安徽某难选磁铁矿与镜铁矿混合矿选矿试验.pdf

安徽某难选磁铁矿与镜铁矿混合矿选矿试验 ① 王 涛１， 肖金雄２， 龙 艳２ （１．安徽开发矿业有限公司，安徽 六安 ２３７４６２； ２．长沙矿冶研究院有限责任公司，湖南 长沙 ４１００１２） 摘 要 对安徽某难选磁铁矿与镜铁矿混合矿进行了选矿试验研究，采用阶段磨矿⁃弱磁选⁃筛分⁃中磁选⁃强磁选⁃重选⁃反浮选工艺 流程，获得了铁精矿产率 ４２．２０％、品位 ６６．３７％、回收率 ８５．９３％的良好指标，实现了铁矿物的高效分选。 关键词 镜铁矿； 磁铁矿； 阶段磨矿； 磁选； 重选； 反浮选 中图分类号 ＴＤ９５１文献标识码 Ａｄｏｉ１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．０２５３－６０９９．２０２０．０２．０１３ 文章编号 ０２５３－６０９９（２０２０）０２－００６０－０３ Bｅｎｅｆｉｃｉａｔｉｏｎ ｏｆ Ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙ Ｍｉｘｅｄ Ｏｒｅｓ ｏｆ Ｍａｇｎｅｔｉｔｅ ａｎｄ Ｓｐｅｃｕｌａｒｉｔｅ ｆｒｏｍ Ａｎｈｕｉ ＷＡＮＧ Ｔａｏ１， ＸＩＡＯ Ｊｉｎ⁃ｘｉｏｎｇ２， ＬＯＮＧ Ｙａｎ２ （１．Ａｎｈｕｉ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｍｉｎｉｎｇ Ｃｏ Ｌｔｄ， Ｌｕ′ａｎ ２３７４６２， Ａｎｈｕｉ， Ｃｈｉｎａ； ２．Ｃｈａｎｇｓｈａ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｍｉｎｉｎｇ ａｎｄ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ Ｃｏ Ｌｔｄ， Ｃｈａｎｇｓｈａ ４１００１２， Ｈｕｎａｎ， Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｏｒｅ ｄｒｅｓｓｉｎｇ ｔｅｓｔ ｗａｓ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｆｏｒ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ａ ｍｉｘｅｄ ｏｒｅ ｏｆ ｍａｇｎｅｔｉｔｅ ａｎｄ ｓｐｅｃｕｌａｒｉｔｅ ｆｒｏｍ Ａｎｈｕｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ． Ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｄｏｐｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｔｅｓｔ ｃｏｎｓｉｓｔｓ ｏｆ ｓｔａｇｅｄ ｇｒｉｎｄｉｎｇ， ｌｏｗ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ， ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ， ｍｅｄｉｕｍ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ， ｈｉｇｈ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ， ｇｒａｖｉｔｙ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｖｅｒｓｅ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ． Ａｓ ａ ｒｅｓｕｌｔ， ａｎ ｉｒｏｎ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ ｇｒａｄｉｎｇ ６６．３７％ Ｆｅ ａｔ ８５．９３％ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｗａｓ ｒｅｃｌａｉｍｅｄ， ｗｉｔｈ ａ ｙｉｅｌｄ ｏｆ ４２．