河北某地微細(xì)粒赤鐵礦選礦工藝研究

解瑁 張大勇 張鵬 祖旭東

我國(guó)鐵礦石資源儲(chǔ)量居世界第5位，但是我國(guó)鐵礦資源的特點(diǎn)是“貧、細(xì)、雜”，鐵礦石平均品位為33％，比世界平均水平低11％。目前，處理赤鐵礦常用的選礦工藝工藝流程有階段磨礦或連續(xù)磨礦、粗細(xì)分選、重選一高梯度磁選一陰離子反浮選工藝，連續(xù)磨礦、強(qiáng)磁選一陰離子反浮選工藝，焙燒、階段磨礦一高效磁選一陽(yáng)離子反浮選工藝等。

本試驗(yàn)結(jié)合我國(guó)赤鐵礦的選礦實(shí)踐，對(duì)河北某地微細(xì)粒赤鐵礦進(jìn)行了選礦工藝研究，獲得了較好的工業(yè)指標(biāo)，對(duì)其他類似選廠具有參考價(jià)值。

1礦石性質(zhì)

1.1原礦的化學(xué)多元素分析和鐵物相分析

本試驗(yàn)所研究的礦石是河北某地微細(xì)粒赤鐵礦，對(duì)原礦進(jìn)行化學(xué)多元素分析及鐵物相分析，其結(jié)果見表1和表2。

由表1和表2中可以看出，試驗(yàn)所用的礦石具有下列特點(diǎn)。

(1)選別赤鐵礦的過(guò)程中的主要脈石礦物是SiO₂，有害雜質(zhì)磷和硫都很低，對(duì)鐵精礦品位的影響很小。(2)鐵的賦存狀態(tài)不盡相同。鐵在磁鐵礦、赤鐵礦中的分布率占86％以上，在其他礦物中的分布較少。

1.2鐵礦物粒度分布

礦石中鐵礦物的分布特點(diǎn)和粒度組成對(duì)確定合理的磨礦粒度以及選礦工藝都有重要的影響。在顯微鏡下對(duì)鐵礦物的嵌布粒度統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如表3所示。

從表3中可以看出，鐵礦物的單體解離度達(dá)到90％以上。必須磨礦至-0.043mm占90％以上。這表明礦石嵌布特征是微細(xì)粒，要獲得理想的選礦指標(biāo)。必須注重磨礦和分級(jí)過(guò)程，充分發(fā)揮預(yù)先強(qiáng)磁拋尾的作用，使得在實(shí)現(xiàn)礦物較充分單體解離的同時(shí)，減少因?yàn)檫^(guò)磨所造成的泥化對(duì)后續(xù)各選別作業(yè)的影響。

2試驗(yàn)方案

針對(duì)此礦石的礦石性質(zhì)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定了階段磨礦一弱磁選一高梯度強(qiáng)磁選一重選一反浮選方案。較為突出的優(yōu)點(diǎn)是在磨礦之后，對(duì)礦物進(jìn)行磁選拋尾，然后再對(duì)礦物進(jìn)行強(qiáng)磁選，盡早地拋去一部分尾礦。這樣可以提高之后作業(yè)的效率和選礦效果，通過(guò)搖床對(duì)強(qiáng)磁磁選的尾礦進(jìn)行選別，其精礦和磁選所得的粗精礦再經(jīng)過(guò)細(xì)磨，使鐵礦物充分單體解離，最終由反浮選作業(yè)除去脈石礦物，以得到較高鐵精礦品位的產(chǎn)品。

3試驗(yàn)結(jié)果

3.1方案1試驗(yàn)結(jié)果

通過(guò)對(duì)磨礦細(xì)度，分選濃度、場(chǎng)強(qiáng)大小等選礦條件探索，最終確定在磨礦細(xì)度為一0.074mm占83％，給礦濃度為28％，弱磁場(chǎng)強(qiáng)為12000e，強(qiáng)磁場(chǎng)強(qiáng)分別為100000e、8000Oe的條件下，按照?qǐng)D1所示的流程對(duì)原礦進(jìn)行選別實(shí)驗(yàn)。

試驗(yàn)結(jié)果：對(duì)磨礦后的原礦直接進(jìn)行弱磁選一強(qiáng)磁選一重選最終獲得的混合磁精礦產(chǎn)率為63.23％，鐵品位為52.44％，鐵回收率為90.26％。

SLon立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)具有較好-的脫泥效果、作業(yè)精礦品位高、拋尾效果好的優(yōu)點(diǎn)，能為浮選作業(yè)降低藥劑消耗和獲得高質(zhì)量的鐵精礦創(chuàng)造良好的條件。搖床成本低廉，富集比高，通過(guò)搖床對(duì)強(qiáng)磁尾礦的處理，分選出強(qiáng)磁尾礦中的鐵礦物，以提高鐵礦物的回收率。之后，通過(guò)對(duì)混合鐵精礦進(jìn)行反浮選來(lái)獲得鐵精礦最終合格的產(chǎn)品。由于此鐵礦為微細(xì)粒級(jí)的赤鐵礦，要得到品位達(dá)到規(guī)定要求的最終鐵精礦，必須對(duì)混合鐵精礦進(jìn)行再磨。通過(guò)再磨細(xì)度試驗(yàn)，在如圖2所示的流程圖的操作條件下，最終確定磨礦細(xì)度必須達(dá)到-0.043占92％才能得到較好的選別效果。

按照?qǐng)D3的浮選流程以及藥劑制度，在浮選溫度為30℃的條件，對(duì)混合精礦進(jìn)行反浮選閉路試驗(yàn)，最終所得結(jié)果如表4所示。

由表4可以看出，直接磁選所得到的粗精礦，再磨至-0.043mm占92％后經(jīng)過(guò)一粗一精三掃反浮選，鐵品位可由52.44％提高到65.32％，且回收率為86.43％。

在上述試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行階段磨礦一弱磁選一高梯度強(qiáng)磁選一重選反浮選全流程試驗(yàn)。試驗(yàn)流程圖見圖4，試驗(yàn)結(jié)果見表5。

由表5可知，對(duì)原礦采用上述流程進(jìn)行選別，獲得的鐵精礦品位可以達(dá)到65.32％，且鐵回收率為80.43％。

4結(jié)語(yǔ)

工藝礦物學(xué)研究表明，此赤鐵礦為微細(xì)粒嵌布的石英型赤鐵礦，必須細(xì)磨才能達(dá)到單體解離；在進(jìn)入強(qiáng)磁選之前，使用弱磁選對(duì)磨礦后的原礦進(jìn)行磁選拋尾和脫泥，不僅改善了浮選條件，同時(shí)也是取得良好選別指標(biāo)的關(guān)鍵，使用高富集比的搖床對(duì)強(qiáng)磁尾礦進(jìn)行選別，提高了鐵礦石的回收率，有效避免了有用礦物的流失。