河北某铁锌矿石选矿试验研究.pdf

2 0 0 9 年第6 期有色金属 选矿部分 3 l 河北某铁锌矿石选矿试验研究 侧万峰，董干国，孙志健 北京矿冶研究总院矿物加工科学与技术国家重点实验室，北京1 0 0 0 4 4 摘要在试验室条件下对某铁锌矿进行了详细的试验研究。并获得了较好的选矿指标。选矿试验指标为铁精 矿品位6 7 ．5 9 ％，回收率为6 1 ．2 0 ％；锌精矿品位2 8 ．7 3 ％，回收率为6 1 ．2 3 ％。 关键词磁铁矿；菱锌矿；磁浮联合流程 中图分类号T D 9 5 1 ．1 ；T D 9 5 2 ．3文献标识码A文章编号1 6 7 1 - 9 4 9 2 2 0 0 9 0 6 - - 0 0 3 1 - 0 5 该铁锌矿位于河北省张家口市境内，铁矿物主 要为磁铁矿，锌矿物主要为菱锌矿，矿石铁品位为 3 0 ．5 5 ％，锌品位为5 ．9 2 ％。现场原来主要采用弱磁 选回收磁铁矿，没有对尾矿中的氧化锌进行回收。 为了回收尾矿中的氧化锌，提高选矿厂的经济效 益，针对矿石的特点以及现场的生产情况进行了磁 浮联合流程的选矿试验研究。 1 矿石性质 1 ．1 主要化学成分分析及物相分析 原矿的主要化学成分分析结果见表l ，原矿中 铁的化学物相分析结果见表2 ，原矿中锌的化学物 相分析结果见表3 。 表1原矿主要化学成分分析结果 T a b l e1T h ec h e m i c a la n a l y s i sr e s u l t so fr u n - o f - m i n eo r e ％ 成分T F eZ nS Pc 竺 堕皇 璺曼塑坚鲤里垒 1 ．2 22 7 ．5 41 ．∞1 1 J D 51 ．9 00 ．0 8 质量分数3 0 ．5 55 ．9 20 ．0 5 80 ．0 3 21 ．3 1 表2原矿铁的化学物相分析结果 T a b l e2T h ec h e m i c a la n a l y s i sr e s u l t so fi r o np h a s e o fr u n o f _ m i n eo r e％ 堡塑塑壁丛生堕堕型塑鉴茎主堕垦堂生竖塑堑型堑婴 堂燮 含量 1 8 ．9 63 ．6 40 3 00 3 03 0 ．8 6 占有率 6 1 ．4 411 ．8 00 ．9 70 ．9 71 0 0 ．0 表3 原矿锌的化学物相分析结果 T a b l e3T h ec h e m i c a la n a l y s i sr e s u l t so fz i n cp h a s e o fm n o f _ I n i n eo r e ％ 锌物相硫f l _ 锌中锌碳酸锌中锌硫酸锌中锌其它矿物中锌总锌 含量0 ．0 8 5 ．5 70 ．1 2I l l l5 ．9 2 占有率1 ．9 79 4 ．0 92 0 31 9 11 0 0 ．1 收稿日期2 0 0 9 - 0 7 2 0 作者简介刘万峰 1 9 7 7 一 ，男，河北武强人。工程师。 1 ．2 矿物组成 矿石中金属矿物主要为磁铁矿，其次是菱锌 矿、赤铁矿，其它的金属矿物相对含量都很低；脉 石矿物主要为钙铁榴石、钙铝榴石、石英、滑石以 及少量的方解石、透辉石、角闪石和金红石等。 1 ．3 矿石中主要金属矿物嵌布特征 1 ．3 ．1 磁铁矿 矿石中磁铁矿嵌布粒度最粗，矿物相对含量最 高。部分磁铁矿成分中含有微量的锰、锌。磁铁矿 相对含量约为2 6 ．1 5 ％。矿石中该矿物主要呈半自 形晶、粗粒不规则状存在。粗粒磁铁矿边部常被赤 铁矿所交代，形成典型的假象结构或结状结构，个 别磁铁矿中也包裹有细粒的脉石矿物；中等粒度磁 铁矿嵌生在菱锌矿与脉石矿物组成的集合体中；少 量微细粒磁铁矿嵌生在菱锌矿集合体中。 1 ．3 ．2 赤铁矿、褐铁矿 矿石中赤铁矿和褐铁矿总量约为5 1 5 ％，以中 等粒度产出，呈放射状、皮壳状嵌生在脉石矿物 中，大部分赤铁矿沿磁铁矿边缘或者磁铁矿裂隙充 填交代，与磁铁矿紧密共生，很难与磁铁矿充分解 离，磁选时大部分赤铁矿将随磁铁矿一起进入铁精 矿中。褐铁矿是矿石中重要的含铁矿物，褐铁矿中 除含硅、铝等元素外，亦含有一定量的锌。