２０％， ｗｈｉｃｈ ｉｎｄｉｃａｔｅｓ ａｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｉｒｏｎ ｍｉｎｅｒａｌｓ ｃａｎ ｂｅ ｒｅａｌｉｚｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ｓｐｅｃｕｌａｒｉｔｅ； ｍａｇｎｅｔｉｔｅ； ｓｔａｇｅｄ ｇｒｉｎｄｉｎｇ； ｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ； ｇｒａｖｉｔｙ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ； ｒｅｖｅｒｓｅ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ 镜铁矿是赤铁矿的变种，具有金属光泽、呈片状。 镜铁矿主要赋存于沉积变质型矿床和接触交代⁃热液 型铁矿床中，磁性较弱，属于传统的难选别、难利用矿 石资源［１］。 安徽霍邱地区铁矿石资源具有储量大、分 布集中的特点，矿石组成较为简单，矿石中铁矿物主要 为磁铁矿、镜铁矿和磁铁矿⁃镜铁矿混合型铁矿。 磁铁 矿与镜铁矿混合型矿物的选别方法主要有磁选、重选、 反浮选及联合选别等［２］。 已有研究成果表明［３－４］，采 用重选、磁选、反浮选等联合流程可以有效回收磁铁矿 与镜铁矿混合型矿物。 针对安徽某难选磁铁矿与镜铁矿混合矿中铁矿物 呈不均匀中细粒嵌布的特点，在阶磨阶选的原则流程 下进行了多种流程的对比，推荐的工艺流程为阶段磨 矿⁃弱磁选⁃筛分⁃中磁选⁃强磁选⁃反浮选，实现了该混 合矿的高效选别。 １ 矿石性质 试样化学多元素分析结果见表 １，铁物相分析结 果见表 ２。 表 １ 试样化学成分分析结果（质量分数） ／ ％ ＴＦｅＦｅＯ Ｆｅ２Ｏ３ＳｉＯ２ＴｉＯ２Ａｌ２Ｏ３ ＣａＯ ３２．５９７．８１３７．９２４６．８９０．１２２．７０１．１３ ＭｇＯＭｎＯＮａ２ＯＫ２ＯＰＳＩｇ １．４２０．０５４０．０６７０．５５０．０２３０．０２７１．４８ 表 ２ 铁物相分析结果 铁物相含量／ ％分布率／ ％ 磁铁矿中铁１５．１９４６．６１ 赤（褐）铁矿中铁１５．８３４８．５７ 碳酸盐中铁０．４１１．２６ 硫化物中铁０．０２０．０６ 硅酸盐中铁１．１４３．５０ 合计３２．５９１００．００ 由表 １～２ 可知，样品中可供回收的主要金属元素 是铁，其中 ＴＦｅ／ ＦｅＯ 比为 ４．１７，碱性系数为 ０．０５，属于 ①收稿日期 ２０１９－１１－１８ 作者简介 王 涛（１９８６－），男，湖北秭归人，工程师，主要从事选矿生产与技术管理工作。 第 ４０ 卷第 ２ 期 ２０２０ 年 ０４ 月 矿矿 冶冶 工工 程程 ＭＩNＩNＧ ＡND ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＩＣＡＬ ＥNＧＩNＥＥＲＩNＧ Ｖｏｌ．４０ №２ Ａｐｒｉｌ ２０２０ 磁铁矿与镜铁矿混合型铁矿；试样中杂质主要为 ＳｉＯ２，其次为少量 Ａｌ２Ｏ３、ＣａＯ 和 ＭｇＯ；试样中有害元素 Ｓ、Ｐ 含量均较低。 铁主要以磁铁矿和赤（褐）铁矿形 式存在，合计分布率达 ９５．１８％，属于低磷低硫的单一 酸性中低品位氧化型铁矿石。 ２ 试验设备和药剂 试验设备包括 Φ５００５００ 弱磁选机（０～１６０ ｋＡ／ ｍ）， 自制中磁选机（永磁 ３１８．４７ ｋＡ／ ｍ），ＺＨ５６０ｓ、Ｓｈｐ 及 Ｓｌｏｎ 强磁选机，Φ６００ 螺旋溜槽，ＸＭＢ－６７ 型棒磨机， ０．７５ Ｌ、０．５ Ｌ 浮选机等。 试验药剂包括分析纯氢氧化钠、石灰，工业品速溶 淀粉和捕收剂 ＣＹ⁃１４ 等。 其中捕收剂 ＣＹ⁃１４ 为长沙 矿冶研究院有限责任公司研制的反浮选药剂。 ３ 试验及结果 在阶磨阶选的原则流程下，进行了阶段磨矿⁃重 选⁃弱磁选⁃强磁选⁃反浮选、阶段磨矿⁃弱磁选⁃强磁选⁃ 重选⁃反浮选、阶段磨矿⁃弱磁选⁃筛分⁃中磁选⁃强磁选⁃ 反浮选等流程试验，通过试验研究和流程对比，推荐采 用阶段磨矿⁃弱磁选⁃筛分⁃中磁选⁃强磁选⁃重选⁃反浮选 流程，原则流程见图 １。 B3 ,- -2333 8* 32 8* 31 D D23 D* D*23 9* 9*23 A,63 ,,63 图 １ 弱磁选⁃中磁选⁃强磁选⁃重选⁃反浮选原则流程 ３．１ 一段磨矿细度试验 在弱磁选磁场强度 １２０ ｋＡ／ ｍ 条件下进行了一段 磨矿细度条件试验，弱磁选流程为一粗一精，试验结果 见图 ２。 