鞍山某地区贫赤铁矿石选矿试验研究.pdf

第3 2 卷 2 0 1 2 年0 8 月 矿冶工程 M I N I N GA N DM E T A L L U R G I C A LE N G I N E E R I N G V 0 1 ．3 2 A u g u s t2 0 1 2 鞍山某地区贫赤铁矿石选矿试验研究① ． 白晓鸣 鞍钢集团矿业设计研究院，辽宁沈阳1 1 4 0 0 2 摘要针对鞍山某地区贫赤铁矿石采用“阶段磨矿、粗细分选、重选一强磁一阴离子反浮选”工艺流程，深入分析了试验流程的特点， 探讨了有利于提高生产指标的工艺参数，获得较好的选别指标，为正式投产提供科学依据。 关键词贫赤铁矿；工艺矿物学；选矿工艺 中图分类号T D 9 2文献标识码A文章编号0 2 5 3 6 0 9 9 2 0 1 2 0 8 0 1 8 0 0 3 为了准确掌握某地区贫赤铁矿矿石性质及选别工 艺参数，对某地区铁矿一期采场近两年生产矿石进行 了工艺矿物学研究及选矿工艺深化试验研究。围绕生 产工艺流程，即阶段磨矿、粗细分选、重选一强磁一阴离 子反浮选工艺流程，深入分析了试验流程的特点，提出 了有利于提高生产指标的工艺参数。试验结果表明， 在原矿品位2 4 ．5 2 ％的条件下，可以获得精矿品位 6 7 ．2 2 ％，尾矿品位8 ．8 7 ％，金属回收率7 3 ．3 6 ％的较 好选别指标。 1 矿石性质分析 1 ．1 矿石矿物组成 本次试验所采取的矿样是某地区近两年开采矿 石。矿石矿物成分较简单，铁矿物主要为赤铁矿、假象 赤铁矿、针铁矿、磁铁矿及少量的褐铁矿、菱铁矿、铁白 云石等。脉石矿物主要为石英、透闪石、阳起石、绿泥 石及少量的粘土矿物等。 从矿石工艺矿物学特性来看①矿石属典型的鞍 山式铁矿，矿物组成及矿物共生关系较简单。②矿石 构造多为条带状构造，结构也较简单，矿物晶形发育较 完整，具有包裹体结构及包含变晶结构等，影响选别的 矿石含量较少。③铁矿物嵌布粒度均在7 5 m 左右， 脉石矿物嵌布粒度均大于1 0 0I x m ，这可能是由于后期 重结晶作用较充分的结果；一1 0 “m 的铁矿物含量低， 均在1 2 ％以下，这些特征使矿石在磨矿过程中形成的贫 连生体含量较低。综上所述，矿石均属易选矿石。 1 ．2 矿石化学多元素分析和物相分析 为详细掌握各部位矿石性质，对矿样进行了化学 多元素分析和物相分析，结果见表1 、表2 。分析表明 F e O 含量较低，为2 ．9 6 ％，硅酸铁含量为3 ．0 6 ％，碳酸 铁含量为3 ．4 7 ％，对选别影响较小。 表1矿石化学多元素分析结果 质量分数 ／％ 1 ．3 矿石不同磨矿粒度产品的磁性分析 磁选管试验条件激磁电流为1 ．2 5A ，中心场强为 9 6k A ／m ，分析结果见表3 。从试验结暴珂以看出，在 磨矿粒度较细的条件下，采用磁选方法可获得品位较 高的铁精矿，但尾矿品位较高，金属回收率较低，只采 用磁选法选别是不够的。 表3同矿物的不同粒度的磁选管试验 1 ．4 矿石相对可磨度试验 以齐大山铁矿石为对比对象，进行了矿石相对可 磨度试验，结果见表4 ，可见某地区矿石的可磨度相对 齐大山的铁矿石要好磨些。 ①收稿日期2 0 1 2 - 0 6 - 2 5 作者简介白晓鸣 1 9 6 5 一 ，女，甘肃白银人，教授级高级工程师，主要从事选矿科研工作。 万方数据 2 0 1 2 年0 8 月白晓鸣鞍山某地区贫赤铁矿石选矿试验研究 表4 矿石相对可磨度结果 时间／m i n 一0 ．0 7 4m m 粒级含量／％ 某地区矿齐大山矿 1 ．5 不同磨矿产品粒度分析和单体解离度测定 不同磨矿产品粒度分析和单体解离度测定结果见 表5 。由表5 可知，随着磨矿粒度变细，铁矿物和脉石矿 物解离度逐渐提高，但一1 0 肌粒级产率也逐渐增多， 当磨矿粒度达到一0 ．