某钛磁铁矿选矿工艺试验研究.pdf

第3 4 卷第l 期 2 0 1 4 年0 2 月 矿冶工程 ⅣⅡN D i GA N DM 哐T A IL U R G I C A LE N G D 咂凰R 玳G V 0 1 ．3 4 №1 F e b m 8 r y2 0 1 4 某钛磁铁矿选矿工艺试验研究① 熊涛，谢美芳，苏卫 赣州金环磁选设备有限公司，江西赣州3 4 1 0 0 0 摘要采用湿式弱磁选- 浮选脱硫流程对云南某钛磁铁矿进行了磁选提铁和精矿反浮选降硫等条件试验，在此基础上进行了开路 流程试验研究。结果表明，在最佳试验流程和实验条件下可获得铁品位6 7 ．0 4 ％和铁回收率4 5 ．9 8 ％的铁精矿，铁精矿中硫品位可降 至0 ．1 1 ％，获得了优质的钛磁铁矿精矿。 关键词磁选；提铁；反浮选；降硫 中图分类号T D 9 2 文献标识码Ad o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．0 2 5 3 6 0 9 9 ．2 0 1 4 ．0 1 ．0 1 4 文章编号0 2 5 3 6 0 9 9 2 0 1 4 o 卜0 0 5 卜0 3 E x p e r i m e n t a lS t u d yo nM i n e r a lP r o c e s s i n go fS o m eT i t a n o m a g 玳t i t eO r e X I O N GT a o ，X I EM e i f a n g ，S UW e i 5 _ 幻n 胁z 9 7 埘记脚口r 口t D r 厶d ，如，妇o “3 4 1 0 0 0 ，胁峭i ，傩i № A b s t r a c t B e n d i c i a t i o nt e c h n i q u ef o rat i t a n o m a g n e t i t eo r ef 而mYu n n a nw a si n V e s t i g a t e dw i t l law e tl o wi n t e n s i t y m a g n e t i cs e p a r a t i o n u M S - n o t a t i o nd e s u l p h u r i z a t i o nn o w s h e e t f o ri r o n u p g r a d i n g a n dr e v e l l s en o t a t i o nf o r d e s u l p h u r i z a t i o no fU 】ⅥSc o n c e n 缸．a t e s ．B a s e do nt } l e s ec o n d i t i o nt e s t s ，a no p e n c i r c u i tt e s tc o n d u c t e ds h o w e dt h a t ．a h i g h - g r a d et i t a n o m a g I l e t i t ec o n c e n t r a t ew 汕i r o ng r a d ea n dr e c o v e r yo f6 7 ．0 4 ％a n d4 5 ．9 8 ％，r e s p e c t i v e l y ，w a so b t a i n e d u n d e rt h eo p t i m i z e dc o n d i t i o n s ，a n dt h es u m l rc o n t e n tt h e r e i nc a nb er e d u c e dt o0 ．1 1 ％． 