矿石中 常见褐铁矿与菱锌矿紧密共生。 1 ．3 ．3 菱锌矿 菱锌矿是矿石中主要的锌矿物，其矿物相对含 量约为11 ．5 4 ％。菱锌矿中普遍含有铁、锰等元素， 个别菱锌矿中含铁、锰较高。 万方数据 3 2 有色金属 选矿部分2 0 0 9 年第6 期 菱锌矿多呈胶状沉积，或嵌生在脉石裂隙中， 或与钙铁榴石、石英等脉石矿物紧密共生，也见有 粗粒菱锌矿集合体中包裹有细粒磁铁矿，或胶状菱 锌矿胶结有碎裂结构的细粒磁铁矿。 1 ．3 ．4 闪锌矿 闪锌矿是矿石中锌的硫化物，但其矿物相对含 量过低。闪锌矿偶尔与菱锌矿紧密共生，这部分闪 锌矿将随着菱锌矿一起进入锌精矿中。 2 选矿试验研究 2 ．1 磁铁矿选矿试验 2 ．1 ．1 磁场强度试验 原矿在磨矿细度一7 4 1 x m 占6 5 ％条件下进行磁 场强度试验，试验结果见图l 。由试验结果可知， 在磨矿细度一7 4 p 。m 占6 5 ％条件下进行磁选，铁粗 精矿的铁品位与回收率随着磁场强度的增加基本不 变，且铁粗精矿含锌基本不变，因此磁场强度为 0 ．0 8 ～0 ．1 2 T 即可。 6 5 ．2 6 5 ．1 堡 翅6 5 ．0 咯 1 ．1 5 1 ．1 0 堡 哥 擎 回 0 ．0 80 ．1 00 ．1 20 ．1 40 ．1 60 ．1 80 ．2 0 磁场强度厂r 图1 磁场强度试验结果 F i g ．1 7 n l er e s u l t so fm a g n e t i cf i e l d s t r e n g t h t e s t 1 铁品位；2 锌品位；3 铁回收率；4 锌回收率；下同 2 ．1 ．2 磨矿细度试验 原矿在磁场强度为0 ．1 2 T 条件下进行磁选磨矿 细度试验，试验结果见图2 。由试验结果可知，随 着磨矿细度的增加，铁粗精矿的铁品位增加，铁粗 精矿含锌品位降低，铁的回收率基本不变，但当磨 矿细度一7 4 1 山m 占7 5 ％后，铁粗精矿的铁品位增 加不显著，因此确定磁铁矿磁选磨矿细度一7 4 1 山m 占7 5 ％。 2 ．2 易浮脉石浮选试验 工艺矿物学研究表明，该矿中存在部分易浮脉 石，对最终氧化锌精矿影响较大，要预先将其脱 除。采用起泡剂B K 2 0 4 可将可浮性较好的易浮脉 石预先进行脱除。 易浮脉石浮选的给矿为磁铁矿磁选后的尾矿经 过脱泥后的产品，易浮脉石浮选起泡剂用量试验结 果见图3 。由试验结果可知，随着起泡剂用量的增 加，脱除易浮脉石的作业产率增加，易浮脉石中锌品 位与作业回收率也增加，当起泡用量增加到3 5 9 ／t 后再增加，易浮脉石的锌损失增加过多，因此为了 尽量脱除易浮脉石，同时又避免锌在易浮脉石中过 多损失，确定起泡剂用量为3 5 加。 6 7 6 6 6 5 堡6 4 过6 3 畦 l 0 0 ．5 O ．0 堡 舔 娶 回 5 56 06 57 07 58 08 5 磨矿细度卜7 4 ‘L m 图2 磨矿细度试验结果 F i g ．2 ’n l er e s u l t so fg r i n d i n gf i n e n e s st e s t 7 ．4 7 ．2 7 ．O 6 ．8 堡6 ．6 掣6 ．4 嘻6 ．2 6 ．O 5 ．8 5 ．6 图3 易浮脉石浮选起泡剂用量试验结果 F i g ．3 T h er e s u l t so ff r o t h e rd o s a g et e s to f e a s i l y f l o a t e dg a n g u ef l o t a t i o n l 锌品位；2 作业回收率；下同 2 ．3 锌浮选试验 采用常规阳离子十二胺作捕收剂、硫化钠作硫 化剂、六偏磷酸钠作调整剂进行氧化锌浮选试验。 2 ．3 ．1 粗选六偏磷酸钠用量试验 捕收剂种类试验、六偏磷酸钠用量试验、硫化 钠用量试验、捕收剂十二胺用量试验的给矿为易浮 脉石浮选的尾矿。 万方数据 2 0 0 9 年第6 期刘万峰等河北某铁锌矿石选矿试验研究 3 3 给矿 2 m i n 六偏磷酸钠 3 m i n N a 4 0 ∞科 2 m i n 十二胺1 0 0 1 氧化锌粗精矿尾矿 图4 六偏磷酸钠用量试验流程 F i g ．