陕南石棉磁铁矿尾渣可选性探索试验.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 D 咂| E R D i G 、j d ．舰 A u 目城的1 2 陕南石棉磁铁矿尾渣可选性探索试验① 刘福京1 ，何晓刚1 ，查显明1 ，刘秉裕2 1 ．汉中嘉陵矿业有限责任公司，陕西汉中7 2 4 3 0 1 ；2 ．鞍山金裕丰选矿科技有限公司，辽宁鞍山1 1 4 0 1 1 摘要就陕南石棉磁铁矿尾渣废物利用进行了专题研究，探讨回收磁铁矿的可行性。探索试验采用裕丰联合干选机组及裕丰磁 选柱相结合的模拟实验工艺，取得了精矿品位6 1 ％一6 4 ％良好指标。 关键词石棉磁铁矿尾渣；磁选柱；联合干选机 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 3 8 9 0 4 陕南石棉矿2 0 世纪6 0 年代属国有大型矿山企 业，经过几十年的露天开采，资源已枯竭，2 0 世纪9 0 图 年代已经停产，但矿山堆积了几百万吨的选过石棉后 的含磁铁矿尾渣，随着国内铁矿资源供需矛盾紧张，开 发利用石棉矿尾渣回收铁资源，从经济上和社会效益 上都具有必要性，由于石棉矿尾渣中含有大量石棉，现 场半工业实验失败，传统的选矿方法无法分离石棉和 磁铁矿，需要采取其它的选矿工艺来进行。2 0 1 2 年4 月，汉中嘉陵矿业公司与鞍山金裕丰选矿科技有限公 司联合进行了石棉尾渣吸出吸住联合干选机组的于选 试验，脱泥磁选柱的脱泥及细磨磁选柱精选的探索 试验。 1 实验原料 实验所用原料为陕南石棉尾渣矿样。其中1 ”样 为粒度2 8 ～0m m ，T F e 品位2 5 ．8 5 ％，m F e 品位为 2 2 ．6 4 ％的石棉尾矿湿式预选后的磁铁矿预选精矿。 2 ’样为粒度3 5 ～0m m ，T F e 品位4 ．9 8 ％～5 ．4 1 ％，m F e 品位2 ．7 6 ％～2 ．8 6 ％的剥岩及选出石棉后的堆积石 棉磁铁矿尾渣原矿。 2 1 矿样选矿试验内容与结果 1 l ”矿样 湿式预选精矿 一段磁选柱精选试验 组合数质量流程见图1 。 由图1 可知原湿式预选精矿磨至一0 ．0 7 4m m 粒 级占3 6 ．4 ％条件下，经4 0 目筛分级， 4 0 目经淘洗， 溢流 或称轻产物 为“长绒石棉精矿”石棉1 ，石 棉1 产率为1 1 ．3 8 ％，T F e 品位3 ．1 9 ％；4 0 目筛下产物 经脱泥磁选柱脱泥 溢流 ，溢流经4 0 目筛，筛上产物 为“短绒石棉精矿”石棉2 ，其产率和T F e 品位分 图11 。样湿式预选精矿一段磁选柱精选试验组合数质量流程 别为2 0 ．1 4 ％和7 ．6 4 ％；脱泥磁选柱的精矿 底流 与 4 0 目筛下产物加合产率和品位分别为6 8 ．4 8 ％和 3 4 ．9 7 ％，加合产物经磁选1 ，分出的磁尾产率和T F e 品位分别为2 4 ．2 6 ％和3 ．0 2 ％，磁选1 的精矿产率和 品位分别为4 4 ．2 2 ％和5 2 ．5 0 ％；磁精1 经干式振磨至 一0 ．0 7 4m m 粒级占7 0 ％经第二段磁选，2 磁尾产率和 T F e 品位分别为7 ．2 6 ％和9 ．9 7 ％，2 磁精产率和品位 ①收稿日期2 0 1 2 - 0 6 - 2 8 作者简介刘福京 1 9 6 6 一 ，男，陕西富平人，高级工程师，主要从事选矿工艺研究工作。 