低品位微細粒鐵礦石選礦工藝研究

摘 要：磁鐵礦中鐵品位為23.5%，采用3段反浮選進行試驗，確定了最佳的工藝技術條件，最終鐵精礦TFe品位為63.65%，TFe回收率為69.18%，MFe回收率為98%，精礦中其他元素不超標。

關鍵詞：低品位微細粒鐵礦石；高效選礦工藝；磁選柱

本研究礦石系低品位微細粒鐵礦石，鐵品位為23.5%左右，磁性鐵品位為13.8%左右；主要有用鐵礦物為磁鐵礦，其次為假象赤鐵礦和赤鐵礦，難以回收利用的硅酸鐵及碳酸鐵礦物含量較高；主要脈石礦物為石英，其次為黑云母、碳酸鹽及輝石；礦石中有用鐵礦物嵌布粒度極細，細磨是獲得較好選別指標的關鍵。原礦50-0mm干式磁選及12-0mm干選精礦濕式磁選試驗表明，兩次磁選預選可拋出產(chǎn)率27%以上的尾礦，預選精礦鐵品位提高4個百分點以上，磁性鐵（MFe）回收率接近98%。說明在磨礦之前采用干式、濕式組合磁選拋廢工藝是合適的。

1.礦石主要礦物嵌布特征

磁鐵礦主要以條帶狀形式嵌于礦石中，但構(gòu)成條帶的晶粒形態(tài)有所不同，一種是以柱狀或脈狀形式產(chǎn)出，在礦石中作層狀排列，與脈石礦物互層嵌布。另一種則為半自形或它形粒狀，顆粒彼此呈接觸式連晶，粒間被脈石充填共同組成條帶。部分則為微細粒單晶浸染狀嵌于以脈石為主的條帶中，這部分磁鐵礦粒度在10μm左右，與脈石不易解離。石英主要以集合體條帶形式產(chǎn)出，條帶與磁鐵礦條帶或黑云母、碳酸鹽等脈石礦物條帶互層嵌布。在石英條帶中常浸染嵌布微細粒狀或細脈狀磁鐵礦。有時混有部分陽起石、輝石或粗粒鐵礦物與石英共同組成條帶。部分細粒石英呈基質(zhì)產(chǎn)出，嵌于斑狀碳酸鹽礦物粒間。少量還與輝石、綠泥石、斜長石、角閃石等礦物互嵌。

2.反浮選試驗

2.1合理入浮物料的確定

為了盡可能在二段磨礦后通過反浮選提前獲得部分合格精礦，需要確定合理的磨礦細度及更合適的入浮物料。擬定3種物料作為反浮選給礦，給礦1和給礦2：分別為在二段磨礦細度-0.076mm粒級占90%、95%時經(jīng)兩次弱磁選制備的磁選精礦；給礦3為在二段磨礦細度-0.076mm粒級占90%時經(jīng)兩次弱磁選-磁選柱選別而制備的磁選柱精礦。試驗采用陰離子反浮選.粗三精開路流程，試驗結(jié)果得知：二段磨礦-0.076mm粒級占90%的細度下磁選-磁選柱精礦經(jīng)反浮選可以獲得鐵品位大于65%浮選精礦，而采用磁選精礦經(jīng)反浮選，須磨礦至-0.076mm粒級占95%，才可以獲得65%以上的浮選精礦，說明磁選-磁選柱精礦反浮選與單一磁選精礦反浮選相比，可以放粗磨礦細度，并且在入浮前引入磁選柱選別有利于穩(wěn)定入浮品位及最終鐵精礦品位，更加適應于礦石性質(zhì)的波動。所以二段磨礦磨至-0.076mm粒級占90%，經(jīng)弱磁選、磁選柱選別后采用反浮選提前獲取部分合格鐵精礦是合適的。

2.2捕收劑種類試驗

浮選關鍵的藥劑就是捕收劑，針對該鐵礦石主要脈石礦物為石英、硅酸鹽、碳酸鹽類等礦物，此類鐵礦石適宜采用反浮選選別。目前國內(nèi)鐵礦物反浮選所用的捕收劑通常分為陽離子捕收劑和陰離子捕收劑，本次試驗擬選用MAS陽離子捕收劑和陰離子捕收劑320#進行比較。試驗流程為一次粗選，浮選濃度40%，浮選礦漿溫度35℃，試驗結(jié)果表明：在浮選精礦產(chǎn)率接近的情況下，320#浮選精礦鐵品位明顯高于MAS，故選擇320#陰離子捕收劑進行后續(xù)反浮選試驗。浮選試驗流程為一次粗選，浮選礦漿溫度35℃，浮選濃度40%。經(jīng)試驗選擇各藥劑的合理用量為（相對于浮選給礦）NaOH 1200 g/t、淀粉（DF）600 g/t、CaO 400 g/t、320#800 g/t。

2.3中礦再磨再選試驗

由于二段磨礦、弱磁選、磁選柱精礦經(jīng)反浮選獲得部分合格精礦后，磁選柱尾礦與反浮尾礦合并（簡稱中礦）的鐵品位仍高達39%左右，需要通過再細磨后加以回收利用。不同磨礦細度下的弱磁選-磁選柱選別試驗結(jié)果證明，當磨至-0.030 mm粒級占90%時，精礦品位僅達到50%左右，因此仍需通過反浮選進一步提高品位。反浮選試驗結(jié)果證明，當磨礦細度達到-0.038 mm粒級占90%時，浮選精礦鐵品位可達到63%以上，但尾礦鐵品位仍在35%左右，仍然需要再進一步細磨回收。階段磨礦、磁選-反浮選聯(lián)合工藝方案之兩流程的擴大連續(xù)試驗結(jié)果表明，在二段磨礦細度-0.076mm粒級占93%左右、三段磨礦細度-0.038 mm粒級占94%左右時，可以獲得鐵品位64%以上、磁性鐵回收率78%以上的精礦；中礦再磨磁選后返回前面反浮選系統(tǒng)集中處理，雖然可以簡化工藝流程，但對綜合浮選精礦品位影響較大，鐵精礦品位降低了1.9個百分點。因此經(jīng)綜合優(yōu)化研究，認為原礦磁選預選、兩段階段磨礦-弱磁選、磁選柱-反浮選得精-中礦再磨-弱磁選、磁選柱-磁精單獨反浮選流程是該礦石加工利用的高效低耗選礦工藝。

3.結(jié)束語

試驗結(jié)果表明，采用階段磨礦、單一磁選流程，雖然流程相對簡單，但即使三段磨礦細度達到-0.030mm粒級占95%時，經(jīng)弱磁選、磁選柱選別依然只能獲得鐵品位61%左右的鐵精礦產(chǎn)品；階段磨礦、磁選-反浮選聯(lián)合工藝流程在放粗磨礦細度的條件下即可獲得較高品位的鐵精礦，并且在反浮選之前引入磁選柱選別更有利于放粗磨礦細度、穩(wěn)定精礦質(zhì)量；采用兩段階段磨礦（二段磨礦細度-0.076mm粒級占90%）-弱磁選、磁選柱-反浮選-中礦再磨（三段磨礦細度-0.038mm粒級占90%）再選工藝流程可以獲得鐵品位64%以上的鐵精礦產(chǎn)品，并且三段磨礦量相對減少約40%。

參考文獻：

[1]張衛(wèi)星，鐵礦石陽離子反浮選技術研究進展[J]，金屬礦山，2014

[2]葛英勇，用GE-609捕收劑反浮選鐵礦[J]，機械制造，2012