国外高品位铬铁矿的试验研究.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 矾E E R 玳G V 0 1 ．3 2 A u g u s t2 0 1 2 国外高品位铬铁矿的试验研究① 曾尚林，曾维龙 长沙矿冶研究院有限责任公司，湖南长沙4 1 0 0 1 2 摘要对国外某海滨砂矿中C r 2 0 ，含量为3 1 ．3 8 ％的高品位铬铁矿进行了选矿研究。采用强磁选机和螺旋选矿机进行预先抛尾， 并对两种粗选精矿采用摇床和电选机进行精选试验，结果表明螺旋选电选工艺流程得到较理想的选别效果。 关键词高品位铬铁矿；选矿；预先抛尾 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 2 1 5 0 3 铬是我国重要的战略资源，是冶炼不锈钢的重要 原料，随着国民经济建设对铬铁矿需求的不断增长，国 内铬铁矿资源日渐短缺，进F I 矿的比例越来越大。 1 9 9 6 年我国进口铬铁矿8 0 万吨，对外依存度为8 0 ％， 2 0 1 0 年进口量达8 6 6 ．2 万吨，对外依存度已达9 5 ％。 综合利用我国的低品位铬铁矿和低储量，以“进口为 主、国产为辅”将是我国长期利用铬铁矿资源的指导 方针。因此，研究国外铬铁矿的选别工艺非常有必要。 我国铬铁矿 品位低于2 0 ％ 选矿以重选为主，多 采用跳汰机、摇床、螺旋选矿机、离心选矿机、重选等设 备。此外还开展了干式强磁选、湿式强磁选、浮选和化 学选矿等试验。2 。。 1 矿样性质 试验样为国外某海滨砂矿，样品的组成矿物较为 简单，金属矿物主要是铬铁矿和铬尖晶石，占整个矿物 含量5 8 ．2 ％，其次是磁铁矿，偶见钛铁矿、赤铁矿、黄 铁矿和褐铁矿；脉石矿物主要是橄榄石和斜方辉石 包括顽火辉石、古铜辉石和紫苏辉石 ，其次是石英、 绿泥石、角闪石；副矿物为磷灰石和石榴石等。样品主 要元素分析和铬的化学物相见表1 ～2 。 表1 样品主要元素分析结果 质量分数 ／％ 铬化学物相金属量／％分布率／％ 2 试验方案 国内外铬铁矿选矿一般采用重选方法富集，少数 增加了磁选、电选工艺。精矿品位C r 2 0 ，3 5 ％一4 8 ％， 极个别原矿品位很高 3 0 ％以上 的原生矿经选矿后 的精矿品位达到5 0 ％一5 1 ％。 铬铁矿海滨砂矿的选矿一般采用重选、磁选及电 选方法。因此本文试验研究中，粗选抛尾试验采用磁 选、重选方法，精选试验采用重选和电选方法。 3 试验结果与分析 3 ．1 强磁选机粗选抛尾试验 电磁强磁选机具有磁场强度高，处理量大，有成熟 大型设备可以选用的优势。采用长沙矿冶院研制的 S H P q b 7 0 0 强磁选机进行磁场强度试验，从图1 的试 验结果可以看出，随着磁场强度的增加，铬精矿品位有 所降低，铬回收率开始时大幅度脯后期则缓慢上 升；综合铬精矿品位与回收率指标，磁场强度选择 0 ．9 8T 比较合适，此时铬精矿C r 0 ，品位4 0 ．9 6 ％，回 收率8 9 ．2 0 ％。 磁场强度厂r 图1强磁粗选磁场强度试验 ①收稿日期2 0 1 2 - 0 6 1 9． 作者简介曾尚林 1 9 8 2 一 ，男，四川眉山人，硕士，工程师，主要从事复杂难选矿工艺研究。 万方数据 2 1 6 矿冶工程第3 2 卷 3 ．2 螺旋选矿机粗选试验 螺旋选矿机重选具有设备简单，单位面积处理量 大，无需动力的特点。本文重选抛尾试验，选用长沙矿 冶院研制的C L X c I 6 0 0 四盘螺旋选矿机进行粗选试 验、_ 次粗选加上一次中矿再选，得到的两个精矿和中 矿一起作为粗选韵铬铁矿精矿。从图2 所示的试验结 果可以看出，随着处理量增加，铬精矿品位有所降低， 铬回收率上升；综合铬精矿品位与回收率指标，处理量 选择1 ．2t ／h 比较合适，此时铬精矿C r 0 ，品位 3 8 ．7 2 ％，回收率为9 2 ．4 2 ％。 给矿量／ t h 1 图2 螺旋选矿机粗选处理量试验 3 ．