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2 8 有色金属 选矿部分2 0 1 7 年第3 期 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 7 ．0 3 ．0 0 6 某复杂铁锌矿综合回收研究 王重阳，牛芳银，周丽萍，孙革 西安西北有色地质研究院有限公司，西安7 1 0 0 5 4 摘要某复杂铁锌矿矿石性质复杂，闪锌矿、磁铁矿、磁黄铁矿等关系密切，互相包裹现象比较明显，分离难度较大。 针对矿石性质，首先采用干式磁选抛尾，再通过浮选一磁选联合流程，最终锌、铁回收率分别为8 3 ．4 6 ％和8 6 ．5 3 ％，各精矿产 品杂质元素均未超标，达到了综合回收的目的。 关键词铁锌多金属矿；互相包裹；干式磁选抛尾；浮选一磁选流程 中图分类号T D 9 5 2 ．3 ；T D 9 5 1 ；T D 9 2 4 ．1文献标志码A文章编号1 6 7 1 - 9 4 9 2 2 0 1 7 0 3 - 0 0 2 8 - 0 4 C o m p r e h e n s i v eR e c o v e r yo faC o m p l e x I r o n - z i n cO r e W A N GC h o n g y a n g ，N I UF a n g y i n ，Z H O UL i p i n g ，S U NG e X i 饥N o r t h w e s tN o n f e r r o u sG e o l o g i c a lR e s e a r c hI n s t i t u t eL t d ．，X ia t n7 1 0 0 5 4 ，C h i n a A b s t r a c t T h ep r o p e r t yo fa ni r o n z i n c o r ei s c o m p l e x ，t h es p h a l e r i t e ，m a g n e t i t ea n dp y r r h o t i t ei no r eh a v e c l o s ee x i s t i n gr e l a t i o n s h i pa n dt h ei n c l u d e dp h e n o m e n o ni so b v i o u s ，w h i c hl e a d st oad i f f i c u l ts e p a r a t i o n ．．A i m i n ga t t h ep r o p e r t yo ft h eo r e ，t a i l i n gd i s c a r d e dw i t ht h ed r y - t y p em a g n e t i cs e p a r a t i o nw a sc a r r i e do u tf i r s t l yf o l l o w e db yt h e j o i n tp r o c e s s o ff l o t a t i o n m a g n e t i cs e p a r a t i o n ，t h ef i n a lz i n c ，i r o nr e c o v e r i e sw e r e8 3 ．4 6 ％a n d8 6 ．5 3 ％ r e s p e c t i v e l y ，a n di m p u r i t ye l e m e n t si ne a c hc o n c e n t r a t ep r o d u c tw e r en o te x c e e d e d ，t h ep u r p o s eo fc o m p r e h e n s i v e r e c o v e r yw a so b t a i n e d ． K e yw o r d s i r o na n dz i n cp o l y m e t a l l i co r e ；i n c l u d e de a c ho t h e r ；t a i l i n gd i s c a r d e dw i t hd r y t y p em a g n e t i c s e p a r a t o r ；f l o t a t i o n ．