山東某鐵尾礦回收試驗(yàn)研究

張文平 徐 超 蔡明明 陳艷波

(山東黃金礦業(yè)科技有限公司選冶實(shí)驗(yàn)室分公司)

山東某鐵礦隨著礦山開(kāi)采深度的增加及優(yōu)質(zhì)礦產(chǎn)資源的日益枯竭，礦石性質(zhì)發(fā)生惡化，原有的選礦技術(shù)裝備和工藝流程已不能完全適應(yīng)，致使一部分已解離的單體鐵礦物未能得到有效回收，造成選廠尾礦鐵品位偏高[1-3]。此部分鐵尾礦資源若隨意堆棄或直接回填，將造成資源和經(jīng)濟(jì)上的浪費(fèi)[4]。為了更好地開(kāi)發(fā)利用尾礦資源，對(duì)目前選礦廠生產(chǎn)上應(yīng)用的回收工藝技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行分析，找到切實(shí)可行的尾礦回收工藝是十分必要的[5-6]。

1 原礦性質(zhì)

1.1 化學(xué)多元素及鐵物相分析

對(duì)山東某鐵尾礦進(jìn)行主要化學(xué)成分分析、鐵物相分析，結(jié)果分別見(jiàn)表1和表2。

表1 鐵尾礦主要化學(xué)成分分析結(jié)果 %

由表1、表2可知，該鐵尾礦全鐵品位高達(dá)11.17%，鐵元素主要分布在硅酸鐵和褐鐵礦物中，其次為硫化鐵；可回收的褐鐵礦、菱鐵礦及磁鐵礦的總含量為5.10%，有較高的回收利用價(jià)值。

表2 鐵尾礦鐵物相分析結(jié)果%

1.2 粒度分析

為確定在各個(gè)粒級(jí)中鐵的分布情況，對(duì)鐵尾礦進(jìn)行粒度組成分析，結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 鐵尾礦粒度分析結(jié)果

由表3可知，+0.30 mm和-0.074 mm粒級(jí)中的全鐵品位較高，其分布率合計(jì)高達(dá)64.34%，實(shí)際分選工藝應(yīng)著重考慮對(duì)這兩部分中的鐵進(jìn)行回收。

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 分級(jí)—螺旋溜槽重選試驗(yàn)

為實(shí)現(xiàn)螺旋溜槽重選拋尾，采用分級(jí)—螺旋溜槽重選流程，試驗(yàn)流程及條件見(jiàn)圖1，結(jié)果見(jiàn)表4。

圖1 分級(jí)—螺旋溜槽重選試驗(yàn)流程

由表4可知，分級(jí)—螺旋溜槽重選效果不理想，細(xì)粒級(jí)直接重選，精礦鐵品位略高于尾礦鐵品位；粗粒再磨后重選，精礦鐵品位略高于尾礦，但尾礦全鐵品位為9.43%，中礦全鐵品位為10.69%，拋尾品位過(guò)高。因此，后續(xù)試驗(yàn)采用磁選拋尾。

2.2 強(qiáng)磁選試驗(yàn)2.2.1 粗選試驗(yàn)

在脈動(dòng)次數(shù)為150 r/min的條件下，將試樣進(jìn)行強(qiáng)磁選試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見(jiàn)圖2，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。

圖2 磁選試驗(yàn)流程

由表5可知，隨著磁場(chǎng)強(qiáng)度的提高，精鐵礦品位降低，鐵回收率提高；當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度為560 kA/m時(shí)，精礦鐵品位為13.30%，鐵回收率為67.12%；繼續(xù)提高磁場(chǎng)強(qiáng)度，選別指標(biāo)變化不大，因此確定磁場(chǎng)強(qiáng)度為560 kA/m。

表5 粗選磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果

2.2.2 精選試驗(yàn)

在磨礦細(xì)度為-0.074 mm 85%的條件下，進(jìn)行精選磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見(jiàn)圖2，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6。

表6 精選磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果

由表6可知，隨著磁場(chǎng)強(qiáng)度的提高，精礦鐵品位降低，鐵回收率升高；當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度為480 kA/m時(shí)，分選指標(biāo)最佳；因此，確定磁場(chǎng)強(qiáng)度為480 kA/m。

2.3 反浮選試驗(yàn)

2.3.1 粗選捕收劑用量試驗(yàn)

以強(qiáng)磁精選精礦作為反浮選給礦，在NaOH用量為1 800 g/t、苛性淀粉用量為800 g/t、CaO用量為600 g/t的條件下進(jìn)行捕收劑用量試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表7。

由表7可知，隨著捕收劑用量的增加，精礦產(chǎn)率降低，鐵品位升高，鐵回收率降低；綜合考慮，確定捕收劑最佳用量為700 g/t。

2.3.2 開(kāi)路試驗(yàn)

在上述條件試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，在最佳試驗(yàn)條件下進(jìn)行開(kāi)路試驗(yàn)，試驗(yàn)流程及條件見(jiàn)圖3，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表8。

表7 反浮選粗選捕收劑用量試驗(yàn)結(jié)果

圖3 開(kāi)路試驗(yàn)流程

2.3.3 閉路試驗(yàn)

在開(kāi)路試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行閉路試驗(yàn)，試驗(yàn)流程及條件見(jiàn)圖4(各試驗(yàn)藥劑用量在如圖所示范圍內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果相當(dāng))，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表9。

表9 閉路試驗(yàn)結(jié)果%

由表9可知，閉路試驗(yàn)可獲得產(chǎn)率為30.74%，鐵品位為52.26%，鐵回收率為72.63%的鐵精礦。

圖4 閉路試驗(yàn)流程

2.4 強(qiáng)磁—反浮選流程

由強(qiáng)磁選和反浮選試驗(yàn)結(jié)果，最終推薦鐵尾礦磁選—反浮選試驗(yàn)流程，推薦流程及試驗(yàn)條件見(jiàn)圖5，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表10。

圖5 推薦磁選—反浮選試驗(yàn)流程

2.5 產(chǎn)品多元素分析

最終精礦和尾礦的多元素分析結(jié)果見(jiàn)表11、表12。

表11 精礦多元素分析結(jié)果 %

表12 尾礦多元素分析結(jié)果%

由表11、表12可知，最終精礦中仍還有14.69%的SiO2成分，尾礦鐵品位為7.59%，達(dá)到了排尾要求。

3 結(jié) 論

(1)山東某鐵尾礦鐵物相分析表明，鐵主要分布于硅酸鐵和褐鐵礦中，其次為硫化鐵，其余鐵礦物中鐵分布率較低。

(2)采用螺旋溜槽直接重選、分級(jí)—再磨—螺旋溜槽重選均難以有效脫除礦泥，拋出合格尾礦。

(3)試驗(yàn)采用強(qiáng)磁—磨礦—強(qiáng)磁—反浮選工藝，可獲得產(chǎn)率為7.94%、鐵品位為52.17%、鐵回收率為37.23%的鐵精礦，綜合拋尾鐵品位為7.59%。