西藏某碱性低磷硫磁赤混合铁矿选铁试验研究.pdf

第3 2 卷第3 期 2 0 1 2 年0 6 月 矿冶工程 M 叩啪瞒GA N DM 哐T A L L U R G I C A LE N G I N E E R I N G v d ．3 2 №3 J u n e2 0 1 2 西藏某碱性低磷硫磁赤混合铁矿选铁试验研究① 郭效东1 ，辛贵强1 ，张茂2 1 ．酒泉钢铁集团公司，甘肃嘉峪关7 3 5 1 0 0 ；2 ．长沙矿冶研究院有限责任公司，湖南长沙4 1 0 0 1 2 摘要对西藏某碱性低硫磷磁赤混合铁矿进行了选铁试验研究。采用磨矿一弱磁- 强磁选流程处理T F e 品位3 9 ．2 3 ％的磁赤混合 铁矿，获得了混合铁精矿产率4 8 ．8 6 ％、T F e 品位6 3 ．5 0 ％、T F e 回收率8 0 ．5 0 ％的选矿指标。 关键词选矿；磁选；赤铁矿；磁铁矿 中图分类号3 1 7 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 3 0 0 6 1 0 3 M i n e r a lP r o c e s s i n go fL o wS u l f u r - P h o s p h o r u sC o n t e n t A l k a l i n eM a g h e m i t eO r ei nT i b e t G U OX i a o d o n 9 1 ，X I NG u i - q i a n 9 1 ，Z H A N GM a 0 2 1 ．J i u q n a nI r o na n dS t e e l G r o u p C oL t d ，J i a y u g u a n7 3 51 0 0 。G a n s u ，C h i n a ；2 ．C h a n g s h aR e s e a r c hI n s t i t u t eo f M i n i n ga n dM e t a l l u r g yC oL t d ，C h a n g s h a4 1 0 0 1 2 ，H u n a n ，C h i n a A b s t r a c t M i n e r a lp r o c e s s i n gt e c h n o l o g yt or e c o v e ri r o nf r o ma na l k a l i n em a s h e m i t eO r ef r o mT i b e tw i t hl o wc o n t e n to f s u l f u ra n dp h o s p h o r u sw a si n v e s t i g a t e d ．Af l o w s h e e tc o n s i s t i n go fag r i n d i n g ，al o wi n t e n s i t ym a g n e t i cs e p a r a t i o na n da h i s hi n t e n s i t ym a g n e t i cs e p a r a t i o nw a si n t r o d u c e dt ot r e a tt h i sm a g h e m i t eo r ew i t haT F eg r a d eo f3 9 ．2 3 ％．a n dag o o d b e n e f i e i a t i o ni n d e xo fab u l kc o n c e n t r a t ey i e l do f4 8 ．8 6 ％，aT F eg r a d eo f6 3 ．5 0 ％a n daT F er e c o v e r yo f8 0 ．5 0 ％．C a n b ea c h i e v e d ． K e yw o r d s m i n e r a lp r o c e 鹪i n g ；m a g n e t i cs e p a r a t i o n ；h e m a t i t e ；m a g n e t i t e 随着我国国民经济和钢铁工业的持续高速发展， 国内各钢铁企业对铁矿石的需求量迅猛增长。