由图 ２ 可见，随着磨矿细度增加，铁精矿品位 逐渐升高，回收率逐渐下降。 综合考虑实际生产情况， 选择一段磨矿细度－０．０７４ ｍｍ 粒级占 ５２．２％，此时可 得到铁精矿产率 ２７．８１％、ＴＦｅ 品位 ５８．６２％、铁金属回 收率 ５０．０３％。 -0.074 mm40/4 70 65 60 55 50 60 55 50 45 45555060657075 TFe8 3 5 4 42343 5 4 A, 8* A,8*3 D* D*23 320 kA/m 800 kA/m 图 ３ 一段中磁选⁃强磁选⁃重选试验流程 １６第 ２ 期王 涛等 安徽某难选磁铁矿与镜铁矿混合矿选矿试验 表 ４ 中磁选⁃强磁选⁃重选试验结果 产品名称产率／ ％ＴＦｅ 品位／ ％回收率／ ％ 中磁精矿４．４７２６．９７５．４５ 溜槽精矿１３．２８６５．４５３９．２７ 溜槽尾矿２５．２９３４．７７３９．７３ 一段强磁尾矿５６．９７６．０４１５．５５ 给矿（弱磁尾矿）１００．００２２．１３１００．００ 由表 ４ 可知，弱磁尾矿经中磁选⁃强磁选⁃重选后， 获得了产率 １３．２８％、ＴＦｅ 品位 ６５．４５％、回收率 ３９．２７％ 的溜槽精矿，可降低二段入磨矿量 ３０％左右。 ３．４ 反浮选试验 一段中磁选精矿和重选尾矿合并，进行再磨再选 试验，再磨细度－０．０７４ ｍｍ 粒级占 ８４．３％，磁场强度 ８００ ｋＡ／ ｍ 条件下，获得强磁精矿。 强磁精矿再进行反 浮选提铁降杂试验。 最终的反浮选闭路试验流程见 图 ４，结果见表 ５。 * --3 A0g/t 2 1 2 NaOH , CaO CY-14 550 550 300 900 CaO CM-14 100 250 -3 -23 3 35 图 ４ 反浮选闭路试验流程 表 ５ 反浮选闭路试验结果 产品名称产率／ ％ＴＦｅ 品位／ ％ＴＦｅ 回收率／ ％ 精矿７１．３８６６．８４９２．４４ 尾矿２８．６２１３．６３７．５６ 给矿１００．００５１．６１１００．００ 由表 ５ 可知，通过一粗一精三扫反浮选流程，获得 浮选精矿产率７１．３８％、ＴＦｅ 品位６６．８４％、回收率９２．４４％。 ３．５ 全流程试验 全流程数质量流程见图 ５。 采用阶段磨矿⁃弱磁 选⁃筛分⁃中磁选⁃强磁选⁃重选⁃反浮选流程，可获得铁 精矿产率 ４２．２０％、ＴＦｅ 品位 ６６．３７％、回收率 ８５．９３％， 总尾矿产率 ５７．８０％、ＴＦｅ 品位 ７．９３％、回收率 １４．０７％。 ,- * 8* D* B3 2 1 2 D3 -3 -23 D23 3 9,96 D23 57.80;7.93 14.07 3.41;12.80 1.34 1.43;17.29 0.76 42.20;66.37 85.93 4.84;14.12 2.10 2.23;28.32 1.94 7.07;18.60 4.04 5.64;18.93 4.04 0.57;57.25 1.00 2.27;50.22 4.43 2.84;51.63 4.50 8.56;66.59 17.49 9.13;66.01 18.49 5.68;27.75 4.84 14.81;51.34 23.33 11.55;51.40 18.22 10.80;14.01 4.64 22.35;33.33 22.86 4 2 10.16;65.45 20.40 5.18;50.35 8.00 4 * 15.34;60.35 28.41 14.17;29.07 12.64 8* 29.51;45.33 41.05 43.59;6.04 8.08 D* 9*23 9*23 3.42;26.97 2.83 73.10;21.90 49.12 76.52;22.13 51.96 19.35;34.77 20.64 22.77;33.59 23.47 0.42;47.56 0.61 7.91;27.91 6.77 5;8 /;5 3 -0.074 mmC84.30 ,,96-0.074 mmC73.50 , 9* 9* 1.06;33.84 1.10 4.70;7.18 1.04 17.90;67.75 36.66 5.58;66.48 11.38 10.28;39.37 12.42 18.96;64.91 37.76 29.24;55.93 50.18 70.76;22.95 49.82 100.00;32.59 100.00 A,96-0.074 mmC52.20 9* 0.106 mm-0.106 mm 图 ５ 阶段磨矿⁃弱磁选⁃筛分⁃中磁选⁃强磁选⁃重选⁃反浮选数质 量流程（下转第 ６６ 页） ２６矿 冶 工 程第 ４０ 卷 B3 - 233  /;5;SiO2/4 3 63-0.037 mmC75 图 ８ 焙烧⁃磁选⁃反浮选全流程试验数质量流程 表 ３ 精矿产品主要化学成分分析结果（质量分数） ／ ％ ＴＦｅＦｅＯＳｉＯ２Ａｌ２Ｏ３ＣａＯＭｇＯ ５９．