某矿山铁精矿制备超级铁精矿的试验研究.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 I N E E R I N G V o l ’3 2 A u g u s t2 0 1 2 某矿山铁精矿制备超级铁精矿的试验研究固 张敏。林玉明 四川省川威集团有限公司矿业总公司，四川成都6 1 0 1 0 0 摘要对某地低品位铁精矿进行了制备超级铁精矿的试验研究。原矿T F e 品位为6 0 ．6 ％，经过磨矿一磁选工艺，可得到T F e 品位 为7 1 ．5 ％的超级铁精矿。 关键词低品位铁精粉；磁选；超级铁精粉 中图分类号T D 9 2 4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 5 7 0 3 超级铁精矿‘1o 也称高纯铁精矿、优质铁精矿，是 指含铁量高、脉石含量低的铁精矿。超级铁精矿含铁 品位高于7 1 ．5 ％，二氧化硅及其它杂质 酸不容物 含 量小于0 ．2 ％～2 ％。超级铁精矿既是选矿的深加工 产品，又是一种很有发展潜力的新型功能材料，用途广 泛，可用于粉末冶金、生产金属化球团和磁性材料，还 可以用于化工、环保、食品保鲜和污水处理等领域。超 级铁精矿的附加值高、技术含量高，其销售价格高出普 通铁精矿4 5 倍，且生产工艺并不复杂，在加工过程 中并无额外尾矿产生。因此，研究合理的选矿工艺流 程，对铁精矿进行深加工，生产超级铁精矿，特别是实 现铁精矿产品多元化，使产品增值，为直接还原、金属 化球团、含碳球团、炭化铁、粉末冶金铁粉等提供超级 铁精矿和高炉用优质铁精矿，不单是铁矿山科技进步 的方向之一，也是改善铁矿山效益的有效途径。 超级铁精矿的制备是近年来随着冶金工业的不断 发展而兴起来的，目前国家还没有统一的标准，根据超 级铁精矿的用途不同，要求的铁含量也不同，而且对主 要杂质二氧化硅或酸性不溶物含量的要求也不同。不 同领域对超级铁精矿的要求见表1 。 表1 超级磁铁精矿的质量标准 1 试验样品制备 低品位铁精矿经过粗加工后，样品粒度基本小于 2m m ，含水3 ．7 0 ％。样品晾干后用筛孔为2m m 的筛 子进行筛分，筛上样品用对辊机进行再破碎，直至全部 碎成一2m m 。选矿试验样品的制备见图1 。 竖壁曼 I 图1选矿试验样品的制备流程 2 试样性质 样品化学多项分析结果见表2 。 表2 原矿化学多项分析结果 质量分数 ／％ T F e S i 0 2A 1 2 0 3 C a O M g O T i 0 2 SP 6 0 ．6 0 8 ．2 63 ．0 51 ．6 50 ．4 2 30 ．3 0 00 ．1 9 80 ．1 3 0 样品为砂状碎屑，粒度小于2m m ，以金属矿物为 主，部分透明矿物。金属矿物以磁铁矿为主，见少量黄 铁矿、磁黄铁矿等。 该磁铁矿T F e 含量为6 0 ．6 0 ％，是该矿石的主要回 收元素。脉石矿物以硅铝酸盐为主，其它有害元素硫和 磷含量均不高，此次选矿试验目的主要是降硅和降铝。 ①收稿日期2 0 1 2 - 0 3 - 0 7 作者简介张敏 1 9 7 9 一 ，山东郓城人，硕士，工程师，主要从事矿山技术管理工作。 万方数据 矿冶工程第3 2 卷 该磁铁矿矿样以金属矿物为主，其中磁铁矿含量大 于8 0 ％，另有少量黄铁矿和磁黄铁矿，样品中磁铁矿多 为单体，见少量与脉石矿物构成的连生体颗粒以及与黄 铁矿构成的连生体颗粒。脉石矿物有石榴石、石英、辉 石、云母等，脉石矿物可单独构成碎屑颗粒，也见多种矿 物构成的集合体碎屑颗粒，以单一脉石矿物碎屑颗粒为 主，见少量脉石矿物与金属矿物的连生体颗粒。 3 试验研究 3 ．1 磨矿粒度试验 磨矿粒度试验流程及条件见图2 ，试验结果见表3 。 原矿 图2 磨矿粒度试验流程 表3 磨矿粒度试验结果 从图2 试验流程条件及表3 试验结果可以看出， 该磁铁矿样品 一2m m 不磨直接磁选，所得铁精矿含 铁为6 8 ．