4 0 。目 前，内地矿山的生产已远远满足不了需求，迫切需要依 靠科技进步来推动贫铁矿资源的高效开发与利用。因 此，如何充分利用之前因选矿成本过高而不能被利用 的难选铁矿和边远铁矿，已经成为目前选矿研究的重 点和热点。采用选矿新工艺、开采低贫铁矿资源和边 远的西藏、新疆等地铁矿资源，对提高钢铁企业矿石的 自给率、缓解进口铁矿石的压力和保证我国资源供给 具有十分重大的意义。本文对西藏某磁赤混合铁矿进 行了选矿工艺试验研究，为选矿工艺设计提供科学合 理的设计数据。 1 矿石性质 矿石中铁矿物主要为磁铁矿和赤铁矿，此外有少 量假象赤铁矿和褐铁矿。脉石矿物种类较多，含量较多 的有白云石、方解石、角闪石、辉石、石英，其次有云母、 绿泥石、滑石、氟镁石等。此外，本次研究中还发现有黑 钨矿的存在。原矿的多元素化学成分分析结果见表1 ， 铁的化学物相分析结果见表2 。该矿石的T F e ／F e O 比 为4 ．1 3 ，碱性系数为1 ．2 8 。 表l 原矿多元素分析结果 质量分数 ／％ T F eF e O F e 2 0 3 M n O S i 0 2A 1 2 0 ， C a O M s O 3 9 ．2 49 ．5 4 5 ．5 50 ．6 4 1 3 ．6 0 0 ．8 7 8 ．8 29 ．7 7 K 2 0N ％0 SP W 0 3I s C C 0 2 l 0 ．2 300 5 70 ．0 1 40 ．0 0 8 80 ．1 79 ．11 ．9 87 ．2 6 1 C 0 2 含量为C 含量换算的结果。 表2 原矿试样铁物相分析结果 ①收稿日期2 0 1 1 ．1 2 - 2 1 作者简介郭效东 1 9 6 1 一 。男。甘肃兰州人，高级工程师，主要从事选矿生产管理工作。 万方数据 6 2矿冶工程第3 2 卷 2 试验研究 2 ．1 弱磁选试验 弱磁选试验在磁选管中进行，主要进行了磨矿粒 度和磁场强度的条件试验，结果见表3 。 表3 弱磁选磁场强度试验结果 磨矿粒度 一0 ．0 7 4m m 垃缀 占8 2 ％ 弱磁精矿 3 4 ．5 66 8 ．4 56 2 ，0 2 0 ．1 8 尾矿 6 5 ．“ 2 2 ．1 43 7 ．9 8 丝芏 竺竺垫 竺竺 从表3 可以看出，随着磨矿粒度变细，弱磁铁精矿 品位增加，回收率降低，但总的来说，铁回收率下降幅 度不大。同一磨矿粒度下，磁场强度提高，铁精矿品位 和回收率变化不大。为了尽可能的回收磁铁矿，弱磁 选选择磨矿粒度一0 ．0 7 4n l n l 粒级占5 7 ％，磁场强度 0 ．1 4T 。 2 ．2 中、强磁选试验 从磨矿成本的角度考虑，应选择磨矿粒度为 一0 ．0 7 4 岫粒级占5 7 ％，但此时由于磨矿粒度较粗。 铁矿物尤其是镜铁矿和赤、褐铁矿的单体解离可能不 充分，对后续中、强磁扫选的铁精矿指标可能会有一定 影响。因此，不能仅根据弱磁选的铁精矿结果来确定 磨矿粒度，该矿磨矿粒度的选择还取决于中、强磁选的 指标。为此，进行了弱磁尾矿的中、强磁选探索试验研 究，试验结果见表4 。 表4中、强磁选磁场强度试验结果 强磁精矿2 8 ．4 8 5 2 ．1 86 7 ．8 2 o ．7 尾矿 7 I ．5 2 9 ．8 63 2 ．1 8 给矿 1 0 0 ．o o2 1 ．9 1l O O ．o o 磨矿粒度 一o ．0 7 4m m 粒级 占8 2 ％ 强磁精矿3 2 ．” 5 0 ．1 07 4 ．3 8 o ．9 尾矿 6 7 ．4 5 8 ．3 3 2 5 ．6 2 笪￡ 塑塑 塑塑． 从表4 可知。在相同的磨矿粒度下，随着磁场强度 升高，铁精矿T F e 品位略有降低，铁精矿回收率明显升 高。在相同的磁场强度下，随着磨矿粒度变细，铁精矿 T F e 品位和回收率均升高。综合考虑磨矿成本和选别 指标及生产实践，认为该铁矿磨矿粒度选择- 0 ．0 7 4 硼粒级占5 7 ％左右较为合适，中、磁选场强宜选择 0 ．8T 。 2 ．3 磁选流程试验 根据条件试验结果进行了磨矿．