1 【e yw o r d s m a g n e t i cs e p 锄t i o n ；i r o nu p 删i n g ；r e v e r s en o t a t i o n ；d e s u l p h u r i z a t i o n 对云南省金平县普玛铁钛多金属矿进行工艺矿物 学研究，原矿中主要有用铁矿物为磁铁矿、磁赤铁矿， 主要有用钛矿物为钛铁矿、榍石，硫化物主要是黄铁 矿、磁黄铁矿和黄铜矿，脉石矿物主要为角闪石、黑云 母、绿泥石、石英和方解石等。磁铁矿和磁赤铁矿是选 矿回收的主要目的铁矿物，钛铁矿可作为综合回收利 用对象。采用弱磁选一浮选脱硫⋯选铁联合工艺流程 选别，最终可获得铁精矿产率1 4 ．6 1 ％、T F e 品位 6 7 ．0 4 ％、对磁性铁回收率9 3 ．3 7 ％、对全铁回收率 4 5 ．9 8 ％。主元素铁得到了较好的回收，达到合格的一 级精矿。 1 原矿性质 原矿多元素分析结果见表1 。原矿铁物相分析结 果见表2 。从表2 可见，磁性铁中铁分配率为4 9 ．7 1 ％， 也就是说，理论上磁性铁最高回收率为4 9 ．7 1 ％。此 外，硅酸铁中铁分配率为3 2 ．5 2 ％，此部分铁属不可利 用、不可选的铁，对总铁回收率影响较大。 表1 原矿多元素分析结果 质量分数 ／％ 磁性铁”中的铁 菱铁矿中的铁 赤 褐 铁矿中的铁 硫化铁中的铁 硅酸铁中的铁 总铁 1 0 ．4 9 0 ．3 9 1 ．8 8 1 ．4 8 6 ．8 6 2 1 ．1 0 4 9 ．7 l 1 ．8 5 8 ．9 1 7 ．0 1 3 2 ．5 2 1 0 0 ．o o 1 磁性铁指磁铁矿和磁赤铁矿。 矿石中磁铁矿含量1 5 ．1 ％，是矿石中主要的铁矿 物，呈铁黑色，半金属一金属光泽，具强磁性。镜下观 ①收稿日期2 0 1 3 0 9 1 4 作者简介熊涛 1 9 8 2 一 ，男，江西抚州人，硕士研究生，主要研究方向为资源综合利用。 万方数据 矿冶工程 第3 4 卷 察，磁铁矿主要呈半自形一它形粒状，呈稀疏～稠密浸 染状分布，基本均匀分布于矿石中。 矿石中钛铁矿含量6 ．1 8 ％，是矿石中主要的钛矿 物，呈铁黑色一钢灰色，半金属一金属光泽，具弱磁性。 镜下观察，钛铁矿部分呈半自形一它形粒状，部分包裹 于磁铁矿中呈固熔体分离的叶片状定向分布。 矿石中磁赤铁矿和赤铁矿含量2 ．5 ％左右，是矿石 中铁的次要矿物，其中磁赤铁矿具强磁性。镜下观察， 磁赤铁矿主要呈它形粒状一叶片状包裹于钛铁矿中， 与钛铁矿紧密连生，包裹于钛铁矿中的叶片状磁赤铁 矿可能由固熔体分离的磁铁矿蚀变而来。 矿石中黄铁矿含量0 ．8 ％左右，呈浅黄铜色，金属 光泽，矿石中呈自形～半自形一它形粒状。部分与黄 铜矿连生呈条带脉状在局部集中分布；部分与磁铁矿、 钛铁矿连生，少数粒度细小者包于磁铁矿中；也可见其 中包裹黄铜矿与磁黄铁矿。 矿石中磁黄铁矿含量0 ．1 ％左右，矿石中常与黄铜 矿、黄铁矿连生，并包裹于黄铁矿中，少部分包于磁铁 矿中。 2 选矿工艺试验研究 2 ．1 磨矿粒度条件试验 为了寻找适宜的入选粒度，分别考查了不同磨矿 粒度对强磁性矿物回收效果的影响。将这些不同粒度 的原矿分别进行弱磁选一次粗选和两次精选试验，粗 选磁场强度为1 4 4k A ／m ，精选磁场强度为8 0k A ／m ， 试验结果见表3 。 表3 磨矿粒度试验结果 从表3 可见，随着磨矿粒度变细，铁精矿品位随之 提高，回收率呈下降趋势。综合铁精矿品位和回收率 考虑，较佳的磨矿粒度为一0 ．0 7 4m m 粒级占7 0 ％。 在此磨矿粒度条件下，原矿经一粗两精弱磁选选 别后，获得了铁精矿产率1 5 ．3 5 ％，T F e 品位6 6 ．4 1 ％、S 含量0 ．3 4 ％，对磁性铁回收率9 7 ．1 8 ％、对全铁回收率 4 5 ．7 7 ％的指标。由于铁精矿中硫含量超标，仍需浮选 脱硫，以获得质量合格的铁精矿。 2 ．2 粗选磁场强度条件试验 在磨矿粒度为一O ．