0 7 4m m 粒级占5 2 ．5 5 ％时，铁矿 物单体解离度为7 2 ．2 5 ％，脉石矿物单体解离度为 5 8 ．2 3 ％，具备了粗细分选的条件，该矿石适于采用阶 段磨矿、阶段选别工艺流程。当磨矿粒度达到一0 ．0 7 4 m m 粒级占7 2 ．7 3 ％时，铁矿物单体解离度为8 1 ．3 7 ％， 脉石矿物单体解离度为6 6 ．8 2 ％。当磨矿粒度达到 一0 ．0 7 4m m 粒级占8 9 ．1 3 ％时，铁矿物单体解离度为 8 9 ．5 7 ％，脉石矿物单体解离度为7 8 ．1 1 ％。 表5 不同磨矿粒度下单体解离度测定结果 2 选矿试验研究 2 ．1 重选、扫中磁条件试验 将一段磨矿粒度定为一0 ．0 7 4m m 粒级占5 5 ％ 时，进行q b 5 0m m 旋流器分级，粗粒级给人q b 5 0 0m m 、 蚴om m 两段螺旋溜槽选别，粗螺尾矿给入一段 中7 5 0m mS l o n 立环扫中磁。在给矿品位2 4 ．5 2 ％的条 件下，可以获得品位为6 7 ．2 0 ％，产率为8 ．1 0 ％的重选 精矿，当扫中磁场强为2 7 2k A ／m 时，抛弃产率为 2 4 ．8 1 ％，品位为5 ．9 0 ％的粗粒尾矿。当扫中磁场强 为1 9 2k A ／m 时，抛弃产率为2 6 ．7 6 ％，品位为6 ．2 5 ％ 的粗粒尾矿。可见，粗粒尾矿中极贫连生体较多，在低 场强下，多抛弃粗粒尾矿是必要的。 2 ．2 强磁脱泥条件试验 将上述试验截取的旋流器溢流产品，给入q b 4 0 0 3 0 0m m 鼓型湿式磁选机，场强为9 6k A ／m ，弱磁尾矿 给人们5 0m mS l o n 立环强磁机选别，强磁机场强分别 为6 4 0 ，5 6 0 ，4 0 0k A ／m ，转环速度2 ．5y ／m i n ，脉动频率 2 5 0 次／m i n ，截取混磁精矿备用。试验结果可知，在相 同旋溢品位2 7 ．2 0 ％的条件下，分别获得混磁精品位 4 8 ．3 1 ％、产率4 4 ．6 1 ％，强尾品位1 0 ．1 9 ％、产率 5 5 ．3 9 ％；混磁精品位4 8 ．9 0 ％，产率4 2 ．7 2 ％；强尾品 位1 1 ．0 2 ％，产率5 7 ．2 8 ％；混磁精品位4 9 ．6 3 ％，产率 4 0 ．9 8 ％；强尾品位1 1 ．6 3 ％，产率5 9 ．0 2 ％。 试验证明采用S l o n 立环强磁机脱泥效果较好， 可以甩掉品位1 1 ％左右、产率5 0 ％以上的细粒尾矿， 为后续作业创造良好条件。 2 ．3 混磁精反浮选条件试验 截取上述试验混磁精矿品位4 8 ．9 0 ％，一0 ．0 7 4 m m 粒级占9 4 ．0 0 ％，作为反浮选试验样。浮选开路试 验流程为一粗、一精、三扫，浮选试验结果精矿品位达 到6 8 ．2 9 ％，产率5 2 ．0 0 ％，指标比较理想。 2 ．4 连选试验结果 通过条件试验确定，采用阶段磨矿、粗细分选、重选、 强磁．反浮选工艺流程进行连选试验。在设备运转正常、 流程稳定平衡后运行8h ，取流程小样、测磨矿粒度并取 全流程样，取全流程样的平均数，计算数质量流程。 试验结果表明在一次磨矿粒度一0 ．0 7 41 1 1 1 2 “ 1 粒级 占5 0 ％一5 5 ％，二次磨矿粒度一0 ．0 7 4m m 粒级占 7 0 ％一7 5 ％的条件下，原矿品位2 4 ．5 2 ％，取得了精矿 品位6 7 ．2 2 ％、尾矿品位8 。8 7 ％，金属回收率7 3 ．5 2 ％ 的选别指标，试验结果见数质量流程图1 。 3 试验各作业结果分析 3 ．1 一次磨矿分级作业 由一次磨矿溢流粒度分析和解离度测定结果可以 看出，一次溢流粒度为一0 ．0 7 4m m 粒级占5 0 ．7 9 ％， 此时铁矿物单体解离度为6 7 ．