某鐵礦尾礦回收利用選礦試驗研究

劉冬明

（湖南金水塘礦業有限責任公司，湖南衡陽 421613）

某鐵礦尾礦回收利用選礦試驗研究

劉冬明

（湖南金水塘礦業有限責任公司，湖南衡陽 421613）

針對某鐵礦尾礦中赤、褐鐵礦含量較高，礦物嵌布顆粒微細，試驗探索不同解決方案，最終試驗結果表明磁選尾礦再磨－溜槽重選流程，可獲得鐵精礦產率40.89%，品位TFe 52.65%的選別指標，而且回收率達50.9%，選別成本低、無環境污染。

赤鐵礦；再磨；螺旋溜槽

為了進一步提高某鐵礦鐵的回收率，從生產現場采集了代表性尾礦礦樣。希望通過選礦試驗研究，尋找到簡單、經濟、實用、技術上可行、經濟上合理、易于工業實施的選礦工藝技術方案，為后續選礦廠技術改造和建設提供技術依據。

1 工藝礦物學研究

1.1 尾礦化學成分分析

對尾礦進行了鐵元素定量化學成分分析和鐵的物相分析。尾礦的多元素化學成分分析結果見表1，鐵的化學物相分析結果見表2。

表1 尾礦的化學成分分析結果 %

表2 尾礦中鐵的化學物相分析結果 %

從表1結果可知，可回收對象為鐵，脈石礦物主要為SiO2，從表2可知，鐵主要以赤礦或褐鐵礦形式存在。

綜合化學成分特點，可以認為尾礦屬低磷、硫的酸性單一赤、褐鐵礦型礦石。

1.2 尾礦的主要礦物組成

礦石新鮮面在肉眼下呈灰黑色，部分為櫻桃紅色，經鏡下鑒定、X射線衍射分析和掃描電鏡分析綜合研究表明：礦石中鐵礦物主要是赤、褐鐵礦、少量磁鐵礦，另有少量菱鐵礦等；脈石礦物以石英居多，其次是少量綠泥石、絹云母、伊利石、高嶺石等。

赤、褐鐵礦是選礦回收的主要對象和目的礦物。顯微鏡圖像觀測：大多呈細小的自形、半自形板片狀、針柱狀或粒狀，它常以稀疏～星散浸染狀的形式嵌布在脈石中，如圖1～圖8所示，粒度細微0.005～0.041 mm。

圖1 微細片狀、針狀赤鐵礦（H）稀疏浸染分布在脈石（G）中（反光）

圖2 細小碎片狀赤鐵礦（H）呈稀疏浸染狀與脈石（G）緊密鑲嵌（反光）

圖3 針、片狀赤鐵礦（亮色）稀疏嵌布在脈石（G）中（反光）

圖4 赤鐵礦（H）呈網狀交織分布于（G）脈石中（反光）

圖5 赤鐵礦（H）充填在石英（Q）顆粒間（反光）

圖6 赤鐵礦（H）與脈石（G）在團塊中緊密交生（反光）

綜合礦物組成和嵌布特點認為：礦石中鐵礦物粒度微細，在礦石中分散程度高，與脈石嵌布關系復雜。脈石礦物與鐵礦物結合緊密，預計回收該尾礦中的鐵，磨礦細度需達到－0.038 mm以上。

圖7 褐鐵礦（L）分布在脈石（N）中（反光）

圖8 石英（Q）中嵌布細小的赤鐵礦（H）（單偏光）

2 尾礦回收鐵礦物選礦試驗

2.1 螺旋溜槽重選試驗

將某鐵礦尾礦不磨直接采用螺旋溜槽進行重選試驗，給礦濃度20%，試驗結果見表3。

表3 某鐵礦尾礦不磨螺旋溜槽重選試驗結果 %

表3結果表明：某鐵礦尾礦在不磨的條件下，直接采用螺旋溜槽進行重選試驗，經一次選別可得產率11.37%、品位TFe51.33%、鐵回收率13.80%的重選鐵精礦，精礦產率和回收率均比較低。

2.2 再磨－螺旋溜槽重選試驗

考慮到某鐵礦尾礦含鐵礦物粒度微細，結合上述試驗結果，為進一步提高重選精礦產率和品位，進行再磨－螺旋溜槽重選試驗，磨礦細度－0.038 mm 83.50%，給礦濃度20%，結果見表4。