９４３０．００８．４７３．８１１．９８０．１０ ＭｎＯＳＰＫ２Ｏ＋Ｎａ２ＯＩｇ １．３１０．０４４０．４７５＜０．１０．９３ ３ 结 语 １） 某铁矿石铁品位 ３２．５０％，主要杂质成分为 ＳｉＯ２，有害元素磷含量较高，矿石中铁矿物以褐铁矿为 主，赤铁矿次之，强磁性铁矿物含量低，铁矿物嵌布粒 度微细，难以充分解离。 ２） 原矿石极为难选，还原焙烧后可选性变好。 磨 矿至－０．０３７ ｍｍ 粒级占 ７５％后进行磁选⁃反浮选，精矿 品位提高到 ５９．９４％，铁回收率 ７２．８４％，ＳｉＯ２含量降至 ８．４７％。 浮选降硅效果较好，但精矿中主要有害元素 Ｐ 含量仍然较高。 参考文献 ［１］ 赵一鸣，毕承思． 宁乡式沉积铁矿床的时空分布和演化［Ｊ］． 矿床 地质， ２０００（４）３５１－３６１． ［２］ 李 锐，刘 杰，王 珏，等． 高品位铁精粉制备工艺研究［Ｊ］． 矿 冶工程， ２０１８，３８（５）５１－５３． ［３］ 孙 朋，胡宜斌． 山东某褐铁矿磁化焙烧⁃磁选试验研究［Ｊ］． 矿冶 工程， ２０１９，３９（２）６１－６４． ［４］ 毛拥军，张 茂，陈沪飞． 某菱铁矿磁化焙烧⁃磁选工艺试验研究［Ｊ］． 矿冶工程， ２０１９，３９（１）７９－８１． ［５］ 焦科诚． 国外某高磷硅鲕状铁矿选矿工艺研究［Ｊ］． 矿冶工程， ２０１８，３８（４）６５－６８． ［６］ 赵 璐，葛英勇，余 俊，等． 内蒙古某磁选铁精矿浮选脱硫试验 研究［Ｊ］． 矿冶工程， ２０１８，３８（２）５８－６０． ［７］ 余新阳，钟 宏，刘广义． 阳离子反浮选脱硅捕收剂研究现状［Ｊ］． 轻金属， ２００８（６）６－９． ［８］ 唐晓玲，陈毅琳，高泽宾，等． 酒钢选矿厂焙烧磁选铁精矿阳离子 反浮选生产实践［Ｊ］． 金属矿山， ２００８（１１）４３－４５． 引用本文 刘金长，唐晓玲． 甘肃某混合氧化铁矿选矿试验研究［Ｊ］． 矿 冶工程， ２０２０，４０（２）６３－６６． �������������������������������������������������������������������������������������������������� （上接第 ６２ 页） ４ 结 语 １） 试样中可供回收的主要金属元素是铁，ＴＦｅ 品 位为 ３２．５９％，铁主要以磁铁矿和赤（褐）铁矿的形式 存在，合计分布率达 ９５．１８％，属于低磷低硫的单一酸 性中低品位氧化型铁矿石。 ２） 采用弱磁选＋筛分组合工艺，可在一段粗磨条 件下提前获得部分合格铁精矿产品；中磁选技术的引 入，可降低后续强磁选作业的磁性夹杂，提高强磁选效 率；一段强磁精矿经重选工艺可提前获得部分合格铁 精矿产品，降低二段入磨矿量。 ３） 采用阶段磨矿⁃弱磁选⁃筛分⁃中磁选⁃强磁选⁃ 重选⁃反浮选流程，可获得铁精矿产率 ４２．２０％、ＴＦｅ 品 位 ６６．３７％、回收率 ８５．９３％，总尾矿产率 ５７．８０％、ＴＦｅ 品位 ７．９３％、回收率 １４．０７％。 ４） 安徽霍邱铁矿床镜磁混合矿储量较大，该试验 结果可为该区域多家选厂的初步设计和工艺改造提供 可靠依据，对该区域的镜磁混合矿进行高效分选具有 推广意义。 参考文献 ［１］ 现代铁矿石选矿编委会． 现代铁矿石选矿［Ｍ］． 合肥中国科学 技术出版社， ２００９． ［２］ 余永富． 我国铁矿资源有效利用及选矿发展的方向［Ｊ］． 金属矿 山， ２００１（２）９－１１． ［３］ 石云良，刘苗华，肖金雄，等． 基于螺旋溜槽的镜铁矿联合选矿工 艺研究［Ｃ］∥中国矿业科技文汇－２０１４． 北京冶金工业出版社， ２０１４２０８－２１０． ［４］ 肖金雄． 某难选磁铁矿与镜铁矿混合矿选矿试验［Ｊ］． 现代矿业， ２０１７，３３（１２）９７－１０１． 引用本文 王 涛，肖金雄，龙 艳． 安徽某难选磁铁矿与镜铁矿混合 矿选矿试验［Ｊ］． 矿冶工程， ２０２０，４０（２）６０－６２． ６６矿 冶 工 程第 ４０ 卷