0 7 4m m 粒级占7 0 ％时，考查了 粗选磁场强度对选铁效果的影响，结果见表4 。 表4 磁选粗选强度试验 由表4 可见，粗选磁场强度从9 6k A ／m 提高到 1 4 4k A ／m ，对铁精矿指标影响较小，适宜的粗选磁场 强度为1 4 4k A ／m 。 2 ．3 铁精矿浮选脱硫试验 原矿经一粗两精弱磁选选别后，已获得了较高品 位和回收率的铁精矿，但其含有害元素硫超标 s 0 ．3 ％ 。经镜下观察发现，铁精矿中的硫化物主要是 磁黄铁矿，它具有一定的可浮性，可以用浮选法脱 除‘2 6 | 。 2 ．3 ．1 捕收剂种类条件试验由于磁黄铁矿可浮性 较差，为了实现它与磁铁矿和磁赤铁矿的有效分离，进 行了多种捕收剂种类试验。试验流程为一次粗选，两 次扫选，给矿为弱磁精矿，在其它浮选工艺条件固定的 条件下，考查了不同捕收剂种类对浮选脱硫效果的影 响，结果见表5 。 表5 捕收剂种类条件试验结果 万方数据 第l 期 熊涛等某钛磁铁矿选矿工艺试验研究 由表5 可见，较佳的脱硫组合捕收剂为丁黄药⋯⋯ 柴油。 药剂单位 2 ．3 ．2 捕收剂用量试验在其它浮选工艺参数固定 的条件下，选取丁黄药 柴油作为捕收剂，进行了捕收 剂用量条件试验，试验结果见表6 。 表6 捕收剂用量试验结果 根据表6 ，随着捕收剂丁黄药用量提高，铁精矿中 硫含量不断降低，作业脱硫率不断提高，较佳的捕收剂 用量为丁黄药2 0 0g ／t 柴油5 0g ／t 。 2 ．4 全流程试验 在获得湿式弱磁选、铁精矿浮选脱硫两个工序适 宜的流程和主要工艺技术条件的基础上，确定了湿式 弱磁选一铁精矿浮选脱硫全流程，流程图见图l ，试验 结果见表7 。 在较佳的分选条件下，原矿经湿式弱磁选一铁精矿 浮选脱硫全流程选别后，可获得铁精矿产率1 4 ．6 l ％、 T F e 品位6 7 ．0 4 ％、含SO ．1 1 ％、对磁性铁回收率 9 3 ．3 7 ％、对全铁回收率4 5 ．9 8 ％的技术经济指标。铁 精矿中有害元素硫含量已达到了商品铁精矿的质量要 求，铁矿物得到了较好的回收利用。 此铁精矿经磨制光片鉴定后发现，少部分磁铁矿 包裹黄铁矿，这是铁精矿中含S0 ．1 1 ％的主要原因。 3 结语 1 采用湿式弱磁选一铁精矿浮选脱硫的联合流程 对云南某钛磁铁矿进行了选矿试验研究，获得了吼 品位6 7 ．0 4 ％、含S 0 ．1 l ％的优质铁精矿，对磁性铁回收 率9 3 ．3 7 ％、对全铁回收率4 5 ．9 8 ％的技术经济指标。 2 铁精矿中仍含硫的主要原因是少部分磁铁矿 包裹黄铁矿，很难脱除。 中和 一 中矿l 硫酸9 5 衅销．o 流酸铜 “ 丁黄药 柴油2 辨7 ，油 2 1 3 ●2 硫化物32 2 2 9 1 5 1 5 3 3 2 硫化物l 铁精矿 图1 湿式弱磁选- 铁精矿浮选脱硫全流程 表7 全流程开路试验结果 参考文献 [ 1 ] 谢美芳，文书明，郑海雷，等．钒钛磁铁矿精矿提铁降硫工艺试验 研究[ J ] ．金属矿山，2 0 1 0 7 4 4 4 6 ． [ 2 ] 胡天喜，李振飞，成海芳，等．云南某高碳硫铁矿选矿工艺试验研 究[ J ] ．金属矿山，2 0 0 7 5 4 4 4 6 ． [ 3 ] 刘振辉，张崇辉，h 显忠，等．新疆某选铁尾矿选钛试验研究[ J ] ． 矿冶工程，2 0 1 2 4 3 7 4 0 ． [ 4 ]罗良飞，陈雯，李文风．铁矿阴离子低温反浮选试验研究[ J ] ． 矿冶工程，2 0 l l 4 3 4 3 6 ． [ 5 ] 刘双安．凤城硼铁矿石选矿试验研究[ J ] ．金属矿山，2 0 0 7 5 4 7 5 0 ． [ 6 ] 麦笑宇．金山店铁矿铁精矿降硫试验研究[ J ] ．矿冶工程，2 0 0 5 5 3 5 3 7 ． 油柴 铜药 酸酣黄油● 硫硫丁掣㈨ 凹2 婚加 油柴 酸醐黼油 硫硫丁∥．m．m．m．m m m m m 3 2 2 2 ●渤硫 万方数据