9 0 ％，回收率为9 0 ．2 6 ％；磨矿粒度一0 ．0 7 4 m m 粒级含量从4 7 ，2 ％增至8 2 ．6 ％，铁精矿铁品位在 6 9 ．1 3 ％～7 0 ．2 7 ％之间变化，回收率在9 2 ．5 0 ％～ 9 4 ．7 6 ％之间变化。从中可以看出该磁铁矿磨矿后磁 选要比不磨直接磁选效果要好，综合考虑确定后续试 验磨矿粒度一0 ．0 7 4m m 粒级占5 6 ．5 ％。 3 ．2 磁场强度试验 ． 按图3 的流程和条件进行磁场强度试验，试验结 果见表4 。 原矿 图3 磁场强度试验流程 表4 磁场强度试验结果 精矿 8 3 ．3 06 9 ．8 09 5 ．9 4 1 1 2 尾矿 1 6 ．7 01 4 ．7 34 ．0 6 垦型 塑塑 竺竺。 塑塑 。夕r 从表4 可知，磁场强度从3 2k A ／m 增至1 1 2k A ／m ， 铁精矿品位变化不大，回收率先上升后又下降。当粗 选磁场强度为6 4k A ／m 时，铁精矿品位为7 0 ．6 1 ％，回 收率为9 5 ．8 4 ％，再增加磁场强度时精矿品位和回收 率均有下降，因此确定粗选磁场强度为6 4k A ／m 。 3 ．3 精选试验 精选试验流程见图4 ，试验结果见表5 。 原矿 精矿中矿 图4 精选试验流程 万方数据 2 0 1 2 年0 8 月张敏等某矿山铁精矿制备超级铁精矿的试验研究1 5 9 表5 精选试验结果 从表5 可以看出，该磁铁矿在磨矿粒度一0 ．0 7 4 I T l m 粒级占5 6 ．5 ％时人选，经过一次粗选和一次精选 后，铁精矿铁品位为7 2 ．0 7 ％，回收率为9 4 ．1 5 ％，精矿 中S i O 含量为0 ．2 2 ％。 3 ．4 再磨再选试验 为了降低铁精矿中S i O 含量，拟对粗精矿进行再 磨再选试验，试验流程见图5 ，试验结果见表6 。 一段磁选粗精矿 图5 再磨再选试验流程 3 ．5 综合试验 综合试验流程见图6 。 原矿 图6 综合试验流程 3 ．6 产品多项分析 精矿化学多项分析结果见表7 。由表可知，精矿 中T F e 含量为7 1 ．7 1 ％，S i 0 2 含量为0 ．2 3 ％，A 1 2 0 3 含 量为0 ．0 6 6 ％，质量已达到生产磁性材料和化工、环 保、保鲜材料标准。 表7 精矿化学多项分析结果 质量分数 ／％ 从表6 可以看出，再磨粒度一0 ．0 4 5m m 粒级含量4结语 竺1 3 、0 要孽三翌二兰，。铁精矿中S i 0 2 含量在m 1 4 ％ 1 该磁铁矿样品经粗加工过 左右波动，下降趋势不大。 m m ，采青言喾i 褰茹差茹舂葙 表6 再磨再选试验结果 从表6 可以看出，经过一段磁选的粗精矿再磨 一0 ．0 4 5m m 粒级占7 6 ．6 ％ 后，经过两次磁选精矿 中S i 0 2 含量为0 ．1 3 ％。 本小于2 3 9 ％、品 位6 8 ．9 0 ％、回收率为9 0 ．2 6 ％的铁精矿。 2 该矿可选性非常好，在磨矿粒度为一0 ．0 7 4 m m 粒级占5 6 ．5 ％时入选，经过一次粗选和一次精选 后，就可得到产率7 9 ．1 7 ％、品位为7 2 ．0 7 ％、回收率为 9 4 ．1 5 ％的铁精矿，精矿中S i 0 2 含量为0 ．2 3 ％，质量已 达到生产直接还原铁、磁性材料和化工、环保、保鲜材 料标准。 3 经过一段磁选的粗精矿再磨 一0 ．0 4 5m m 粒 级占7 6 ．6 ％ 后，经过两次磁选精矿中S i O 含量为 0 ．1 3 ％。 4 经过综合条件试验流程研究，可获得精矿品位 为7 1 ．7 1 ％，S i 0 2 含量为0 ．2 3 ％，A 1 2 0 3 含量为0 ．0 6 6 ％ 的超级铁精矿，达到了生产磁性材料和化工、环保、保 鲜材料标准。 参考文献 [ 1 ]陈新林．低品位磁铁矿制备超级铁精矿的试验研究[ J ] ．矿冶工 程，2 0 1 0 8 9 1 9 3 ． 万方数据