万方数据 矿冶工程 第3 2 卷 分别为3 6 ．9 6 ％和6 0 ．8 5 ％；2 磁精经精选磁选柱1 ，柱 精产率和品位为3 1 ．3 0 ％和6 3 ．5 6 ％，柱尾产率和品位 分别为5 ．6 6 ％和4 5 ．8 6 ％，柱尾进一步细磨至一0 ．0 4 5 m m 粒级占8 4 ．5 5 ％条件下经磁选管分选，管尾产率和 T F e 品位分别为1 ．8 3 ％和1 3 ．0 2 ％；管精产率和品位 分别为3 ．8 3 ％和6 1 ．5 5 ％，最终加合精矿产率、品位和 铁回收率分别为3 5 ．1 3 ％，6 3 ．3 4 ％和8 6 ．0 8 ％，综合尾 矿产率和T F e 品位分别为3 3 。3 5 ％和5 ．0 8 ％。 2 1 4 样 湿式预选精矿 两段磁选柱精选试验组 合数质量流程见图2 。由图2 可知湿式预选精矿经超 细碎与4 0 目筛分级， 4 0 目经淘洗，溢流产出长绒石 棉精矿1 ，其产率和品位分别为1 1 ．3 8 ％和3 ．1 9 ％， 一4 0 目产物一0 ．0 7 4m m 粒级占3 6 ．4 ％，产率和品位 分别为8 8 ．6 2 ％和2 8 ．7 6 ％，一4 0 目产物进行磁选柱 脱泥，脱泥磁选柱溢流分出的短绒石棉再经4 0 目筛， 筛上产物为短绒石棉精矿2 ，其产率和T F e 品位分别 为2 0 ．1 4 ％和7 ．6 4 ％；脱泥磁选柱精矿 底流 与4 0 目 筛2 筛下产物加合，加合产物产率和品位分别为 6 8 ．4 8 ％和3 4 ．9 7 ％，其加合产物经磁选1 分选，脱除 合格品位磁选尾矿，磁选1 尾矿产率和T F e 品位分别 精矿 尾矿 图2湿式预选精矿两段磁选柱精选试验组合数质量流程 为2 4 ．2 6 ％和3 ．0 2 ％，磁选1 精矿产率和品位分别为 4 4 ．2 2 ％和5 2 ．5 0 ％；磁选1 磁精经细磨至一0 ．0 7 4m m 粒级占7 6 ．2 7 ％后进行磁选2 ，磁选2 的尾矿产率和 T F e 品位分别为7 ．9 9 ％和1 1 ．4 7 ％，磁选2 精矿产率 和品位分别为3 6 ．2 3 ％和6 1 ．5 5 ％；磁选2 精矿进行第 一段磁选柱精选，第一段磁选柱尾矿产率和品位分别 为5 ．8 4 ％和4 9 ．4 8 ％，柱精产率和品位分别为3 0 ．3 9 ％ 和6 3 ．8 7 ％；第一段磁选柱精矿进行第二段磁选柱精 选，第二段磁选柱尾矿产率和品位分别为1 ．3 7 ％和 5 5 ．4 2 ％，磁选柱精选产率和品位分别为2 9 ．0 2 ％和 6 4 ．2 7 ％；两段磁选柱尾矿加合产率和品位分别为 7 ．2 l ％和5 0 ．6 1 ％；两段磁选柱尾矿经振动磨矿细磨 至一0 ．0 4 5m m 粒级占8 2 ．4 3 ％进行磁选管分选，管尾 产率和T F e 品位分别为2 ．1 6 ％和2 2 ．5 1 ％，管精产率 和品位分别为5 ．0 5 ％和6 2 ．6 6 ％。最终加合精矿产 率、品位和铁回收率分别为3 4 ．0 7 ％、6 4 ．0 3 ％和 8 4 ．3 9 ％，综合尾矿产率和T F e 品位分别为3 4 ．4 1 ％和 6 ．2 1 ％。磁选管尾矿品位较高，是因为磁选柱分出的 中矿中含有少量弱磁性铁矿物所致。 3 2 矿样选矿试验内容与结果 2 。矿样为含少量磁铁矿的原矿选出石棉后的堆积 毛石。矿样粒度为3 5 ～0m i l l ，T F e 品位4 ．