3 摇床精选试验 摇床分选的精度较高，但用作粗选的缺点是设备处 理能力太小。摇床重选一般用于精选作业。本文采用 X C Y 7 3 型摇床，规格为1 1 0 0X 5 0 0 ；矿样为螺旋粗精矿 C r 2 0 ，品位3 8 ．7 2 ％ 、强磁选粗精矿 C r 2 0 。品位 4 0 ．9 6 ％ 。试验结果见表3 ，可以看出精选的富集比不 高，螺旋粗精矿经选别后，获得的精矿品位低，C r 2 0 ，品 位为4 4 ．4 3 ％，回收率4 4 ．8 5 ％。本次试验摇床分选难 以获得高品位精矿的原因是主要脉石橄榄石和辉石的 比重较大，与铬铁矿的比重差异较小，较难分选所致。 表3 摇床精选试验结果 中3 0 0 ，矿样为螺旋粗精矿 C r 2 0 ，品位3 8 ．7 2 ％ 、强磁选 粗精矿 C r 2 0 ，品位4 0 ．9 6 ％ 。试验条件电选精选一 电压3 3k V ，转速1 5 0r ／m i n ；精选二电压3 6k V ，转速1 3 0 r ／m i n ；精选三电压4 0k V ，转速1 1 0r ／m i n 。试验结果见 图3 4 。电选的分选效果比较理想，对给矿品位4 0 ％ 左右的两种粗精矿，经电选精选后铬精矿品位可达到 4 8 ．6 ％～4 8 ．9 9 ％，作业回收率9 3 ．9 5 ％～9 5 ．7 7 ％。 图3 螺旋精矿电选试验 精矿尾矿3 图4 强磁精矿电选试验 3 ．5 铬铁比指标 各选别流程中获得的铬精矿的铬铁比见表4 。可 以看出，两种流程的铬精矿产品的铬铁比在1 ．9 5 ～ 1 ．9 7 之间，达到精矿产品要求。 表4 不同C r 2 0 ，品位铬精矿的铬铁比指标 3 ．4 电选机精选试验 4 流程推荐 电选机利用矿物表面导电性差异进行分选，具有分 螺旋选矿一电选流程最终精矿C r 2 0 ，品位 选精度高的特点。本文采用Y D 一2 型电选机，规格为4 8 ．6 2 ％，回收率8 6 ．8 3 ％；强磁选矿一电选流程最终精 钙钳船鸵n柏凹强耵弘鹅 零、辽嚏 万方数据 2 0 1 2 年0 8 月曾尚林等国外高品位铬铁矿的试验研究 2 1 7 矿C r 2 0 ，品位4 8 ．9 9 ％，回收率8 5 ．4 0 ％，两种流程均 满足精矿生产指标。 由于拟采用采选船水下开采，船上粗选抛尾，粗精 矿富集到含C r 2 0 ，4 0 ％左右后上岸精选的方案，且开采 地位置偏僻，周围没有配套的供电设施和检修设备，因 此粗选流程和设备应当尽可能简单可靠，耗电少。通过 比较两种流程，选用无需动力的螺旋选矿作为粗选抛 尾，即推荐采用螺旋选矿一电选流程，数质量图见图5 。 图 图5 螺旋精矿电选试验数质量流程 5 结语 1 国外某海滨砂矿中C r 2 0 ，含量为3 1 ．3 8 ％，经 过适当工艺选别，可以得到含C r 2 0 ，含量为4 8 ％以上 的合格产品，表明该铬铁矿是可选的。 2 采用强磁选机和螺旋选矿机进行预先抛尾，为 得到高品位精矿精选创造条件，强磁选粗精矿C r 2 0 ， 品位4 0 ．9 6 ％，回收率8 9 ．2 0 ％，螺旋选矿粗精矿C r 2 0 ， 品位3 8 。7 2 ％，回收率9 2 。4 2 ％。两种抛尾设备处理量 大、运行可靠，均适合预先抛尾。 3 采用摇床和电选机对粗选精矿进行精选，摇床 不能得到合格的精矿，电选经过一粗二精得到C r 2 0 ， 品位4 8 ％以上，作业回收率9 3 ％以上的好指标。 4 对强磁选- 电选和螺旋- 电选两种流程进行综 合比较，并考虑该实际生产中粗选在船上进行，需要用 电量少的设备，推荐螺旋．电选流程，采用该流程选别， 得到C r 2 0 ，品位4 8 ．6 2 ％、回收率8 6 ．8 3 ％、C r ／F e 比 1 ．9 5 的技术指标。 参考文献 [ 1 ] 工业矿产资源开发利用手册编委会．工业矿产资源开发利用手 册[ M ] ．武汉武汉工业大学出社，1 9 9 3 ． [ 2 ]余良晖，王海军，于银杰．我国铬铁矿战略储备构思【J ] ．国土资 源，2 0 0 6 ，6 1 2 4 2 5 ． 万方数据