油酸用量800g/t,淀粉用量1200g/t,浮選溫度45℃,pH值11.5。進行CaO的用量試驗。結(jié)果見表9。根據(jù)表9中結(jié)果,綜合考慮精礦品位和回收率,選取CaO最佳用量為500g/t。4.5浮選機一粗兩精兩掃開口實驗室試驗研究在條件試驗的基礎上進行了開路流程試驗。開路試驗分別試驗了一粗一精一掃,一粗兩精兩掃等流程,粗選的條件以前面探索的最佳條件為準。經(jīng)過數(shù)次的探索,最終確定了一粗兩精兩掃的開路流程,其中的工藝條件和原則流程見圖5。開路條件下最后的試驗結(jié)果見數(shù)質(zhì)量流程見圖6。通過浮選機一粗兩精兩掃開路實驗室試驗,在原礦TFe品位41.71%的情況下,精礦品位可達64.12%,產(chǎn)率42.31%,回收率65.04%;尾礦TFe品位11.58%。5浮選柱的粗選條件探索試驗在浮選機條件試驗的基礎上,首先利用浮選機的工藝條件開始進行浮選柱粗選條件探索試驗,分別對給礦速度、循環(huán)壓力、充氣量等設備參數(shù)進行優(yōu)化,保證浮選柱的最佳分選狀態(tài)。試驗前確定的固定參數(shù)見表10。5.1浮選柱浮選時間試驗浮選柱給礦速度可以直接反映礦漿在柱內(nèi)的停留時間,即給礦速度越大,浮選時間越短,所以給礦速度試驗實際上是為了制定合適的浮選柱浮選時間。試驗中浮選柱充氣量固定為0.06m3/h,循環(huán)壓力固定為0.08MPa,試驗結(jié)果見表11。由表11可以看出,當給礦速度為270mL/min時,精礦品位最高,且產(chǎn)率和回收率都較高,比較適宜。5.2循環(huán)壓力的確定浮選柱給礦速度固定為270mL/min,充氣量固定為0.06m3/h,其他試驗條件見表10。浮選柱循環(huán)壓力結(jié)果見表12。由表12可以看出,當循環(huán)壓力為0.08MPa,分選效果最佳。隨著循環(huán)壓力的增加,精礦品位和回收率均有所提升,礦化效果及選擇性越來越好。但當循環(huán)壓力過大時,會破壞柱體上部的靜態(tài)分選環(huán)境,降低氣泡與礦粒附著的選擇性,從而影響了分選效果。此外,過大的循環(huán)壓力也會使設備磨損嚴重,降低其使用壽命。5.3浮選柱氣力量試驗浮選柱給礦速度固定為270mL/min,循環(huán)壓力固定為0.08MPa,其他試驗條件見表10。浮選柱充氣量試驗結(jié)果見表13。由表13可以看出,當浮選壓力一定時,浮選柱充氣量越小,尾礦泡沫產(chǎn)率越低,精礦回收率越高,但精礦品位較低;隨著充氣量的增大,精礦品位有所上升,而后趨向平穩(wěn)。綜合來看,浮選柱充氣量在0.04~0.06m3/h時分選效果較為理想,后續(xù)試驗調(diào)整充氣量至0.05m3/h。5.4浮選柱法的實驗5.4.1浮選流程試驗根據(jù)單臺浮選柱的粗選條件試驗結(jié)果,進行浮選柱流程試驗,試驗條件見表14。根據(jù)表14試驗條件,經(jīng)過浮選柱一次粗選,精礦鐵品位和回收率均與分選目標有一定的差距,故直接進行浮選柱一粗一精一掃流程開路試驗。在精選段加入200g/t油酸捕收劑,在掃選段加入300g/t淀粉抑制劑。為保證精、掃選所需的礦量,先進行兩次粗選,入選礦樣分別為4kg和3kg。將兩次粗選的精礦與尾礦分別混合,進行精選和掃選試驗。經(jīng)過浮選柱一粗一精一掃流程開路試驗,精礦平均可達到65.72%,尾礦平均可降至11.35%。浮選柱一粗一精一掃開路試驗的數(shù)質(zhì)量流程見圖7。5.4.2浮選過程分析為驗證閉路試驗的效果,在一粗一精開路試驗的基礎上,接取精選中礦和掃選中礦返回粗選作業(yè)。每次粗選作業(yè)選取8kg礦樣進行浮選,經(jīng)過3次閉路循環(huán),取最終的精礦、尾礦、掃選中礦和精選中礦進行化驗分析。結(jié)果見數(shù)質(zhì)量流程見圖8。根據(jù)圖8中數(shù)質(zhì)量流程圖,可知,在浮選柱一粗一精一掃閉路流程條件下,精礦TFe品位可以達到65.29%,尾礦TFe品位為11.48%,精礦產(chǎn)率為56.18%,回收率為87.94%。6尾礦tfe優(yōu)良性狀(1)針對某選礦廠的浮選尾礦進行了粒級分析和尾礦中鐵金屬的回收試驗研究,某浮選尾礦即實驗原礦TFe為16.65%,細度和鐵金屬分布以細粒居多,表明浮選機尾礦損失以細顆粒損失為主。(2)針對某選礦廠浮選尾礦在實驗室首先進行了磨礦磁選試驗,試驗結(jié)果表明,在磨礦細度-0.043mm含量90%時,通過弱磁—強磁作業(yè),精礦TFe品位41.71%,尾礦TFe品位3.96%。并在此條件下制取了磁選精礦用于反浮選試驗研究。(3)利用制取的混磁精進行了浮選機反浮選試驗,實驗室一粗兩精兩掃開路條件下,原礦TFe品位41.71