m a g n e t i cs e p a r a t i o np r o c e s s 我国西北地区闪锌矿、磁铁矿储量丰富，然而受 其地质成因和化学性质所限，两种矿物往往互相包 裹和交代，分离较为困难。1 引。由于闪锌矿属于硫化 矿石，磁铁矿属于氧化矿石，两种矿石的回收工艺完 全不同，分别为浮选和磁选工艺，因此处理复杂铁锌 矿石往往需要将两种甚至多种选矿工艺联合使 用∞引，无形中也为选矿工作增加了难度。 某复杂铁锌矿矿石组成复杂，闪锌矿、磁铁矿、 磁黄铁矿三种目的矿物互相包裹难以解离，处理不 当很容易导致锌、铁精矿杂质含量超标。通过详实 的实验室研究，最终确定了最适宜处理该矿的选矿 方案，在保证精矿品质合格的前提下对各目的矿业 进行了有效回收。 1 矿石性质 该矿全铁品位3 5 ．8 5 ％，锌品位1 ．1 7 ％，是主要 回收元素，其它各元素含量见表1 ，原矿锌、铁物相分 析结果见表2 。 表1原矿多元素分析结果 T a b l e1M u l t i - e l e m e n ta n a l y s i sr e s u l t so fF u n o f - m i n eo r e，％ 垂室 生些垫竺鲤 生垒 堡垒型墅 垒 含量 3 5 ．8 5 0 ．0 1 30 ．0 0 71 ．1 75 ．1 41 ．1 61 7 ．6 74 ．6 20 ．0 7 53 ．1 00 ．1 30 ．0 0 4 5 收稿日期2 0 1 6 - 0 7 1 9修回日期2 0 1 7 - 0 3 - 2 2 作者简介王重阳 1 9 8 7 一 ，男，辽宁大连人，工程师。 万方数据 2 0 1 7 年第3 期 王重阳等某复杂铁锌矿综合回收研究 2 9 矿石中主要金属矿物为磁铁矿和闪锌矿，其次 为黄铁矿、磁黄铁矿等，非金属矿物主要为石榴石、 绿泥石、方解石等。四种金属矿物关系密切，大部分 表3 T a b l e3 细粒磁黄铁矿包裹于闪锌矿中，磁铁矿和磁黄铁矿 包裹闪锌矿也较为普遍。矿石矿物组成见表3 。 矿物组成 M i n e r a lc o m p o s i t i o n，％ 闪锌矿和磁黄铁矿粒度多为一8 0 “m ，两者紧密 共生，相互穿插甚至包裹，均具有一定磁性；磁铁矿 粒度较粗，大多为 8 0 斗m ，但仍有相当一部分细粒 级磁铁矿粒度在一2 0 斗m ，甚至一1 0t x m ，大多包裹 于闪锌矿中。 闪锌矿与磁性矿物连生关系紧密，这一特点决 定了该矿具备采用磁滑轮进行预先抛尾的可能性， 抛尾后的磁性矿物 包括闪锌矿 进人铁锌分离作 业。由于磁黄铁矿同时具备磁性和可浮性，有可能 导致磁选铁精矿硫超标或浮选锌精矿铁超标，因此 合理的控制磁黄铁矿走向，使精矿品质达标是试验 阶段将要面临的主要技术难题∞J 。 2 试验方案的确定 该矿全铁含量不高，因此需采用干式磁选抛尾 进行初步富集，所得磁性产物中的磁铁矿和闪锌矿 可以分别用磁选和浮选的方法回收，磁黄铁矿兼具 磁性和可浮性，如采用“磁选一浮选”流程将会是磁 黄铁矿进入磁铁矿中，导致铁精矿硫含量偏高，降低 精矿质量，而“浮选一磁选”流程因为锌精矿对铁含 量的要求相对宽松易于达到，故“浮选一磁选”流程 更适用于该矿。 3 试验研究及结果 3 ．1 干式磁选抛尾试验 在探索试验过程中发现，改变干式磁选机挡板 位置和磁感应强度对选矿指标影响不大，故在接下 来的试验中对最为重要也是对选矿影响最为明显的 因素，即给矿粒度进行优化。 分别对一2m m 至一3 5m m 等粒级的破碎样品 进行试验，磁滑轮抛尾所得磁性产品各指标见图1 。 试验结果表明，磁性产物的产率及铁、锌回收率 随入选粒度增大而降低，分别在一8m m 和一1 5m m 处趋于稳定，故选择一1 5m m 给矿粒度生产磁性 产品。 1 0 0 9 5 冰9 0 薄8 5 址8 0 7 5 7 0 2 81 52 03 5 最大给矿粒度／r a m 图l入选粒度对干式磁选的影响 F i g ．