5 9 ％，脉石解离度为 4 8 ．8 9 ％。采用阶段选别工艺可以获得部分合格铁精 矿。因此，确定一次磨矿粒度一0 ．0 7 4m m 粒级占 5 0 ％～5 5 ％为合理粒度。 3 ．2 粗细分级作业 连选试验粗细分级比例为8 0 2 0 左右，从粗细旋 沉粒度分析和解离度测定结果看，旋沉粒度一0 ．0 7 4 m m 粒级占5 1 ．5 8 ％，旋沉铁矿物单体解离度为 5 9 ．6 7 ％，主要富集在0 ．0 3 1 ～0 ．0 7 6m m 级别，为获得 合格的重选精矿创造了条件，重精品位达6 7 ％。从粗 细旋溢粒度分析看，旋溢粒度一0 ．0 7 4m m 粒级占 9 6 ．5 4 ％。铁矿物单体解离度为8 9 ．8 2 ％，但一0 ．0 1 0 m m 级别产率高达6 0 ．2 4 ％，这会影响强磁尾和浮选尾 矿品位。 万方数据 矿冶工程第3 2 卷 图1阶段磨矿、粗细分选、重一磁- 阴离子反浮选数质量流程 3 ．3 中矿再磨作业 连选试验中，精螺尾矿和扫中磁精矿合并为中矿 给二次磨矿分级进行再磨。由二分给粒度及再磨后粒 度分析可看到一0 ．0 7 4m m 粒级含量由5 3 ．3 1 ％上升 到6 3 ．3 8 ％，提高了1 0 个百分点，中矿再磨效果较好。 3 ．4 扫中磁作业 从扫中磁尾粒度分析结果看，在0 ．0 3 1 ～0 ．0 7 6 m m 粒级产率4 1 ．8 9 ％，且品位较低，连选试验中扫中 磁作业起到了重要作用，抛掉了品位7 ．0 0 ％左右、产 率4 5 ．0 0 ％的粗粒尾矿，为获得合格的重选精矿创造 了良好条件。 3 ．5 磁选作业 S l o n 立环强磁机对细级别贫赤铁矿脱泥效果较 好，在鞍山地区已被生产实践所证明，本次流程试验 中，强磁作业抛掉了品位1 1 ．4 2 ％、产率2 1 ．3 0 ％的细 级别尾矿，提高了浮选作业的人选品位，从强尾粒度分 析结果可知，一1 0 仙m 含量高达6 9 ．9 3 ％，金属流失主 要是一1 0 斗m 粒级，可见强磁脱泥效果较好。混磁精 矿品位4 9 ．1 2 ％，一0 ．0 7 4m m 粒级占9 5 ．3 7 ％，铁矿物 解离度达到9 0 ．2 4 ％，为反浮选作业创造了条件。 3 ．6 浮选作业 本次连选试验采用阴离子反浮选工艺，获得了浮 精品位6 7 ．5 0 ％、产率1 1 ．2 2 ％的选别指标，从浮精粒 度分析结果看，影响浮精品位主要是富连生体和细泥。 4 结语 1 采用“阶段磨矿、粗细分选、重选- 强磁．阴离子 反浮选”工艺流程，选别某地区贫赤铁矿石，在近两年 开采矿石平均品位2 4 ．6 0 ％ 设计原矿品位2 8 ．4 0 ％ 的情形下，进行了矿石工艺矿物学及选矿工艺深化试 验研究。实验室连选试验获得原矿品位2 4 ．5 2 ％、重 选精矿品位6 7 ．0 0 ％、浮选精矿品位6 7 ．5 0 ％、强磁尾 矿品位1 1 ．4 2 ％、扫中磁尾矿品位7 ．0 4 ％、浮选尾矿品 位1 4 ．4 3 ％，综合精矿品位6 7 ．2 2 ％、综合尾矿品位 8 ．8 7 ％、金属回收率7 3 ．5 2 ％的较好选别指标。 2 进一步验证了采用“阶段磨矿、粗细分选、重 选．强磁一阴离子反浮选”工艺流程选别菜地区贫赤铁 矿石，对原矿性质的变化具有较强的适应性。特别是对 生产初期原矿品位偏低及F e O 变化较为频繁的现状 具有较强的适应性。 3 粗粒部分经螺旋溜槽作业 对矿量和浓度的变 化适应性强 提前获得稳定的合格粗粒精矿，又经扫 中磁抛弃粗粒低品位尾矿，既可减少中矿再磨量又可 避免过磨、减少金属流失。 4 细粒部分经S l o n 立环强磁机 对细级别贫赤 铁矿脱泥效果较好 抛掉一部分细粒尾矿，可获得满 足浮选给矿条件的磁选精矿，最后经反浮选工艺获得 较高品位的浮选精矿，提高了金属回收率。 万方数据