9 8 ％～ 5 ．4 1 ％，m F e 品位2 ．7 6 ％～2 ．8 6 ％。属于结晶粒度微 细的石绵极贫磁铁矿。 1 石绵磁铁矿联合干选机组干选试验结果见图 3 。由图3 可知，盘式机干精产率和品位分别为2 ．8 0 ％ 和3 2 ．7 4 ％，带式机于精产率和品位分别为4 ．9 2 ％和 1 4 ．5 0 ％，磁滑轮和磁块干选精矿产率和品位分别为 石 塑100嫂慧剖粒度3Ⅻmm．007 6 12 ． 口l x ”一““眠蛊溅c ％， 吸出l 盘式机①l l O O m m 丽2 ．8 0 ；3 2 ㈣．7 4I 脚4 0w ⋯k o ；4 ．1 8 1 8 ’4 1 ’30 ‘6 2 l 瞄嚣揣 吸出I 盘式机6 5 0 2 5 0 0 m m 4 ．9 2 ；1 4 ．5 0l ／／- - 4 0 0k A ／m 砭j 函曩i j l埋2 2 曼；曼鳋 J 1 6 7 ．2 7 ；l t 4 2 2 2 兰；至 至 1 2 7 3 ；1 8 8 4 1 Q ；璺 3 9 ．8 5 ；2 ． 曼】鲎丝箜8 0 r a m 1 t 9 6 k A ／m l j ；2 丝 一5．4．935；13．70曼2嫩4．70；114 1 1 ．8 0 1 磁l 基选 ．9 5 8 6 ．8 5 3 ．∞ 5 2 ．3 2 ；0 ．7 7 干精矿 干尾矿 图3石绵磁铁矿原矿联合干选机组干选试验组合数质量流程 万方数据 2 0 1 2 年0 8 月刘福京等陕南石棉磁铁矿尾渣可选性探索试验 5 ．4 3 ％和1 3 ．7 0 ％，最终加合干精产率和品位分别为 1 3 ．1 5 ％和1 8 ．0 6 ％，最终加合干尾 废 产率和品位分 别为8 6 ．8 6 ％和3 ．0 0 ％。结果表明该石棉磁铁矿为极 贫石棉磁铁矿。干选精矿对原矿的选比为7 ．6 。 2 石棉磁铁矿干选精矿磨选试验组合数质量流 程见图4 。 圈 精矿尾矿 图4 干选精矿磨选试验组合数质量流程 由图4 可知①将干选加合精矿首先粗磨至 一0 ．0 7 4m m 粒级占5 4 ．5 ％经脱泥磁选柱脱除石棉和 矿泥，脱出的石棉和矿泥产率为8 2 ．7 1 ％。为了将石 棉选出，脱泥磁选柱的溢流用4 0 目筛筛出长绒石棉， 4 0 目筛上长绒石棉产率和T F e 品位分别为4 2 ．3 4 ％和 6 ．2 4 ％，长绒石棉是生产石棉制品，如石棉瓦的好原 料。②脱泥磁选柱的底流 粗精矿1 与4 0 目筛下加 合产物的产率和品位分别为5 7 ．6 6 ％和2 6 ．7 4 ％，进行 第一段磁选分出单体脉石和大部分细绒石棉，其产率 和品位分别为2 4 ．0 5 ％和3 ．3 2 ％，粗精矿2 的产率和 品位分别为3 3 。6 1 ％和4 3 ．5 0 ％。③粗精矿2 再进行 第二段磨矿 振磨2 磨至一0 ．0 7 4m m 粒级占7 3 ．4 ％ 后进行第二段磁选，二段磁选的尾矿产率和品位分别 为8 ．8 9 ％和5 。“％，二段磁选的精矿产率和品位分别 为2 4 ．7 2 ％和5 7 ．11 ％，二段磁选的精矿再经磁选柱精 选，柱精产率和品位分别为2 1 ．9 4 ％和6 1 ．6 4 ％；磁选 柱尾矿是以矿泥微细粒石棉为主的中矿，其产率和品 位分别为2 ．7 8 ％和2 1 ．3 5 ％。④磁选柱尾矿经脱水 后干式振磨，磨至一0 ．0 4 5m m 粒级占8 7 ．