表4 某鐵礦尾礦再磨螺旋溜槽重選試驗結果 %

表4結果表明：尾礦在再磨（磨礦細度－0.038 mm 83.50%）的條件下，采用螺旋溜槽進行重選試驗，經一次選別可得產率40.89%、品位TFe 52.65%、鐵回收率50.90%的重選鐵精礦，同不磨相比，雖然精礦品位只提高1.32%，但精礦產率提高29.52%，回收率達到50.9%，尾礦品位下降較大（10.53%），表明再磨重選選別效果明顯。

2.3 反浮選試驗

考慮到不同的浮選工藝，各有優缺點：陽離子反浮選藥劑制度簡單，耐低溫，但浮選泡沫難消，流程順行的難度較大；陰離子反浮選雖然藥劑制度復雜，須加溫（30℃以上），但浮選泡沫容易消，流程順行，分選效率較高。為探索某鐵礦尾礦采用反浮選獲得較高品位鐵精礦的可能性，先后進行了陽離子反浮選、陰離子反浮選試驗。

2.3.1 陽離子反浮選試驗

將某鐵礦尾礦采用XFD－II浮選機進行不磨－陽離子反浮選試驗，藥劑用量：NaOH 500 g／t、pH 10.5、F－817M 330 g／t，試驗結果見表5。

表5 陽離子反浮選試驗結果 %

表5結果表明：在不磨直接浮選的條件下，某鐵礦尾礦采用陽離子反浮選可得產率81.73%、品位TFe 45.66%、鐵回收率88.22%的浮選鐵精礦。

2.3.2 陰離子反浮選試驗

將某鐵礦尾礦采用XFD－II浮選機進行不磨－陰離子反浮選試驗，藥劑用量：NaOH 1 000 g／t、pH 11.5、SD 800 g／t、CaO 400 g／t、CY600、800，試驗結果見表6。

表6 陰離子反浮選試驗結果 %

表6結果表明：某鐵礦尾礦在不磨直接進行陰離子反浮選試驗的條件下，可得產率63.08%～57.09%、品位TFe 47.03%～47.27%、鐵回收率70.13%～63.80%的浮選鐵精礦，表明某鐵礦尾礦采用不磨－反浮選流程難以得到較高品位的鐵精礦。

2.3.3 再磨－陰離子反浮選試驗

將某鐵礦尾礦采用XFD－II浮選機進行再磨（磨礦細度－0.038 mm 83.5%）－陰離子反浮選試驗，藥劑用量：NaOH 1 000 g／t、pH 11.5、SD 800 g／t、CaO 400 g／t、CY600，試驗結果見表7。

表7 再磨－陰離子反浮選試驗結果 %

表7結果表明：某鐵礦尾礦采用再磨（細度－0.038 mm 83.5%）－陰離子反浮選流程，可得產率38.76%、品位TFe55.22%、鐵回收率50.84%的浮選鐵精礦。

3 推薦工藝流程

綜上選礦流程試驗所述，某鐵礦尾礦回收工藝推薦再磨－溜槽重選流程作為選別原則流程，生產現場宜采用螺旋溜槽重選一粗一精、中礦順序返回的流程結構，如圖9所示。

圖9 某鐵礦尾礦回收利用工藝流程

4 結 語

1.某鐵礦尾礦粒度微細，主要含鐵礦物為赤、褐鐵礦。

2.采用不磨－溜槽重選、再磨－溜槽重選、不磨－陰離子反浮選、不磨－陽離子反浮選、再磨－陰離子反浮選流程對比試驗結果表明：采用再磨－溜槽重選流程回收某鐵礦尾礦是有效的，可得產率40.89%、品位TFe 52.65%、鐵回收率50.90%的重選鐵精礦，且流程結構簡單，選別成本低、自動化程度高、容易操作、控制。

Experimental Study on M ineral Processing of Iron Recovery from Tailings

LIU Dong-ming
（Hunan Jinshuitang Mining Co.，Ltd，Hengyang 421613，China）

Aiming at the high content of hematite and limonite，and mineralswith fine particles of ore tailings，the experimental studywas carried out to explore different solutions.The final test results show that themagnetic separation tailings regrinding-chute gravity separation process can get iron concentrate yield of 40.89%，classification index of grade TFe52.65%and recovery rate of 50.9%.The process is of low cost and no environmental pollution.

hematite；regrind；spiral chute

TD926.4＋1

：A

：1003－5540（2014）01－0009－03

2013－11－12

劉冬明（1962－），男，高級工程師，主要從事有色、黑色金屬選礦研究工作。