4 n ef l o w s h e e to fs o d i u mh e x a m e t a p h o s p h a t e d o s a g et e s t 1 8 ．5 1 8 ．O 1 7 ．5 冰1 7 ．0 避1 6 ．5 蝮1 6 ．0 1 5 ．5 1 5 ．0 1 4 ．5 05 0l o o1 5 02 0 0 六偏磷酸钠用量／ g ．c ．9 图5 六偏磷酸钠用量试验结果 F i g ．5 T h er e s u l t so fs o d i u mh e x a m e t a p h o s p h a t e d o s a g et e s t 粗选六偏磷酸钠用量试验流程见图4 ，试验结 果见图5 。由试验结果可知，随着六偏磷酸钠用量 的增加，氧化锌粗精矿的锌品位与作业回收率均增 加，用量达到1 5 0 9 ／t 后再增加，氧化锌粗精矿的锌 品位有所增加，但作业回收率降低，因此确定六偏 磷酸钠的用量为1 5 0 9 ／t 。 2 ．3 ．2 粗选硫化钠用量试验 在药剂六偏磷酸钠1 5 0 9 ／t 、十二胺l O O g ／t 、 B K 2 0 43 5 9 ／t 条件下进行粗选硫化钠用量试验，试 验流程见图4 ，试验结果见图6 。由试验结果可知， 随着硫化钠用量的增加，氧化锌粗精矿的锌作业回 收率增加，锌品位基本不变，当硫化钠增加到 6 0 0 0 9 ／t 后再增加，锌作业回收率降低，因此确定 硫化钠用量为6 0 0 0 加。 2 ．3 ．3 十二胺用量试验 在药剂六偏磷酸钠1 5 0 ∥t 、硫化钠6 0 0 0 9 ／t 、 B K 2 0 43 5 s ／t 条件下进行粗选十二胺用量试验，试 验流程见图4 ，试验结果见图7 。由试验结果可知， 随着捕收剂十二胺用量的增加，氧化锌粗精矿的锌 4 0 0 0 4 5 0 05 0 0 05 5 0 0 6 0 0 0 6 5 0 0 7 0 0 0 硫化钠用量／ g t - 1 图6 硫化钠用量试验结果 F i g ．6 T h er e s u l t so fs o d i u ms u l p h i d ed o s a g et e s t 图7 十二胺用量试验结果 F i g ．7 T h er e s u l t so fd o d e c y l a m i n ed o s a g et e s t 品位降低，作业回收率增加，当十二胺增加到 l O O g ／t 后再增加，锌作业回收率增加不明显，因此 确定捕收剂十二胺用量为l O O s ／t 。 2 ．3 ．4 磨矿细度验证试验 。 为了验证原矿在7 5 ％一7 4 p , m 条件下磁选后选 氧化锌的细度是否合适，进行了磨矿细度验证 试验。氧化锌磨矿细度验证试验的给矿分别为原 矿一7 4 斗m 占5 5 ％、6 5 ％、7 5 ％、8 5 ％时磁选后的尾 矿，细度验证试验流程见图8 ，试验结果见图9 。 由试验结果可知，随着磨矿细度的增加，氧化锌粗 精矿的锌品位、作业回收率增加，当磨矿细度_ 7 4 斗m 达到7 5 ％后再增加，氧化锌粗精矿的锌品位与作业 回收率降低，因此确定磨矿细度一7 4 1 出m 占7 5 ％。 2 ．3 ．5 脱泥量对氧化锌浮选影响试验 脱泥量对氧化锌浮选影响试验的给矿为在磨矿 细度一7 4 1 x m7 5 ％条件下磁选后的尾矿，试验流程 见图8 ，试验结果见图1 0 。由试验结果可知，随着 脱除矿泥量作业产率的增加，氧化锌粗精矿的锌品 位增加，但当矿泥作业产率达到1 3 ．2 4 ％以后再增 ％，哥娶凰爿挚 ％ 斟 跎 ∞ 蔼 佰 “ l l l l l 1 堡攀咯 ％，静娶叵爿擎 ∞ 西 加 8 ∞钌 ∞舒 万方数据 3 4 有色金属 选矿部分2 0 0 9 年第6 期 易 给矿 3 5 氧化锌粗精矿尾矿 图8 磨矿细度验证试验流程 F i g ．8 T h ef l o w s h e e to fg r i n d i n gf i n e n e s sv e r i f i c a t i o nt e s t 堡 锝 馨 叵 爿 世 易 原矿 图9 磨矿细度验证试验结果 氧化锌精矿 F i g ．