1 E f f e c to fp a r t i c l es i z eo n d r ym a g n e t i cs e p a r a t i o n 1 0 0 9 8 9 6 蔷 9 4 兰 9 2 9 0 3 ．2 浮选一磁选流程试验 该阶段只要分为回收闪锌矿的浮选作业和回收 磁铁矿的磁选作业。浮选作业需要确定的工艺参数 主要为磨矿细度和药剂制度“ J ，磁选作业则主要为 磁感应强度，此外从本节开始至全流程试验之前，各 图表中所示产率、回收率均为浮选一磁选流程作业 产率回收率，磁滑轮干式抛尾据暂不计入。 3 ．2 ．1 石灰用量试验 石灰对矿石中的磁黄铁矿有一定的抑制作用， 用量过大很可能会使磁黄铁矿受到抑制而进入磁选 作业中，因此需对其用量通过试验进行确定。流程 为两段粗选一段扫选，除石灰外其它药剂用量暂定 为硫酸铜2 0 0 5 0 5 0g ／t ，丁基黄药4 0 2 0 2 0 g ／t ，松醇油2 0 1 0 1 0g ／t ，试验结果见图2 。 图2 石灰用量试验结果 F i g ．2 T e s tr e s u l t so fl i l Y l ed o s a g e 9 5 9 0 8 5 逢 8 0 嬖 7 5 盲 7 0 啦 6 5 6 0 万方数据 3 0 有色金属 选矿部分2 0 1 7 年第3 期 由图2 可以看出，锌回收率在6 0 0 9 0 0g ／t 时 最高，此时锌品位已经基本稳定，为了在保证锌回收 率的同时尽量避免磁黄铁矿进入磁选作业，石灰用 量选择6 0 0g ／t 。 3 ．2 ．2 硫酸铜用量试验 添加6 0 0g ／t 石灰后矿浆p H 值为9 左右，暂定 丁基黄药用量为4 0 2 0 2 0g ／t 进行硫酸铜用量试 验。试验结果见图3 。 2 8 2 7 蓬2 6 霎2 5 2 4 2 3 2 2 2 1 1 2 0 1 0 0 8 0 袋 6 0 婷 “ 4 0 吾 4 0 靠 2 0 O 图3 硫酸铜用量试验结果 F i g ．3 T e s tr e s u l t so fc o p p e rs u l f a t ed o s a g e 图3 表明，在硫酸铜用量为3 0 0g ／t 时，回收率 和品位均趋于稳定。 3 ．2 ．3 丁基黄药用量试验 根据之前的试验结果，石灰用量为6 0 0g ／t ，硫酸 铜用量为3 0 0g ／t ，进行丁基黄药用量试验，试验结果 见图4 。 J ‘基黄药川苗／ k g t 。。 图4 丁黄药用量试验结果 F i g ．4 T e s tr e s u l t so fb u t y lx a n t h a t ed o s a g e 图4 表明，锌品位和回收率在丁黄药用量为6 0 g ／t 时达到稳定，故选择该用量进行后续试验。 3 ．2 ．4 磁选磁感应强度试验 为了充分回收磁铁矿，对浮选锌尾矿进行磁选 试验。试验中发现改变粗选磁感应强度，铁精矿回 收率变化不大，因此选择粗选磁感应强度为1 0 0m T 进行精选磁感应强度试验。试验流程见图5 。 图5 磁感应强度试验结果 F i g ．5 R e s u l t so ft h em a g n e t i c i n d u c t i o ns t r e n g t ht e s t 图5 表明，随着磁感应强度增加，铁回收率在 6 2 ％一6 4 ％的范围内略有波动，精矿品位略有下降， 当磁感应强度不高于6 0m T 时，精矿品位可保证在 6 3 ％以上，故磁感应强度选择6 0m T 。 3 ．2 ．5 磨矿细度试验 鉴于该流程为浮选一磁选联合流程，闪锌矿与 磁铁矿粒度差距较大，试验过程中既要保证闪锌矿 得到充分解离，又要避免磁铁矿因过磨导致回收率 下降，因此选择合适的磨矿细度至关重要。磨矿细 度试验结果见表4 。 表4磨矿细度试验结果 T a b l e4R e s u l to fg r i n d i n gf i n e n e s st e s t／％ 由表4 可知，磨矿细度变化对铁、锌选别指标影 响较小，但对铁精矿中硫含量影响较大，当磨矿细度 为一7 4 m 占7 5 ％时铁精矿含硫量可降至0 ．