弱磁选两段强磁 “ 以∞H 强啪M ％踮矾∞斡 ∞柏∞孔纪姗 矿 精矿矿磁尾给 弱 OO 万方数据 第3 期郭效东等西藏某碱性低磷硫磁赤混合铁矿选铁试验研究 选流程试验，流程试验条件为磨矿粒度为一0 ．0 7 4t o n i 粒级占5 7 ％、弱磁磁场强度为0 ．1 4T 、强磁粗选磁场 强度为0 ．8T 、强磁精选磁场强度为0 ．6T 、强磁尾矿 冲洗水为1 5 ．5L ／m i n O ．2 0M P a ，试验结果见表5 ，试 验数质量流程见图l 。 衰5 流程试验结果 铁精矿尾矿 图l磨矿弱磁- 强磁选数质量流程 由流程试验可知一段磨矿一弱磁选- 两段强磁选 流程结构简单，试验结果较好，可获得综合铁精矿产率 为4 8 ．8 6 ％、综合精矿铁品位为6 3 ．5 0 ％、精矿回收率 为8 0 ．5 0 ％的好指标。 2 ．4 精矿产品多元素分析 一段磨矿．弱磁选一两段强磁选流程试验精矿产物 化学多元素分析结果见表6 。其T F e ／F e O 比为3 ．3 0 ， 碱性系数为1 ．0 5 。 表6 精矿产物化学多元素分析结果 质量分数 ／％ 1 T e F e O 如0 3 b l n O S i 0 2A 1 2 0 3 C a O 6 3 ．9 71 9 ．3 56 9 ．8 l0 ．4 13 ．2 10 ．2 5 O ．8 2 M g OK 2 0N a 2 0 SP W 0 3I g 2 ．8 00 ．0 4 50 ．0 3 50 ．0 1 00 ．0 0 1 8 0 ．1 21 ．9 7 3 结语 1 西藏某磁赤混合铁矿为碱性低硫低磷的磁、赤 铁矿混合矿石。矿石中铁矿物主要为磁铁矿和赤铁 矿，其次有少量假象赤铁矿和褐铁矿。主要铁矿物磁 铁矿 包括假象赤铁矿 和赤铁矿在矿块中分布极不 均匀，在不同矿块中集中分布，分别形成磁铁矿矿石和 赤铁矿矿石。 2 矿石中可利用的组分为铁，造渣组分主要为 C a O 、M g O 和S i O ，而A I 0 3 含量甚少。铁在磁铁矿和 假象赤铁矿中的分布率为6 3 ．8 6 ％，这是弱磁选回收 铁的理论回收率。赤铁矿和褐铁矿中铁的分布率为 3 2 ．0 8 ％，这需要通过强磁选等方法选别，是回收难度 较大的部分。 3 脉石矿物组成较为复杂，含量最多的脉石矿物 为白云石，其次有方解石、角闪石、辉石、石英，此外还有 云母、绿泥石、滑石、氟镁石等多种矿物。矿石中发现有 少量黑钨矿 钨锰矿 ，其利用价值有待进一步研究。 4 矿石中磁铁矿呈疏密不等的浸染状和团块状 分布，形态为半自形～他形粒状，部分呈片状，嵌布粒 度较粗，一般在0 ．1 3 ．5m m 之间，部分产生假象赤 铁矿化。矿物成分较为纯净，F e ，O 。含量达9 9 ％左右。 5 铁矿物的嵌布粒度统计结果表明，磁铁矿和赤 铁矿总体为中粗粒范畴。为使9 0 ％的矿物单体解离， 对磁铁矿和赤铁矿磨矿粒度分别达到一0 ．0 7 4m i l l 粒 级占6 0 ％和7 5 ％左右即可。 6 采用磨矿．弱磁一强磁选试验流程，试验获得的 综合铁精矿产率4 8 ．8 6 ％，综合铁精矿品位6 3 ．5 0 ％， 回收率8 0 ．5 0 ％。试验所选用的流程结构简单，技术 合理，获得的试验数据稳定可靠，进行的试验数据充 分，本文可作为该铁矿选矿建厂设计依据。 7 原矿性质研究表明原矿中含有0 ．1 7 ％的黑钨 矿，并且在尾矿中得到了富集，可以综合考虑回收，建 议下一步进行黑钨矿的综合回收试验工作，可以获得 较好的经济价值。 参考文献 [ 1 】黄红军。胡岳华。扬帆，等．复杂难选红铁矿磁化焙烧- 磁选工艺 及机理研究[ J ] ．矿冶工程．2 0 t 0 6 3 8 4 1 ． [ 2 ] 苏胜旺．唐绍义，赵德贵．白云鄂博西矿氧化矿选矿新工艺【J ] ． 矿冶工程．2 0 1 0 4 3 6 3 9 ． [ 3 】于福家，王泽红．某难选铁矿的选矿研究[ J ] ．矿冶工程，2 0 0 9 4 3 3 - 3 5 ． 【4 】马伟东，古德生．我国铁矿浮选资源基础安全评价研究[ J ] ．矿 冶工程，2 0 0 8 6 5 7 ． 万方数据