9 T h er e s u l t so fg r i n d i n gf i n e n e s sv e r i f i c a t i o nt e s t 图1 1闭路试验流程 F i g ．11 T h ef l o w s h e e to fc l o s e d - c i r c u i tt e s t 图1 0 脱泥量试验结果 F i g ．10 T h er e s u l t so f d e s l i m i n gt e s t 堡 瓣 娶 回 爿 世 加，氧化锌粗精矿的锌作业回收率降低，因此确定 脱除矿泥的作业产率为1 3 ．2 4 ％。 3 全流程闭路试验 采用弱磁选一脱泥一易浮脉石浮选一氧化锌浮 表4闭路试验结果 T a b l e4T h er e s u l t so fc l o s e d - 吒i r c u i tt e s t％ 选流程进行闭路试验。磁铁矿采用一次弱磁粗选、 一次精选流程；氧化锌浮选采用一次粗选、三次精 选、两次扫选流程。试验流程见图1 1 ，试验结果 见表4 。 4 结论 1 矿石的铁品位为3 0 ．5 5 ％，锌品位为5 ．9 2 ％； 其他伴生的金属含量均较低。6 1 ．4 4 ％的铁以磁铁矿 万方数据 2 0 0 9 年第6 期刘万峰等河北某铁锌矿石选矿试验研究 3 5 的形式存在，其它铁主要赋存在硅酸盐矿物和赤 褐 铁矿中，仅少量铁赋存在硫化物中；9 4 ．0 9 ％ 锌以菱锌矿形式存在，而硫化锌和其他形式的锌含 量均不高。 2 采用先磁后浮流程处理该铁锌矿可以获得 铁品位6 7 ．5 9 ％、回收率6 1 ．2 0 ％的铁精矿，以及锌 品位2 8 ．7 3 ％、回收率6 1 ．2 3 ％的锌精矿。 3 为现场生产提供了可靠的技术保障。 参考文献 [ 1 ] 邵广全，李颖，张心平，等．低品位复杂难处理氧化铅锌 矿选矿工艺研究[ J ] ．矿冶，2 0 0 6 ， 3 2 1 2 6 ． [ 2 ] 叶雪均雕选氧化铅锌矿选矿试验研究[ J ] ．有色金属选 矿部分，2 0 0 1 ， 2 1 - 5 ． [ 3 ] 刘军．氧化铅锌矿的浮选[ J ] ．矿业快报，2 0 0 6 ， 1 0 2 6 - 2 9 ． B E N E F I C 队T I o NR E S E A R C Ho NC E A R T A D I iAI R o N Z D i Co R EI NH E B E I L ／- UW a n f e n g ，D O N GG a n g u o ，S U NZ h 彬a n S t a t eK e yL a b o r a t o r yo fM i n e r a lP r o c e s s i n gS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y ，B e i j i n gG e n e r a l R e s e a r c hI n s t i t u t eo fM i n i n ga n dM e t a l l u r g i c a l ，B e i f i r t g l O O 0 9 4 ，C h i n a A B S T R A C T O n ee x a m p l ei sd i s c u s s e di n t h i sp a p e rw h i c hp r e s e n t st h er e s u l t so fad e t a i l e ds t u d yd u r i n gl a b o r a t o r y t e s t ．a n do b t a i n sb e t t e rm e t a l l u r g i c a lp e r f o r m a n c eT h er e s u l to ft e s ti s 鹪f o l l o w i n g s i r o nc o n c e n t r a t ec o n t a i n i n g F e6 7 ．