3 ％以 下。为了查明锌精矿品位偏低和含铁量超标的原 因，对锌精矿进行产品检查。 3 ．2 ．6 锌精矿产品检查 锌精矿产品检查结果见表5 。 表5锌精矿矿物组成 T a b l e5M i n e r a lc o m p o s i t i o no fz i n cc o n c e n t r a t e ，％ 矿物 闪锌矿磁铁矿磁黄铁矿黄铁矿黄铜矿脉石矿物 万方数据 2 0 1 7 年第3 期王重阳等某复杂铁锌矿综合回收研究3 1 闪锌矿嵌布特征1 单体约占闪锌矿总量的 5 ％～1 0 ％，粒径1 0 1 0 0 斗m ；2 连生体约占闪锌矿 总量9 0 ％左右，粒径为2 0 ～5 0 0 斗m ，主要与磁黄铁 矿、黄铁矿、磁铁矿脉石矿物等连生。连生体主要表 现为 ①闪锌矿包裹黄铁矿。约占闪锌矿总量的1 ％ ～2 ％，被包裹的黄铁矿粒度多为1 0 ～5 0 m 。 ②闪锌矿包裹一半包裹磁 黄 铁矿。含量较 多，被包裹的磁黄铁矿和磁黄铁矿粒度多为1 0 5 0 斗m 。 ③闪锌矿与磁铁矿规则连生。含量较少，磁铁 矿粒度相对较粗，多为5 0 ～2 5 0 斗m 。 总体来说，精矿中的闪锌矿大多包含细粒级的 磁铁矿、磁黄铁矿、黄铁矿等，整体解离度不高，是锌 精矿品位偏低，含铁超标的主要原因，因此添加再磨 作业是必须的。 3 ．2 ．7 浮选再磨细度试验 一段磨矿细度为一7 4 斗m 占7 5 ％，所得锌粗精 矿再磨后进入精选作业，试验结果见图6 。 一3 8 n l 含量／％ 图6 再磨细度试验 F i g ．6 R e s u l t so fg r i n d i n gf i n e n e s st e s t 图6 表明，随着再磨细度增加，锌精矿中锌回收 率变化不大，但锌、铁品位变化较为明显，当再磨细 度在一3 8 斗m 占7 7 ％以上时，锌品位达到4 5 ％以上， 精矿含铁量也降到1 1 ％以下，继续增加再磨细度指 标变化不大，综合考虑磨矿成本及指标等因素，浮选 再磨细度选择一3 8 “m 占7 7 ％。 3 ．2 ．8 全流程 浮选闭路，磁选开路 试验 根据之前选定的工艺参数，原矿经磁滑轮抛尾 后进行浮选，浮选阶段采用“两次粗选、三次精选、一 次扫选”，浮选尾矿采用“一次粗选、一次扫选”的开 路磁选流程，进行全流程试验，试验结果见表6 。 表6 表明，浮选阶段加入再磨作业后，锌精矿品 质能够达到Ⅲ级品要求，同时还能得到含硫量达标 的铁精矿，目的矿物均得到较为充分的回收，磁黄铁 矿通过浮选和磁选的分流也避免了集中到某一产品 中从而导致精矿杂质超标的问题。 表6 T a b l e6 试验结果 R e s u l to f t h et e s t／％ 4结论 1 鉴于该矿磁铁矿、磁黄铁矿、闪锌矿连生关系 密切的特点，采用磁滑轮预先抛尾，可以抛弃1 5 ％左 右的废石，在尽可能降低锌和全铁损失的情况下，一 定程度上减轻了后续浮选一磁选作业的压力。 2 该矿矿石组成复杂，各金属矿物相互关系密 切且互为杂质元素，尤其是磁黄铁矿兼具闪锌矿和 磁铁矿的部分性质，再加上粒度偏细且多包裹于闪 锌矿中，将会在浮选和磁选作业中分别与闪锌矿和 磁铁矿一同富集，从而影响精矿品质，因此选择适宜 的磨矿细度使磁黄铁矿得到解离并控制其走向是本 次试验的技术关键。 3 通过选择合适的磨矿细度和浮选再磨细度， 最终得到了品质合格的锌精矿和铁精矿，成功解决 了磁黄铁矿干扰的问题，结合物相分析结果可知，各 目的矿物回收较为充分。 参考文献 [ 1 ] 胡为柏．浮选[ M ] ．北京冶金工业出版社，1 9 8 3 2 3 5 ． [ 2 ] 任海滨．对我国硫铁资源开发及利用的思考[ J ] ．中国矿 业，2 0 1 0 ，1 9 3 3 6 0 9 ． [ 3 ] 程建忠，刘占全，耿郑州，等．高硫磁铁矿浮选脱硫工艺及 机理研究现状[ J ] ．矿产保护与利用，2 0 1 3 5 5 1 - 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