2 ％经磁选 管分选，管尾产率和品位分别为2 ．0 0 ％和7 ．1 6 ％；管 精产率和品位分别为0 ．7 8 ％和5 7 ．4 1 ％，可见磁选柱 尾矿确实是以矿泥、微细粒石棉为主的中矿。⑤磁选 管精矿加合到柱精中去后的加合精矿产率、品位和铁 回收率分别为2 2 ．7 2 ％、6 1 ．4 9 ％和7 7 ．3 6 ％，总体指标 是好的。 3 对试验方案及内容的补充说明。 1 。矿样是现场所取石棉原矿破碎至2 8 0m m 后 采用常规湿式磁选机粗磁选的预选精矿，T F e 品位为 2 5 ．8 5 ％，m F e 铁品位为2 2 ．6 4 ％，而2 。样为选出石棉 产物后的堆积含少量磁铁矿，含大量石棉的极贫磁铁 矿。2 。原矿是粒度3 5 0m m ，T F e 品位和磁性铁品位 分别仅为4 ．9 8 ％～5 ．4 1 ％和2 ．7 6 ％～2 ．8 6 ％。2 。原 矿经吸出吸住联合干选机组，即吸出盘式机和吸出带 式机与常规磁滑轮 吸住式 联合干选机组干选的加 合干精产率和品位分别为1 3 ．1 5 ％和1 8 ．0 6 ％。其中 盘式机吸出的盘干精产率和品位分别为2 ．8 0 ％和 3 2 ．7 4 ％，带式机吸出的带干精的产率和品位分别为 4 ．9 2 ％和1 4 ．5 0 ％，盘式机和带式机吸出的干精加合 产率和品位分别为7 ．7 2 ％和2 1 ．1 2 ％，品位与1 ’常规 筒式磁选机湿选的预选精矿的2 5 ．8 5 ％低了4 ．7 3 个 百分点。 应该指出若1 ”样确实是粒度2 8 ～0m m 的湿式常 规筒式磁选机选出的预选精矿，笔者认为在实际生产 中大规模生产会堵塞选箱难以顺行。工业生产上湿式 顺流型筒式磁选机人选顺行的最大粒度为6n l n l 。而且 2 8 ～0m m 粒度的磁选尾矿运输和堆存均存在问题，因 此笔者认为还是干式预选方案可行。干选方案在不用 水条件下，废石便于输送与堆积、不用建尾矿库。 还应该指出1 。样 湿式预选精矿 对原石棉堆积 毛石的选比是1 2 ～1 3 ，湿磨湿选的选比为2 ．8 5 ，总选 比为3 4 ．2 ～3 7 ．5 ，而本试验2 。样 原石棉毛石 联合干 选机组的加合干精选比为7 ．6 ，湿磨湿选的选比为 4 ．4 ，总选矿比为 7 ．6 4 ．4 3 3 ．4 5 ，结果是合理的， 因为14 样 湿式预选精矿 湿磨湿选的最终加合精矿 品位为6 3 ．3 4 ％，总选比自然应高一些。 此外干式预选盘式机和带式机加合吸出产物品位 2 1 ．1 2 ％，磁滑轮精矿又经磁块吸出干选，其吸出产率 为5 ．4 3 ％o ，品位为1 3 ．7 0 ％o ，虽然品位低些，但其量占 总磁性矿量的 5 ．4 3 1 3 ．1 5 4 1 ．2 9 ％，占铁的总回 收率的 1 4 ．9 5 4 7 ．6 8 3 1 ．3 5 ％，应当回收，不可 万方数据 矿冶工程 第3 2 卷 丢弃。 4 推荐原矿干选预选流程方案和预选 精矿湿磨湿选流程方案 1 推荐原矿干选预选原则流程方案见图5 。 干糟矿干废石 图5推荐原矿千选预选原则流程方案 之所以原矿采用两段吸出干选和两段吸住干选 吸住式磁滑轮干选和吸住式筒式磁选机 粗选和扫 选相结合是因为原矿磁性铁品位太低，为尽可能多回 收磁性矿物，而采用此加强预选的流程方案。 2 推荐干精湿磨湿选流程方案见图6 。 糟矿 品位≥6 2 ％尾矿 图6 推荐原矿干选预选原则流程方案 石纬 万方数据