5 9 ％w i t hF er e c o v e r y6 1 ．2 0 ％．z i n cc o n c e n t r a t ec o n t a i n i n gZ n2 8 ．7 3 ％w i t hZ nr e c o v e r y6 1 ．2 3 ％ K e yw o r d s m a g n e t i t e ；s m i t h s o n i t e ；m a g n e t i cs e p a r a t i o n - f l o t a t i o nc o m b i n e df l o w s h e e t ． ，≯ ，一 ，夺． ，仝 ，≯ ／；、 ／；、 ／≯1 7 ≯ ／孓 ／夺 令 ，玉 ／；、 ／会 ／≯ ／≯ ／≯ ／≯ ／玉 ／佘 ／佘 ／佘 ／奢 ／佘 ／佘 ／乱 ／；＼ ／；、抓蜍蜍乡兮、乡兮 上接第4 5 页 o P E R A T I o N A LC H A R A C T E I U S T I Co FT W oT Y P EF L o T A T I o NC o L U M N L U OS h i j u n l ，X 磁M i n j i e z ，X I AJ i n g y u a n s 1 ．J i a n g x iC o p p e rI n d u s t r yG r o u pC o ．，L t d ，D e x i n gJ i a n g x i3 3 5 4 2 4 ，C h i n a ；2 ．Y u n n a n P h o s p h a t eC h e m 耙a lG r o u pC o ．，L t d ，K u n m i n g6 5 0 6 0 0 ，C h i n a A B S T R A C T K Y Z Ba n dF C S M Cf l o t a t i o nc o l u m na r ev e r yp o p u l a ri nm i n e r a lc o n c e n t r a t i o n ，a n db e g i nt ou s e di n i r o n ，p h o s p h o r u s ，s y l v i t ef l o t a t i o n ，w f i g t e w a t e rd i s p o s a l a n dw a s t ep a p e rd e i n k i n gi nt h er e c e n ty e a r ．B o t h m a c h i n e sa r ef l o t a t i o nc o l u m n 。b u tt h e ya r ed i f f e r e n ti ns t r u c t u r e ，a e r a t o r ，m i n e r a l i z a t i o n ，a u t o m a t i cc o n t r o l s y s t e m ，f r o t hl o a d i n g o fd o w n f l o ww e i ra n d p o w e rc o n s u m p t i o n ，w h i c h a l ei n t r o d u c ei nt h ep a p e r ．T h e c h a r a c t e r i s t i c so ft h et w of l o t a t i o nc o l u m na r ed i s c u s s e dw h e np r o c e s s i n gd i f f e r e n to r e ，w h i c hc a np r o v i d e t e c h n i q u es u p p o r ti n f o r m a t i o nf o rt y p es e l e c t i o n ． K e yw o r d s f l o t a t i o nc o l u m n ；r e l a t i v ea n a l y s i s ；t y p es e l e c t i o n 万方数据